위와 같이 다른 트랜잭션에서 수행한 Commit 되지 않는 변화를 읽은 후 해당 데이터가 다시 rollback되어 자신의 트랜잭션이 commit한 데이터에 일관성이 깨지는 이상 현상을 Dirty read라고 합니다.
Non-repeatable read( 또는 Fuzzy read )
같은 데이터를 두 번 이상 읽었지만 다른 트랜잭션에 의해서 값이 달라지는 현상을 말합니다. 이처럼 다른 트랜잭션에 의해서 중간에 처리 결과가 바뀌는 현상은 isolation을 위반한 것으로 볼 수 있습니다.
Phantom read
같은 조건으로 두 번 이상 읽었는데 중간의 다른 트랜잭션에 의해서 없던 데이터가 생기는 현상을 말합니다.
이상 현상 예방과 처리량( throughput )
Dirty read, Non-repeatable read, Phantom read와 같은 이상 현상들을 예방할 수 있지만, 그렇게 한다면 제약 사항이 많아져서 동시 처리 가능한 트랜잭션 수가 줄어들어 결국 DB의 전체 처리량(throughput)이 하락하게 됩니다. 그래서 isolation level을 통해서 일부 이상 현상은 허용하여 사용자가 필요에 따라서 적절하게 선택할 수 있도록 할 수 있습니다.
isolation level
Isolation level
Dirty read
Non-repeatable read
Phantom read
Read uncommitted
O
O
O
Read committed
X
O
O
Repeatable read
X
X
O
Serializable
X
X
X
Serializable level은 위 세 가지 현상 뿐만 아니라 이상 현상 자체가 발생하지 않는 level을 의미합니다.
세 가지 이상 현상을 정의하고 어떤 현상을 허용하는지에 따라서 각각의 isolation level이 구분됩니다. 그렇기 때문에 개발자는 isolation level을 통해 전체 처리량(throughput)과 데이터 일관성 사이에 어느 정도 타협을 볼 수 있습니다.
SQL 표준에서 정의한 이상 현상 외에 추가적인 이상 현상
1995년에 SQL 표준에서 정의한 이상 현상에 대한 비판 논문이 발표되었으며 아래 3가지 비판 내용을 담고 있습니다.
SQL 표준에서 정의한 이상 현상 비판 내용
세 가지 이상 현상의 정의가 모호한 모호하다.
이상 현상을 세 가지 외에도 더 있다.
상업적인 DBMS에서 사용하는 방법을 반영해서 isolation level을 구분하지 않았다.
추가적인 이상 현상
Dirty write
commit 안된 데이터에 write 하여 commit을 한 후 다른 트랜잭션에서 abort가 발생되었다면 write한 데이터가 사라지는 현상을 말합니다. 특히, rollback시 정상적인 recovery는 매우 중요하기 때문에 모든 isolation level에서는 dirty write를 허용하면 안 됩니다.
Lost update
commit되지 않은 데이터에 데이터를 쓴 후 다른 트랜잭션에 의해서 데이터가 덮어씌워지는 현상을 Lost update라고 합니다.
Dirty read의 추가적인 이상 사항
위와 같이 데이터를 읽기만 하고 abort가 발생하지 않아도 x, y 데이터의 합이 100이 안 되는 것처럼 일관성이 깨지는 현상이 발생될 수 있습니다.
Read skew
두 번째 트랜잭션은 x, y를 읽었을 뿐인데 데이터에 대한 일관성이 깨지는 현상을 Read skew라고 합니다.
Write skew
x + y >= 0 제약 조건이 있는데 다른 트랜잭션이 commit 하지 않은 데이터를 읽고 쓰기를 함으로써 제약 조건을 위반되는 상황을 말합니다.
Phantom read의 추가적인 이상 현상
같은 조건으로 데이터를 두 번 이상 읽는것 뿐만 아니라 연관된 데이터를 각각 읽는 경우에도 Phantom read 현상이 발생될 수 있습니다.
SQL 표준의 이상 현상을 비판한 논문의 추가적인 isolation level
Snapshot isolation level
각 트랜잭션마다 특정 시점의 스냅샷을 기준으로 operation을 수행하고 commit할 때 write write conflict가 발생했다면 먼저 commit된 트랜잭션만 인정하는 방식을 Snapshot isolation level이라고 합니다.
SQL 표준의 isolation level은 이상 현상을 정의하고 이상 현상을 얼만큼 허용하느냐에 따라서 isolation level을 구분한다면 Snapshot isolation level은 Concurrent Control의 동작 방식에 의해서 정의되었습니다.
