트랜잭션 격리 수준 완벽 가이드: 실무에서 만나는 문제와 해결법

트랜잭션은 데이터베이스에서 일관성을 유지하기 위해 중요한 개념입니다.

하지만 트랜잭션 처리 과정에서 발생할 수 있는 문제를 방지하려면 트랜잭션 격리 수준을 이해하고 적절히 설정해야 합니다.

이 글에서는 트랜잭션 격리 수준의 개념과 실무에서 발생하는 문제, 그리고 그 해결법을 구체적으로 설명합니다.

 

1. 트랜잭션 격리 수준이란?

트랜잭션 격리 수준은 여러 트랜잭션이 동시에 수행될 때 데이터의 일관성을 유지하기 위한 기준을 정의합니다.

SQL 표준은 네 가지 격리 수준을 정의하며, 격리 수준이 높아질수록 데이터의 일관성은 높아지지만 성능은 저하될 수 있습니다.

격리 수준별 특성

격리 수준	현상	일관성	성능
READ UNCOMMITTED	Dirty Read 허용	낮음	높음
READ COMMITTED	Dirty Read 방지	중간	중간
REPEATABLE READ	Non-Repeatable Read 방지	높음	낮음
SERIALIZABLE	Phantom Read 방지	최고	낮음

2. 격리 수준별 문제와 해결법

2.1 READ UNCOMMITTED

특성: 트랜잭션이 커밋되지 않은 데이터를 읽을 수 있습니다 (Dirty Read 허용).

-- 트랜잭션 A
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;

-- 트랜잭션 B
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1; -- Dirty Read 발생 가능

문제: 커밋되지 않은 데이터를 다른 트랜잭션이 읽으면 잘못된 결과를 반환할 수 있습니다.

해결법: READ UNCOMMITTED는 거의 사용하지 않으며, 최소 READ COMMITTED를 사용하는 것이 좋습니다.

2.2 READ COMMITTED

특성: 커밋된 데이터만 읽을 수 있습니다 (Dirty Read 방지).

-- 트랜잭션 A
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = 101;

-- 트랜잭션 B
SELECT stock FROM products WHERE id = 101; -- 업데이트 완료 후 커밋된 데이터만 읽음

문제: Non-Repeatable Read가 발생할 수 있습니다. 같은 트랜잭션 내에서 동일한 데이터를 조회해도 결과가 달라질 수 있습니다.

-- 트랜잭션 A
SELECT stock FROM products WHERE id = 101; -- 결과: 10
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = 101;
COMMIT;

-- 트랜잭션 B
SELECT stock FROM products WHERE id = 101; -- 결과: 9 (값 변경됨)

해결법: Non-Repeatable Read를 방지하려면 REPEATABLE READ를 사용합니다.

2.3 REPEATABLE READ

특성: 같은 트랜잭션 내에서 동일한 데이터를 반복 조회해도 결과가 동일합니다 (Non-Repeatable Read 방지).

-- 트랜잭션 A
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1; -- 결과: 100
UPDATE accounts SET balance = balance - 50 WHERE id = 1;
COMMIT;

-- 트랜잭션 B
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1; -- 결과: 100 (변경 내용 반영되지 않음)

문제: Phantom Read가 발생할 수 있습니다. 새로운 데이터가 삽입되면 결과가 달라질 수 있습니다.

-- 트랜잭션 A
SELECT * FROM orders WHERE status = 'pending'; -- 결과: 10건

-- 트랜잭션 B
INSERT INTO orders (id, status) VALUES (101, 'pending');
COMMIT;

-- 트랜잭션 A
SELECT * FROM orders WHERE status = 'pending'; -- 결과: 11건 (Phantom Read)

해결법: Phantom Read를 방지하려면 SERIALIZABLE을 사용합니다.

2.4 SERIALIZABLE

특성: 모든 트랜잭션이 순차적으로 실행되며, Phantom Read를 방지합니다.

-- 트랜잭션 A
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE status = 'pending'; -- 결과: 10건

-- 트랜잭션 B
INSERT INTO orders (id, status) VALUES (101, 'pending'); -- 트랜잭션 A가 끝날 때까지 대기

문제: 높은 격리 수준으로 인해 트랜잭션 대기 시간이 길어지고 데드락이 발생할 가능성이 높습니다.

해결법: 가능한 경우 다른 격리 수준을 사용하거나, 트랜잭션의 범위를 줄여 대기 시간을 단축합니다.

 

3. 실무에서의 트랜잭션 격리 수준 선택

• READ COMMITTED: 일반적인 애플리케이션에서 추천. Dirty Read를 방지하면서도 성능을 유지.
• REPEATABLE READ: 데이터 정합성이 중요한 환경에서 사용. 예: 은행 시스템.
• SERIALIZABLE: 데이터 충돌 가능성이 높은 경우에만 사용. 예: 금융 거래.

 

4. 트랜잭션 격리 수준 설정

MySQL

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

PostgreSQL

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

 

결론

트랜잭션 격리 수준을 이해하고 적절히 설정하면 데이터 정합성을 유지하면서 성능을 최적화할 수 있습니다.

실무에서 발생할 수 있는 문제와 해결법을 참고하여 적절한 격리 수준을 선택해 보세요.