📌 PostgreSQL로 시작하는 데이터베이스 관리: 이론과 실습 - 트랜잭션과 동시성 제어

📌 PostgreSQL로 시작하는 데이터베이스 관리: 이론과 실습

2.3 트랜잭션과 동시성 제어

PostgreSQL은 ACID(Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) 트랜잭션을 지원하며,
MVCC(Multi-Version Concurrency Control, 다중 버전 동시성 제어) 를 통해 동시성 처리 성능을 극대화합니다.

이번 글에서는 트랜잭션(Transaction)의 개념과 PostgreSQL의 동시성 제어 방식을 상세히 알아보고,
트랜잭션을 실무에서 어떻게 활용할 수 있는지 살펴보겠습니다.

---

2.3.1 트랜잭션(Transaction) 개요

트랜잭션(Transaction)이란 데이터베이스에서 실행되는 일련의 연산을 하나의 작업 단위로 묶는 것을 의미합니다.
즉, 하나의 트랜잭션이 완료될 때까지 모든 연산이 성공적으로 수행되어야 하며, 중간에 오류가 발생하면 모든 작업이 취소(ROLLBACK)되어야 합니다.

✅ ACID 트랜잭션 특성

특성 설명

Atomicity (원자성)	트랜잭션 내의 모든 작업이 완료되거나 전혀 실행되지 않아야 함
Consistency (일관성)	트랜잭션이 완료된 후에도 데이터는 항상 일관된 상태 유지
Isolation (고립성)	동시에 실행되는 트랜잭션은 서로 간섭하지 않도록 격리
Durability (지속성)	트랜잭션이 성공적으로 완료되면 데이터는 영구적으로 저장됨

---

2.3.2 PostgreSQL에서 트랜잭션 사용하기

반응형

PostgreSQL에서는 BEGIN, COMMIT, ROLLBACK을 사용하여 트랜잭션을 제어할 수 있습니다.

🔹 트랜잭션 시작 (BEGIN)

BEGIN;

트랜잭션이 시작되며, 이후 실행되는 모든 SQL 문이 하나의 트랜잭션으로 묶입니다.

🔹 트랜잭션 커밋 (COMMIT)

COMMIT;

트랜잭션 내에서 실행된 모든 변경 사항을 확정(저장) 합니다.

🔹 트랜잭션 롤백 (ROLLBACK)

ROLLBACK;

트랜잭션 내에서 실행된 모든 변경 사항을 취소(되돌림) 합니다.

---

2.3.3 트랜잭션 실습 예제

🔹 트랜잭션을 활용한 데이터 삽입

BEGIN;

INSERT INTO users (name, email, age) VALUES ('Alice', 'alice@example.com', 25);
INSERT INTO users (name, email, age) VALUES ('Bob', 'bob@example.com', 30);

COMMIT;

✅ 두 개의 INSERT 문이 하나의 트랜잭션으로 묶이며, COMMIT 실행 후 데이터가 저장됩니다.

---

🔹 트랜잭션 롤백 예제

BEGIN;

INSERT INTO users (name, email, age) VALUES ('Charlie', 'charlie@example.com', 20);
INSERT INTO users (name, email, age) VALUES ('David', 'david@example.com', 17);

ROLLBACK;

✅ ROLLBACK 실행 시 모든 데이터 삽입이 취소됩니다.
(예제에서 David의 나이가 18세 이상 조건을 충족하지 못해 CHECK 제약 조건이 실패할 경우 전체 트랜잭션이 무효화됩니다.)

---

2.3.4 트랜잭션 저장점 (SAVEPOINT) 사용하기

PostgreSQL에서는 트랜잭션 중간에 저장점(SAVEPOINT)을 설정하여 부분적으로 롤백할 수 있습니다.

