트랜잭션 상태 전환과 데이터 일관성 유지 방법

트랜잭션이란?

트랜잭션은 데이터베이스 시스템에서 하나의 작업 단위를 나타내며, 여러 개의 작업이 모여 하나의 완전한 작업을 이룹니다. 예를 들어 은행에서 돈을 송금하는 경우를 생각해보겠습니다. 송금 작업은 돈을 보내는 사람의 계좌에서 돈을 빼고, 받는 사람의 계좌에 돈을 넣는 두 가지 작업으로 구성됩니다. 이 두 작업이 모두 성공적으로 완료되어야만 송금이 완전하게 이루어졌다고 할 수 있습니다. 이처럼 여러 작업이 모여 하나의 작업을 이루는 것을 트랜잭션이라고 합니다.

데이터베이스 안정성을 위한 트랜잭션 관리 기법 👆

트랜잭션 상태 전환

트랜잭션은 여러 상태를 거치며 진행됩니다. 각 상태는 트랜잭션이 현재 어떤 단계에 있는지를 나타냅니다. 일반적으로 트랜잭션은 다음과 같은 상태를 거칩니다.

활성 상태

트랜잭션이 시작되어 작업이 진행 중인 상태를 활성 상태라고 합니다. 이 단계에서는 여러 가지 연산이 수행될 수 있으며, 아직 완료되지 않은 상태입니다. 예를 들어, 송금 트랜잭션이 시작되어 돈을 송금하려는 사람의 계좌에서 돈을 빼는 작업이 진행 중일 수 있습니다.

부분 완료 상태

트랜잭션의 모든 작업이 성공적으로 완료된 상태를 부분 완료 상태라고 합니다. 이 상태는 작업이 성공적으로 수행되었음을 나타내지만, 트랜잭션이 완전히 끝난 것은 아닙니다. 예를 들어, 송금 트랜잭션의 경우 돈을 보내는 사람의 계좌에서 돈이 빠져나가고 받는 사람의 계좌에 돈이 들어간 상태입니다.

완료 상태

트랜잭션이 성공적으로 완료되고 그 결과가 데이터베이스에 영구적으로 반영된 상태를 완료 상태라고 합니다. 이 상태에서는 모든 작업이 정상적으로 완료되었으며, 데이터베이스에 영구적으로 반영되어 다른 사용자가 그 결과를 볼 수 있습니다.

실패 상태

트랜잭션이 어떤 이유에서든 실패한 상태를 실패 상태라고 합니다. 트랜잭션이 실패하면 그동안 수행된 모든 작업이 취소되고 데이터베이스는 트랜잭션이 시작되기 전 상태로 되돌아갑니다. 예를 들어, 송금 트랜잭션이 중간에 실패한다면 돈을 보내는 사람의 계좌에서도 돈이 빠져나가지 않고, 받는 사람의 계좌에도 돈이 들어가지 않게 됩니다.

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데이터 일관성 유지

데이터베이스에서 데이터 일관성을 유지하는 것은 매우 중요합니다. 이는 데이터베이스가 트랜잭션 전후로 일관된 상태를 유지하도록 보장하는 것을 의미합니다. 데이터 일관성을 유지하기 위해서는 주로 ACID 원칙이 적용됩니다.

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ACID 원칙

ACID는 Atomicity(원자성), Consistency(일관성), Isolation(격리성), Durability(내구성)의 약자로, 데이터베이스 트랜잭션의 신뢰성을 보장하는 네 가지 속성을 말합니다.

원자성

원자성은 트랜잭션 내의 모든 작업이 모두 수행되거나, 전혀 수행되지 않아야 함을 의미합니다. 트랜잭션이 실패할 경우 데이터베이스는 트랜잭션이 시작되기 전 상태로 돌아갑니다. 이는 송금 트랜잭션의 예에서 설명한 바와 같이 중간에 실패하더라도 계좌의 돈이 변하지 않는 상태로 되돌아가게 합니다.

일관성

일관성은 트랜잭션이 수행되기 전과 후에 데이터베이스가 일관된 상태를 유지하는 것을 보장합니다. 이는 데이터베이스의 무결성 제약 조건이 항상 만족되어야 함을 의미합니다. 예를 들어, 은행의 총 잔액은 트랜잭션 전후로 동일해야 합니다.

격리성

격리성은 여러 트랜잭션이 동시에 수행될 때, 각 트랜잭션이 독립적으로 수행되어야 함을 보장합니다. 이는 다른 트랜잭션의 중간 결과가 현재 트랜잭션에 영향을 미치지 않도록 하여 데이터의 일관성을 유지합니다. 예를 들어, 두 명의 사용자가 동시에 같은 계좌에서 돈을 인출하려 할 때, 한 사용자의 트랜잭션이 완료될 때까지 다른 사용자는 그 결과를 볼 수 없습니다.

내구성

내구성은 트랜잭션이 완료된 후 그 결과가 영구적으로 데이터베이스에 반영되는 것을 보장합니다. 시스템 장애가 발생하더라도 완료된 트랜잭션의 결과는 사라지지 않도록 보장합니다. 예를 들어, 송금 트랜잭션이 완료된 후 시스템이 갑자기 중단되더라도 이미 처리된 송금 내역은 사라지지 않고 유지됩니다.

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결론

트랜잭션 상태 전환과 데이터 일관성 유지는 데이터베이스 시스템의 핵심적인 부분입니다. 이를 통해 데이터의 신뢰성을 높이고, 여러 사용자가 동시에 시스템을 사용할 때에도 안전하고 일관된 데이터를 보장할 수 있습니다. 이 글에서 설명한 개념들은 데이터베이스를 사용하는 모든 시스템에서 매우 중요한 역할을 하며, 이를 잘 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 데이터베이스 관리자는 이러한 개념을 기반으로 시스템을 설계하고 운영하여 사용자에게 안정적인 서비스를 제공할 수 있습니다.

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