트랜잭션 (Transaction)

I. 데이터베이스 처리 단위, 트랜잭션

데이터베이스 상태를 변화시키는 하나의 논리적 작업 단위를 구성하는 일련의 연산 집합

트랜잭션 완료 시 Commit, 미완료 시 Rollback을 통해 데이터베이스의 일관성 유지

II. 트랜잭션의 특성, ACID

트랜잭션의 4가지 조건 ACID

특성	설명	보장방안
원자성 (Atomicity)	– 모든작업 완벽수행 또는 전부 취소 – 트랜잭션의 ‘all or nothing’의 특성	회복 기법
일관성 (Consistency)	– 트랜잭션 연산성공 후 일관성 상태 – 작업 수행 전과 완료 후 상태 동일	동시성 제어
독립성 (Isolation)	– 트랜잭션 동시 수행 시 다른 트랜잭션 수행에 영향 없이 독립적으로 수행	동시성 제어
영속성 (Durability)	– 완료된 트랜잭션 결과 영구 반영 – S/W, H/W 장애 시 절대적으로 보존	회복 기법

• 회복 기법: 로그 기반, 체크포인트, 그림자페이징 기법
• 동시성 제어 기법: Locking, 2PL, Timestamp, Validation 기법

ACID 추가 설명

III. 트랜잭션의 직렬성

트랜잭션의 직렬성 개념

• 트랜잭션들을 병행 처리한 결과가 순차적(직렬적)으로 수행한 결과와 같아지는 성질

직렬성 방해의 유형

유형	설명	사례
충돌 직렬성	– 두 명령어 I, J가 동시 접근한 항목Q 존재 – 이들 중 Q 쓰기 수행 시 트랜잭션 Ti, Tj 충돌	Ti=read(Q), Tj=read(Q)미충돌 Ti=read(Q), Tj=write(Q) 충돌 Ti=write(Q), Tj=read(Q) 충돌 Ti=write(Q), Tj=write(Q) 충돌
뷰 직렬성	– 맹목 쓰기(blind write) 시 직렬성이 훼손 – T4, T6는 read(Q)없이 바로 write(Q)만 실행

• 직렬성이 결여되면 갱신 손실, 현황 오류, 모순성, 연쇄 복귀가 발생하므로 직렬성 보장 위해 동시성 제어 기법 활용

직렬성 방해 상황 해결 방안

유형	방안	설명
충돌 직렬성		– 하나의 튜플에 대해 READ와 WRITE 사이에 다른 트랜잭션의 WRITE 제거
뷰 직렬성		– 하나의 트랜잭션에 대해 READ와 WRITE 사이의 WRITE를 순차적으로 수행

IV. 트랜잭션의 직렬성 보장 방안(동시성 제어 기법)

보장 방안		설명
Locking	Shared	– 트랜잭션 수행 시 해당 트랜잭션의데이터 항목에 대해 읽기만 가능
	Exclusive	– 트랜잭션 수행 시 해당 트랜잭션의데이터 항목 읽기/쓰기 모두 불가능
2 Phase Locking		– 모든 트랜잭션이 lock과 unlock 연산을 확장/수축 단계로 구분 수행
Timestamp Ordering		– 데이터베이스로 들어오는 트랜잭션 순서대로 Counter 할당 및 제어
Validation (낙관적 검증)		– 트랜잭션 수행 시 어떤 검사도 하지 않고 트랜잭션 종료 후 일괄 검사
MVCC		– 트랜잭션의 타임스탬프와 접근 데이터의 타임스탬프를 비교하여 직렬 가능성이 보장되는 버전 선택