Isolation level

트랜잭션에서 일관성 없는 데이터를 허용하도록 하는 수준

Isolation level의 필요성

데이터베이스는 ACID 특징과 같이 트랜잭션이 독립적인 수행을 하도록 한다.

1. Dirty Read - 수정 중 다른 트랜잭션이 읽기
   • 한 트랜잭션(T1)이 데이타에 접근하여 값을 'A'에서 'B'로 변경했고 아직 커밋을 하지 않았을때, 다른 트랜잭션(T2)이 해당 데이타를 Read 하면?
   • T2가 읽은 데이타는 B가 될 것이다. 하지만 T1이 최종 커밋을 하지 않고 종료된다면, T2가 가진 데이타는 꼬이게 된다.
2. Non-Repeatable Read - 읽기 중 다른 트랜잭션이 수정
   • 한 트랜잭션(T1)이 데이타를 Read 하고 있다. 이때 다른 트랜잭션(T2)가 데이타에 접근하여 값을 변경 또는, 데이타를 삭제하고 커밋을 때려버리면?
   • 그 후 T1이 다시 해당 데이타를 Read하고자 하면 변경된 데이타 혹은 사라진 데이타를 찾게 된다.
3. Phantom Read - 읽은 데이터 다시 읽기

• 트랜잭션(T1) 중에 특정 조건으로 데이타를 검색하여 결과를 얻었다. 이때 다른 트랜잭션(T2)가 접근해 해당 조건의 데이타 일부를 삭제 또는 추가 했을때, 아직 끝나지 않은 T1이 다시 한번 해당 조건으로 데이타를 조회 하면 T2에서 추가/삭제된 데이타가 함께 조회/누락 된다. 그리고 T2가 롤백을 하면? 데이타가 꼬인다

따라서 Locking을 통해, 트랜잭션이 DB를 다루는 동안 다른 트랜잭션이 관여하지 못하도록 막는 것이 필요하다.

하지만 무조건 Locking으로 동시에 수행되는 수많은 트랜잭션들을 순서대로 처리하는 방식으로 구현하게 되면 데이터베이스의 성능은 떨어지게 될 것이다.

그렇다고 해서, 성능을 높이기 위해 Locking의 범위를 줄인다면, 잘못된 값이 처리될 문제가 발생하게 된다.

• 따라서 최대한 효율적인 Locking 방법이 필요함!

Isolation level 종류

1. Read Uncommitted (레벨 0)

   커밋되지 않은 데이터를 읽을 수 있음

   SELECT 문장이 수행되는 동안 해당 데이터에 Shared Lock이 걸리지 않는 계층

   트랜잭션에 처리중이거나, 아직 Commit되지 않은 데이터를 다른 트랜잭션이 읽는 것을 허용함

   사용자1이 A라는 데이터를 B라는 데이터로 변경하는 동안 
   사용자2는 아직 완료되지 않은(Uncommitted) 트랜잭션이지만 데이터B를 읽을 수 있다
   

   데이터베이스의 일관성을 유지하는 것이 불가능함

   문제 : Dirty Read, Non-Repeatable Read, Phantom Read

2. Read Committed (레벨 1)

   커밋이 완료된 데이터만 읽을 수 있음

   SELECT 문장이 수행되는 동안 해당 데이터에 Shared Lock이 걸리는 계층

   트랜잭션이 수행되는 동안 다른 트랜잭션이 접근할 수 없어 대기하게 됨

   Commit이 이루어진 트랜잭션만 조회 가능

   SQL 서버가 Default로 사용하는 Isolation Level임

   해결 : Dirty Read 문제 : Non-Repeatable Read, Phantom Read

   사용자1이 A라는 데이터를 B라는 데이터로 변경하는 동안 사용자2는 해당 데이터에 접근이 불가능함
   
   

3. Repeatable Read (레벨 2)

   트랜잭션 내에서 한 번 조회한 데이터를 반복해서 조회해도 같은 데이터가 조회 됨.

   트랜잭션이 범위 내에서 조회한 데이터 내용이 항상 동일함을 보장함

   다른 사용자는 트랜잭션 영역에 해당되는 데이터에 대한 수정 불가능

   해결 : Dirty Read, Non-Repeatable Read 문제 : Phantom Read

4. Serializable (레벨 3)

   트랜잭션이 완료될 때까지 SELECT 문장이 사용하는 모든 데이터에 Shared Lock이 걸리는 계층

   완벽한 읽기 일관성 모드를 제공함

   해결 : Dirty Read, Non-Repeatable Read, Phantom Read

   다른 사용자는 트랜잭션 영역에 해당되는 데이터에 대한 수정 및 입력 불가능 ⇒ 동시 처리 성능 급감