트랜잭션 이란?

트랜잭션 이란?

하나의 논리적 작업 단위를 구성하는 일련의 연산들의 집합을 트랜잭션이라고 한다. 트랜잭션의 예로 계좌 간의 자금 이체가 많이 언급된다. 한 계좌에서 10만 원을 인출하여 다른 계좌로 10만 원 입금하는 이체 작업은 전체 작업이 정상적으로 완료되거나, 만약 정상적으로 처리될 수 없는 경우에는 아무 것도 실행되지 않은 처음 상태로 되돌려져야 한다. 이러한 트랜잭션은 다양한 데이터 항목들을 액세스하고 갱신하는 프로그램 수행의 단위가 된다. 흔히 트랜잭션은 ACID 성질이라고 하는 다음의 네 가지 성질로 설명된다.

• Atomicity(원자성): 이체 과정 중에 트랜잭션이 실패하게 되어 예금이 사라지는 경우가 발생해서는 안 되기 때문에 DBMS는 완료되지 않은 트랜잭션의 중간 상태를 데이터베이스에 반영해서는 안 된다. 즉, 트랜잭션의 모든 연산들이 정상적으로 수행 완료되거나 아니면 전혀 어떠한 연산도 수행되지 않은 상태를 보장해야 한다. atomicity는 쉽게 'all or nothing' 특성으로 설명된다.
• Consistency(일관성): 고립된 트랜잭션의 수행이 데이터베이스의 일관성을 보존해야 한다. 즉, 성공적으로 수행된 트랜잭션은 정당한 데이터들만을 데이터베이스에 반영해야 한다. 트랜잭션의 수행을 데이터베이스 상태 간의 전이(transition)로 봤을 때, 트랜잭션 수행 전후의 데이터베이스 상태는 각각 일관성이 보장되는 서로 다른 상태가 된다. 트랜잭션 수행이 보존해야 할 일관성은 기본 키, 외래 키 제약과 같은 명시적인 무결성 제약 조건들뿐만 아니라, 자금 이체 예에서 두 계좌 잔고의 합은 이체 전후가 같아야 한다는 사항과 같은 비명시적인 일관성 조건들도 있다.
• Isolation(독립성): 여러 트랜잭션이 동시에 수행되더라도 각각의 트랜잭션은 다른 트랜잭션의 수행에 영향을 받지 않고 독립적으로 수행되어야 한다. 즉, 한 트랜잭션의 중간 결과가 다른 트랜잭션에게는 숨겨져야 한다는 의미인데, 이러한 isolation 성질이 보장되지 않으면 트랜잭션이 원래 상태로 되돌아갈 수 없게 된다. Isolation 성질을 보장할 수 있는 가장 쉬운 방법은 모든 트랜잭션을 순차적으로 수행하는 것이다. 하지만 병렬적 수행의 장점을 얻기 위해서 DBMS는 병렬적으로 수행하면서도 일렬(serial) 수행과 같은 결과를 보장할 수 있는 방식을 제공하고 있다.
• Durability(지속성): 트랜잭션이 성공적으로 완료되어 커밋되고 나면, 해당 트랜잭션에 의한 모든 변경은 향후에 어떤 소프트웨어나 하드웨어 장애가 발생되더라도 보존되어야 한다.

트랜잭션은 다음의 <표 1>과 같이 세 가지 중 하나의 형태로 종료된다. 문제 없이 정상적으로 수행된 경우에는 커밋을 통해서 종료될 것이고, 잘못된 입력이 주어졌거나 일관성 제약 조건을 위배한다거나 하는 상황이 발생되거나 사용자의 요청에 의하여 철회되는 경우가 있으며, 타임 아웃이나 교착 상태 등과 같이 시스템이 감지하는 문제로 인하여 DBMS가 철회하는 경우가 있다.

표 1 트랜잭션의 세 가지 가능한 결과 형태(Gray 외, 1981)

BEGIN  READ WRITE READ … WRITE COMMIT

BEGIN READ WRITE READ … ABORT

BEGIN READ WRITE READ … ç SYSTEM ABORTS TRANSACTION

이 외에도 트랜잭션은 각종 시스템 고장으로 인하여 영향을 받을 수 있으며, DBMS는 이와 같은 상황에서 트랜잭션을 관리해야 한다.