트랜잭션 격리 수준과 락 톺아보기

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Repeatable Read

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하나의 트랜잭션 내에서 여러 번 조회를 해도 일관된 값을 읽는 것을 보장하는 격리수준

• repeatable read에서는 phantom read가 발생할 수 있다.
• MySQL에서는 undo log를 통해 repeatable read를 보장

undo log에서 자신의 TID 이전의 값만 조회하도록 함

• Lock을 사용하지 않는 조회의 경우에는 항상 repeatable read함을 보장

Phantom Read

다른 트랜잭션에 의해 추가(INSERT)된 레코드가 하나의 트랜잭션 내에서 보였다 안 보였다 하는 현상

MVCC 환경에서는 Repeatable read 수준에서 Lock을 사용하지 않는 조회의 경우 Phantom read 현상이 발생하지 않음

• 다른 트랜잭션에서 값을 추가(Insert)하든, 수정(Update)하든 undo log에서 자신의 trx-id보다 낮은 값을 읽으면 되기 때문

Phantom read가 발생하는 경우는 Lock을 사용하는 SELECT를 사용하는 경우 발생할 수 있다.

• SELECT … for UPDATE와 같이 LOCK을 사용하는 SELECT의 경우 값을 항상 테이블에서 가져온다.

• 사용자 B의 첫 번째 SELECT에서 id = 50에 대해 레코드 락을 걸어놓았지만, 사용자 A가 추가한 값은 id = 51이므로 락이 걸려 있지 않아 값이 추가가 된다.

하지만 MySQL에서는 넥스트 키 락을 통해 위와 같은 Phantom read 현상을 방지할 수 있다.

• 사용자 B의 첫 번째 SELECT에서 id = 50에 대한 레코드 락 뿐만 아니라 id > 50에 대한 갭 락이 적용되기 때문

MySQL의 Repeatable read에서는 Lock을 사용하는 Select, Update, Delete 등 Lock이 필요한 상황에 넥스트 키 락과 MVCC(undo log)를 사용해 Phantom read를 방지

 

Read Committed

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다른 트랜잭션에서 commit한 값만 읽을 수 있도록 보장하는 격리수준

• read committed에서는 non-repeatable read와 phantom read 현상이 발생할 수 있다.

Repeatable read와 다르게, Undo log에서 trx-id와 상관없이 값을 읽도록 한다.

• 또한 transaction이 commit되면 바로 undo log에서 값을 지워 commit된 값을 테이블에서 바로 읽을 수 있도록 함

Non-Repeatable Read

Read Committed 격리 수준에서는 undo log를 commit 시 바로 삭제하기 때문에 non-repeatable read 현상이 발생할 수 있다.

1. 사용자 B가 SELECT를 통해 값을 조회
2. 사용자 A가 UPDATE를 통해 값을 수정 후 COMMIT
   • undo log에 저장되었다가 COMMIT된 순간 바로 삭제된다.
3. 사용자 B가 SELECT를 통해 값을 다시 조회하면 새로운 값이 조회된다.

Phantom Read

Read Committed 격리 수준에서는 Lock을 사용하는 SELECT, UPDATE, DELETE 등을 수행할 때, 레코드 락만을 사용한다.

• 갭 락을 사용하지 않기 때문에 Phantom read가 발생할 수 있다.

 

Read UnCommitted

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다른 트랜잭션에서 commit하지 않은 데이터까지 볼 수 있는 격리 수준

• MVCC(undo log)를 사용하지 않고, 트랜잭션에서 값이 변경되면 바로 테이블에 반영한다.
• dirty read 현상이 발생한다.

Dirty read

특정 값이 읽을 때마다 변경되는 현상

• 다른 Transaction에서 값을 변경하고 롤백이 되는 경우 발생 할 수 있다.

 

Serializable

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MySQL에서는 기본적으로 Repeatable Read 격리 수준과 비슷

• 차이점 : SELECT 쿼리가 전부 SELECT ... FOR SHARE로 자동으로 변경

 

정리

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트랜잭션 격리 수준과 락

트랜잭션 격리 수준 : 서로 다른 트랜잭션 간의 작업 내용의 간섭 범위를 나타내는 것

락 : 동시성을 제어하기 위한 하나의 방법

락은 특정 트랜잭션 격리 수준을 달성하기 위한 방법 중 한 가지로 사용되는 것

• 서로 다른 트랜잭션 간의 간섭 범위를 줄이려면 동시성을 어느정도 제어해야 한다는 것과 같은 의미

트랜잭션 격리 수준 비교

	Serializable	Repeatable Read	Read Committed	Read UnCommitted
Undo-log 사용 여부	O	O	O	X
Undo-log history 사용 여부	O	O	X	X
갭락 사용 여부	O	O	X	X
SELECT → SELECT .. FOR SHARING 변경 여부	O	X	X	X

• Undo log : Read Committed 격리 수준 달성
• Undo log + Undo log history : LOCK을 사용하지 않는 SELECT에 대해서 Repeatable Read 격리 수준 달성
• Undo log + Undo log history + 갭락 : 대부분의 경우에 대한 Phantom Read 방지
  • 하나의 transaction 내에서 동일 레코드에 대해 일반 SELECT 후, SELECT .. FOR UPDATE 등을 수행하게 되면 Phantom Read가 발생할 수는 있다.
• Undo log + Undo log history + 갭락 + SELECT .. FOR SHARING : Serializable 격리 수준 달성

Non-Locking Consistent Read

InnoDB에서는 MVCC 기술을 이용해 잠금을 걸지 않고 읽기 작업을 수행

• Serializable 수준 외의 다른 격리수준에서는 일반 SELECT의 경우 다른 트랜잭션에서 잠금을 걸었더라도 잠금을 기다리지 않고 읽기 작업을 수행한다.
• 동시성 처리 능력이 상승

참고

real mysql8.0

MySQL :: MySQL 8.0 Reference Manual :: 15.7.2.1 Transaction Isolation Levels

[MySQL] 트랜잭션의 격리 수준(Isolation Level)에 대해 쉽고 완벽하게 이해하기

Lock으로 이해하는 Transaction의 Isolation Level