동시발생 감지

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동시발생 감지(Concurrency Detection)는 여러 트랜잭션이 동시에 데이터베이스에 접근할 때 데이터 무결성을 유지하기 위한 중요한 메커니즘입니다. 좀 더 자세히 설명해 드리겠습니다.
동시발생 감지란?데이터베이스 시스템에서는 여러 사용자가 동시에 데이터에 접근하고 수정할 수 있습니다. 이러한 동시성은 효율성을 높이지만, 적절히 제어되지 않으면 데이터의 불일치(inconsistency)를 초래할 수 있습니다. 동시발생 감지는 이러한 문제를 해결하기 위해 사용되는 기술입니다.
동시성 제어(Concurrency Control)의 필요성동시성 제어가 제대로 이루어지지 않으면 다음과 같은 문제들이 발생할 수 있습니다.

• 갱신 손실 (Lost Update): 두 개 이상의 트랜잭션이 같은 데이터를 동시에 업데이트할 때, 한 트랜잭션의 업데이트가 다른 트랜잭션에 의해 덮어씌워지는 현상입니다.
• 비일관성 읽기 (Inconsistent Read/Non-repeatable Read): 한 트랜잭션이 같은 데이터를 여러 번 읽을 때, 다른 트랜잭션의 업데이트로 인해 읽기 결과가 달라지는 현상입니다.
• 팬텀 읽기 (Phantom Read): 한 트랜잭션이 특정 조건의 데이터를 읽는 동안, 다른 트랜잭션이 해당 조건에 맞는 새로운 데이터를 삽입하거나 기존 데이터를 삭제하여, 이전 읽기 결과와 달라지는 현상입니다.

• 가장 일반적인 방법으로, 트랜잭션이 데이터에 접근하기 전에 잠금(lock)을 설정합니다.
• 공유 잠금 (Shared Lock): 데이터를 읽을 때 사용되며, 여러 트랜잭션이 동시에 공유 잠금을 설정할 수 있습니다.
• 배타적 잠금 (Exclusive Lock): 데이터를 변경(쓰기, 수정, 삭제)할 때 사용되며, 한 번에 하나의 트랜잭션만 배타적 잠금을 설정할 수 있습니다. 다른 트랜잭션은 해당 데이터에 접근할 수 없습니다.
• 잠금은 교착 상태(Deadlock)를 유발할 수 있습니다.
• 교착상태는 두개 이상의 트랜잭션이 서로의 잠금을 기다리며 무한정 대기하는 현상.

• 트랜잭션이 실제로 충돌할 가능성이 낮다고 가정하고, 일단 트랜잭션을 실행합니다.
• 트랜잭션 종료 시점에 충돌 여부를 검사하여, 충돌이 발생했다면 트랜잭션을 롤백(Rollback)합니다.
• 타임스탬프(Timestamp)나 버전 번호(Version Number)를 사용하여 충돌을 감지합니다.

• 데이터의 여러 버전을 유지하여 읽기 작업의 일관성을 보장합니다.
• 트랜잭션이 시작될 때, 해당 시점의 데이터 스냅샷을 제공합니다.
• 다른 트랜잭션이 데이터를 변경하더라도, 이전 버전의 데이터를 읽을 수 있으므로 읽기 작업이 차단되지 않습니다.
• PostgreSQL, MySQL(InnoDB), Oracle 등 많은 DBMS에서 사용됩니다.

• 트랜젝션에 고유한 시간 스탬프를 할당해서, 시간 스탬프 순서대로 트랜젝션이 실행될 수 있도록 보장.