Transaction과 Lock

in Spring on JPA


Transaction과 Lock

트랜잭션과 격리 수준

트랜잭션은 ACID라는 원자성, 일관성, 격리성, 지속성을 보장해야 한다.


▼ 원자성 (Atomicity)

▼ 일관성 (Consistency)

▼ 격리성 (Isolation)

▼ 지속성 (Durability)


낙관적 락과 비관적 락의 기초



낙관적(Optimistic) 락

트랜잭션 대부분은 충돌이 발생하지 않는다고 낙관적으로 가정하는 방법이다. JPA가 제공하는

낙관적 락은 버전(@Version)을 사용한다. 따라서 낙관적 락을 사용하려면 버전이 있어야 한다.

데이터 베이스가 제공하는 락 기능을 사용하는 것이 아닌, JPA가 제공하는 버전 관리 락을 사용한다.

낙관적 락은 트랜잭션을 커밋하기 전까지는 트랜잭션의 충돌을 알 수 없다.

즉, 트랜잭션 커밋 시점에 충돌을 알 수 있다.

@Getter
@Entity
public class Board {

    @Id
    private String id;
    
    @Version
    private Integer version;
}


비관적(Pessimistic) 락

트랜잭션의 충돌이 발생한다고 가정하고 우선 락을 걸고 보는 방식이다.

이것은 데이터베이스가 제공하는 락 기능을 사용한다. 대표적으로 select for update 구문이 있다.


JPA가 제공하는 비관적 락은 데이터베이스 트랜잭션 락 메커니즘에 의존하는 방법이다.

주로 PESSIMISTIC_WRITE 모드를 사용한다.

  • 엔티티가 아닌 스칼라 타입을 조회할 때도 사용할 수 있다.
  • 데이터를 수정하는 즉시 트랜잭션 충돌을 감지할 수 있다.


▼ PESSIMISTIC_WRITE

비관적 락이라 하면 일반적으로 이 옵션을 뜻한다.

  • 용도 : 데이터베이스에 WRITE_LOCK(쓰기 잠금)을 건다.
  • 동작 : 데이터베이스 select for update를 사용해서 락을 건다.
  • 이점 : NON-REPEATABLE READ를 방지한다. 락이 걸린 row는 다른 트랜잭션이 수정할 수 없다.


▼ PESSIMISTIC_READ

데이터를 반복 읽기만 하고 수정하지 않을 때 쓴다. 일반적으로 많이 사용하지 않는다.

데이터베이스에 READ_LOCK(읽기 잠금)을 건다.


비관적 락은 사용하면 락을 획득할 때까지 트랜잭션이 대기한다. 무한정 기다릴 수는 없으므로,

타임아웃 시간을 줄 수 있다. 참고로 타임아웃은 데이터베이스 특성에 따라 동작하지 않을 수 있다.

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {

    @Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE)
    @QueryHints({@QueryHint(name = "javax.persistence.lock.timeout", value ="3000")})
    User findByIdForUpdate(Long id);
}

위 예시 코드를 보면,

  • PESSIMISTIC_WRITE를 사용했고,
  • 데드락을 고려하여 타임아웃을 줬으며,
  • forUpdate라고 네이밍함으로써 Write_Lock을 걸었다고 명시적으로 표현하고 있다.


Lock(잠금)

Lock이란?

Lock이란 트랜잭션 처리의 순차성을 보장하며, 공유 리소스의 동시성을 제어하기 위한 기능이다.

여러 커넥션에서 동일한 자원을 동시에 변경 하려고 하는데, 잠금이 없다면 하나의 데이터를 여러 커넥션에서

동시에 변경할 수 있게 된다. 결과적으로 해당 데이터는 예측할 수 없는 상태가 된다.

잠금은 여러 커넥션에서 동시에 동일한 자원(레코드나 테이블)을 변경할 경우 어느 한 시점에는 하나의 커넥션만

변경할 수 있게 해주는 역할을 한다.


Lock의 종류

공유 잠금 (Shared Lock)

다른 트랜잭션이 같은 데이터를 읽는 것을 허용한다.

공유 잠금은 공유 잠금끼리 동시에 접근이 가능하지만, 공유 잠금이 설정된 데이터에 배타 잠금은 사용할 수 없다.

다른 말로 읽기 잠금 (Read Lock)이라고도 한다.


배타 잠금 (Exclusive Lock)

다른 트랜잭션이 같은 데이터를 읽거나 쓰는 것(INSERT, UPDATE, DELETE)을 허용하지 않는다.

배타 잠금은 잠금이 해제될 때까지 다른 트랜잭션(공유 잠금, 배타 잠금 포함)은 해당 데이터에 접근할 수 없다.

다른 말로 쓰기 잠금 (Write Lock)이라고도 한다.