DB 교착상태
데이터베이스에서 발생할 수 있는 Lock 에 대해서 알아보자
Lock 이란?
데이터베이스를 사용하면 멀티 트랜잭션 환경에서 일관성과 무결성을 유지하기 위한 고민을 한번 쯤을 해볼 때가 있다. 고민해보기 전에 일관성과 무결성의 개념을 살펴볼 필요가 있다.
일관성이란?
고립된 트랜잭션의 수행이 데이터베이스의 일관성을 보존해야 한다. 즉, 성공적으로 수행된 트랜잭션은 정당한 데이터들만을 데이터베이스에 반영해야 한다. 트랜잭션 수행이 보존해야 할 일관성은 기본 키, 외래 키 제약과 같은 명시적인 무결성 제약 조건들뿐만 아니라, 예를 들어 재고 관련 테이블의 재고는 0 이하는 저장되면 안된다. 라는 전제 조건도 만족 시키는 정당한 데이터들만 데이터에 반영해야 하는 비 명시적인 일관성 조건들도 있다.
무결성이란?
데이터의 정확성, 일관성, 유효성이 유지되는 것을 뜻한다. 즉 데이터를 정확하고 유효하게 유지하기 위해 데이터 변경 혹은 수정 시 여러 가지 제한을 두어 데이터의 정확성을 보증하게 한다. 제약 조건으로 인해 데이터를 보호하고 정상인 데이터를 유지할 수 있게 된다.
그렇다면 정합성은?
데이터 정합성은 서로 모순이 없이 일관되게 일치하는 데이터를 말한다.
무결성 제약 조건이란?
데이터베이스에 들어있는 데이터의 정확성(일관성)을 보장하기 위해 부정확한 자료가 데이터베이스 내에 저장되는 것을 방지하기 위한 제약 조건을 의미한다.
무결성 종류
개체 무결성(entity)
기본키는 null 값이 될 수 없다.
참조 무결성
외래키는 참조할 수 없는 값을 가질 수 없다.
도메인 무결성
특정 속성의 값은 그 속성이 정의된 도메인에 속한 값 이어야 한다.
학년을 나타내는 필드가 있을 경우 그 학교는 1학년에서 3학년 까지만 있다고 하면 해당 필드의 값은 1~3까지만 유효해야 한다는 조건이다.
키 무결성
릴레이션에는 최소한 하나의 키가 존재해야 한다.
null 무결성
특정 속성값에 NULL 이 올 수 없다는 조건이 주어진 경우, 그 속성값은 NULL 값이 올 수 없다.
고유 무결성
특정 속성에 대해 고유한 값을 가지도록 조건이 주어진 경우, 그 속성값은 모두 달라야 한다.
Lock 종류
Shared Lock(S)
여러 트랜잭션에서 데이터를 읽을 경우에만 가능하며 여러 트랜잭션에서 동시에 하나의 데이터를 읽을 수 있다. 트랜잭션간의 공유 락을 생성할 수 있다. 그러나 공유 락이 설정되어 있는 동안에는 다른 트랜잭션이 데이터를 변경할 수 없다. 즉, 공유 락은 다른 베타적 잠금을 허용하지 않으며 호환되지 않는다.
Exclusive Lock(X)
베타적 락은 동시에 여러 트랜잭션이 한 리소스에 엑세스할 수 없게 된다. 오직 하나의 트랜잭션만 해당 리소스를 점유할 수 있으며 수정이 가능하다.
수정 시에 베타적 락을 걸기 전 리소스를 읽기 위해 거는 락이다. 공유 락과 호환된다
그러나 exclusive Lock을 걸었다고 해서 Shared Lock이 아닌 Select 쿼리에서는 일반적으로 잠금하지 않는다
Intent Lock
데이터베이스나 테이블 내의 일부 데이터 영역에 이미 공유잠금이나 배제잠금이
걸려 있다는 것을 다른 커넥션에게 알리기 위해서 사용한다.
Schema Lock
테이블 스키마를 변경하는 작업 즉, DDL 문 실행 시에 스키마 자체에 대해서 락을 건다.
주의해야 할 점
Lock은 잠금 비용과 동시성 비용을 고려해야한다.
Lock을 걸어야 할 페이지가 많다. → 테이블 Lock이 잠금 비용이 낮아져 효율적이다.
Lock의 범위가 크다 → 접근할 수 없는 자원이 많아지므로 동시성 비용이 높아져 효율이 떨어진다.
참고
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