🔹 SAVEPOINT를 활용한 부분 롤백 예제

BEGIN;

INSERT INTO users (name, email, age) VALUES ('Eve', 'eve@example.com', 28);
SAVEPOINT my_savepoint;  -- 저장점 설정

INSERT INTO users (name, email, age) VALUES ('Frank', 'frank@example.com', 22);

ROLLBACK TO my_savepoint;  -- `Frank` 데이터만 롤백됨

COMMIT;  -- `Eve` 데이터는 정상적으로 저장됨

✅ ROLLBACK TO my_savepoint를 실행하면 Frank만 롤백되고 Eve는 저장됨

---

2.3.5 동시성 제어와 격리 수준 (Isolation Level)

PostgreSQL은 MVCC(Multi-Version Concurrency Control, 다중 버전 동시성 제어) 를 지원하여,
트랜잭션 간 충돌을 최소화하면서 데이터 일관성을 유지합니다.

MVCC는 각 트랜잭션이 실행될 때 기존 데이터를 복사하여 별도의 버전으로 유지하므로,
한 트랜잭션이 데이터를 변경해도 다른 트랜잭션이 영향을 받지 않습니다.

✅ PostgreSQL의 트랜잭션 격리 수준

격리 수준 설명

READ COMMITTED	기본 값. 다른 트랜잭션의 COMMIT 된 데이터만 읽을 수 있음
REPEATABLE READ	트랜잭션 시작 시점의 데이터를 유지하며, 다른 트랜잭션의 변경 사항이 보이지 않음
SERIALIZABLE	가장 강력한 격리 수준. 완전한 일관성을 유지하지만 성능이 저하될 수 있음

🔹 격리 수준 설정하기

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

✅ 현재 트랜잭션의 격리 수준을 REPEATABLE READ로 변경

---

2.3.6 트랜잭션 충돌 및 Deadlock 해결

트랜잭션이 동시에 실행될 때, 데이터 변경이 충돌할 경우 PostgreSQL은 자동으로 해결을 시도하지만,
일부 경우 Deadlock(교착 상태) 이 발생할 수 있습니다.

🔹 Deadlock 예제

-- 트랜잭션 1
BEGIN;
UPDATE users SET age = 30 WHERE id = 1;
-- (잠김) 

-- 트랜잭션 2 (동시에 실행)
BEGIN;
UPDATE users SET age = 35 WHERE id = 1;
-- 트랜잭션 1이 완료될 때까지 대기 상태 발생

🔹 Deadlock 해결 방법

1️⃣ 트랜잭션 실행 순서 조정
2️⃣ 격리 수준 조정 (READ COMMITTED → REPEATABLE READ)
3️⃣ 트랜잭션 타임아웃 설정 (LOCK TIMEOUT)

SET lock_timeout = '5s';

---

2.3.7 결론: 트랜잭션과 동시성 관리 최적화

✅ PostgreSQL은 ACID 트랜잭션을 완벽 지원하며, BEGIN, COMMIT, ROLLBACK을 활용하여 관리할 수 있음
✅ SAVEPOINT를 이용하면 트랜잭션의 일부만 롤백 가능
✅ MVCC(Multi-Version Concurrency Control) 를 통해 동시성 성능을 극대화
✅ 트랜잭션 격리 수준 (Isolation Level) 을 조정하여 데이터 일관성 유지 가능
✅ Deadlock을 방지하려면 트랜잭션 실행 순서를 조정하고 Lock Timeout을 설정해야 함

이제 PostgreSQL에서 트랜잭션을 효과적으로 활용하는 방법을 익혔습니다!
다음 글에서는 백업 및 복구 방법을 다루겠습니다. 🚀

---

🔎 다음 글 예고: PostgreSQL 백업 및 복구

📌 다음 편: 3.1 PostgreSQL 백업 및 복구 전략

---

이제 PostgreSQL의 트랜잭션과 동시성 제어에 대한 글이 완성되었습니다!
다음 글에서는 PostgreSQL 백업 및 복구 전략을 다루겠습니다. 🚀😊