트랜잭션, 잠금 관련 개념 정리

[BETTERFUTURE4]

주제

이번에 5장 내용을 보면서 트랜잭션, 잠금 관련 구체적인 내용들이 많아 헷갈려서 개념을 한번 정리해봤다.

5. 트랜잭션과 잠금

5.1 트랜잭션

• 작업의 완전성, 데이터의 정합성 보장
• 논리적인 작업 셋을 모두 완벽하게 처리하거나, 처리하지 못할 경우에는 원 상태로 복구
• 작업의 일부만 적용되는 현상(Partial update) 발생 X

1) 트랜잭션 원칙

• 프로그램의 코드가 데이터베이스 커넥션을 가지고 있는 범위와 트랜잭션이 활성화돼 있는 프로그램의 범위를 최소화해야 함

트랜잭션 O

• DB에 데이터를 저장하는 작업

트랜잭션 X

• 메일전송, FTP 파일 전송 등 원격서버와 통신 작업
• 저장된 데이터의 단순 조회, 확인 작업

5.2 잠금

• 동시성 제어
• 여러 커넥션에서 동시에 동일한 자원(레코드나 테이블)을 요청할 경우 순서대로 한 시점에는 하나의 커넥션만 변경
• MySQL 엔진 잠금 레벨,스토리지 엔진 잠금 레벨로 나뉨
  • MySQL 엔진 레벨의 잠금은 모든 스토리지 엔진에 영향을 미침
  • 스토리지 엔진 레벨의 잠금은 스토리지 엔진 간 상호 영향을 미침

1) MySQL 엔진 잠금

글로벌 락(GLOBAL LOCK)

• FLUSH TABLES WITH READ LOCK
• MySQL에서 제공하는 잠금 가운데 가장 범위가 크다. 글로벌 락이 영향을 미치는 범위는 MySQL 서버 전체
• 여러 데이터베이스에 존재하는 MyISAM이나 MEMORY 테이블에 대해 mysqldump로 일관된 백업을 받아야 할 때 사용
• 웹 서비스용 서버에서는 가급적 사용 X(MySQL 서버의 모든 테이블에 큰 영향)

백업 락(Backup Lock)

• MySQL 8.0 버전부터 도입
• Xtrabackup이나 Enterprise Backup과 같은 백업 툴들의 안정적인 실행
• 테이블 스키마, 사용자 인증 관련 정보 변경 X
• 일반적인 테이블 데이터 변경 허용
• 정상적으로 복제는 실행되지만, 백업 실패를 막기 위해 DDL 명령이 실행될 시 복제 일시 중지

테이블 락(Table Lock)

• LOCK TABLES table_name [ READ | WRITE ]
• 개별 테이블 단위로 설정되는 잠금
• 묵시적인 테이블 락 : MyISAM, MEMORY 테이블, DDL인 InnoDB 에서 데이터 변경 시 실행 됨

네임드 락(Named Lock)

• GET_LOCK()
• 자주 사용 X
• 사용자가 지정한 임의의 문자열에 대해 잠금 설정
• 많은 레코드에 대해서 복잡한 요건으로 레코드를 변경하는 트랜잭션에 유용
• MySQL 8.0 버전 네임드 락 중첩 사용 기능, 현재 세션에서 획득한 네임드 락 모두 해제 기능 추가됨

메타데이터 락(Metadata Lock)

• RENAME TABLE tab_a TO tab_b 같이 테이블의 이름을 변경하는 경우 자동으로 획득
• 데이터베이스 객체(대표적으로 테이블이나 뷰 등)의 이름이나 구조를 변경하는 경우에 획득

2) InnoDB 스토리지 엔진 잠금

• 최근 버전에서는 InnoDB의 트랜잭션과 잠금, 그리고 잠금 대기 중인 트랜잭션의 목록을 조회 가능
• MySQL 서버의 information_schema 데이터베이스에 존재하는 INNODB_TRX, INNODB_LOCKS, INNODB_LOCK_WAITS라는 테이블을 조인해서 조회
  • 현재 어떤 트랜잭션이 어떤 잠금을 대기하고 있고 해당 잠금을 어느 트랜잭션이 가지고 있는지 확인
  • 장시간 잠금을 가지고 있는 클라이언트를 찾아서 종료

레코드 락(Record Lock)

• 변경해야 할 레코드를 찾기 위해, 검색한 인덱스의 레코드를 모두 잠금
• 프라이머리 키 또는 유니크 인덱스에 의한 변경 작업에서 사용됨
• 인덱스 설계가 중요한 이유

갭 락(Gap Lock)

• 레코드와 레코드 사이의 간격만을 잠금
• 넥스트 키 락의 일부로 자주 사용

넥스트 키 락(Next Key Lock)

• 레코드 락과 갭 락을 합쳐놓은 형태
• STATEMENT 포맷의 바이너리 로그 사용시 사용됨
  • 데드락이나 트랜잭션 지연 자주 발생!
  • 바이너리 로그 포맷을 ROW 형태로 바꾸자(MySQL 8.0 기본 설정)

자동 증가 락(Auto Increment Lock)

• AUTO_INCREMENT : 자동 증가하는 숫자 값 칼럼(일련번호, 고유번호)
• INSERT와 REPLACE 쿼리 문장과 같이 새로운 레코드를 저장하는 쿼리에서만 걸리는 잠금
  • UPDATE, DELETE 등에서는 잠금 X
• 명시적으로 획득하고 해제하는 방법 x
  • 아주 짧은 시간 동안의 잠금 -> 문제 x
• 자동증가 락 작동 방식 설정(8.0 버전에서는 2가 기본 값)
  • innodb_autoinc_lock_mode=0 : 모든 INSERT 문장에서 잠금 사용
  • innodb_autoinc_lock_mode=1 : 연속모드, 단순 몇건의 INSERT 문장에서는 래치(뮤텍스) 이용해 처리, STATEMENT 바이너리 포맷
  • innodb_autoinc_lock_mode=2 : 인터리빙모드, 모든 곳에서 래치(뮤텍스) 이용해 처리(자동증가 락 X), ROW 바이너리 포맷

3) MySQL 격리 수준

• 뒤로 갈수록 트랜잭션 간 데이터 격리(고립) 정도가 높아짐
  • READ UNCOMMITTED : 트랜잭션 변경 내용이 다른 트랜잭션에 공유됨, 거의 사용 X
  • READ COMMITTED : 커밋이 완료된 데이터만 다른 트랜잭션에서 조회 -> 한 트랜잭션에서 중간에 바뀐값 조회 시 정합성 X
  • REPEATABLE READ : 현재 트랜잭션 시작 시의 데이터만 조회, 언두영역에 백업된 레코드 정보를 제공
  • SERIALIZABLE : 읽기 작업도 공유 잠금을 획득해야 함, 거의 사용 X

관련페이지

5장