트랜잭션 격리 수준 표준

지난 글에서 ACID 속성 중 격리성(Isolation)이 잠금 또는 MVCC로 구현된다고 짚었다. 이번에는 SQL 표준이 정의한 격리 수준 4단계—READ UNCOMMITTED, READ COMMITTED, REPEATABLE READ, SERIALIZABLE—를 하나씩 살펴본다.

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왜 격리 수준이 필요한가

완벽한 격리(SERIALIZABLE)는 직렬 실행과 동일하므로 동시 처리량이 급감한다. 실무에서는 성능을 위해 격리를 일부 완화하고, 허용 가능한 이상 현상(anomaly)을 선택한다.

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4단계 격리 수준

READ UNCOMMITTED

다른 트랜잭션이 아직 커밋하지 않은 변경도 읽을 수 있다.

-- Tx1이 아직 커밋 전임에도 Tx2에서 변경된 값이 보임 → Dirty Read
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
BEGIN;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;
-- Tx1이 rollback하면 읽었던 값은 무효
COMMIT;

Dirty Read를 허용하므로 실무에서는 거의 사용하지 않는다. 극단적인 리포트 성능이 필요한 상황에서 드물게 사용한다.

READ COMMITTED

커밋된 데이터만 읽는다. Dirty Read는 방지하지만 Non-Repeatable Read가 발생한다.

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
BEGIN;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 1000 반환
-- 이 사이에 Tx2가 잔액을 900으로 변경하고 COMMIT
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 900 반환
-- 같은 쿼리인데 다른 결과 → Non-Repeatable Read
COMMIT;

PostgreSQL, Oracle의 기본값. 대부분의 웹 애플리케이션에 적합하다.

REPEATABLE READ

한 트랜잭션 내에서 같은 행을 여러 번 읽어도 동일한 결과를 보장한다. Non-Repeatable Read를 방지하지만 Phantom Read가 발생할 수 있다.

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
BEGIN;
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE amount > 100;  -- 5건
-- 이 사이에 Tx2가 새 주문(amount=150)을 INSERT+COMMIT
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE amount > 100;  -- 6건
-- 새 행이 나타남 → Phantom Read (이론상)
COMMIT;

MySQL InnoDB의 기본값. InnoDB는 MVCC로 Phantom Read를 대부분 방지하지만 SELECT ... FOR UPDATE 등 잠금 읽기에서는 예외가 있다.

SERIALIZABLE

모든 트랜잭션이 순서대로 실행된 것과 동일한 결과를 보장한다. 이상 현상이 없지만 동시성이 가장 낮다.

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
BEGIN;
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE amount > 100;
-- Tx2가 새 INSERT를 시도하면 Tx1이 완료될 때까지 대기하거나 오류
COMMIT;

금융·회계·재고 등 정확성이 최우선인 업무에 사용한다.

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DB별 기본값과 특이사항

DB	기본 격리 수준	특이사항
PostgreSQL	READ COMMITTED	SSI(Serializable Snapshot Isolation) 지원
MySQL InnoDB	REPEATABLE READ	MVCC로 팬텀 대부분 방지
Oracle	READ COMMITTED	READ UNCOMMITTED 미지원
SQL Server	READ COMMITTED	RCSI(행 버전 기반 RC) 설정 가능
SQLite	SERIALIZABLE (WAL 이전)	WAL 모드에서 동시 읽기 가능

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격리 수준 선택 기준

상황	권장 격리 수준
일반 웹 서비스 CRUD	READ COMMITTED
재무 계산, 잔액 확인	REPEATABLE READ
순서 보장·재고 차감	SERIALIZABLE
리포트 전용 읽기	READ COMMITTED (또는 스냅샷)

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실무 팁

격리 수준을 높이면 이상 현상이 줄어들지만 교착상태(Deadlock) 가능성이 증가하고 대기 시간이 늘어난다. 대부분의 OLTP 애플리케이션에서는 READ COMMITTED가 합리적인 선택이며, 특정 트랜잭션에서만 격리 수준을 올리는 방식을 사용한다.

-- 특정 트랜잭션만 높은 격리 수준 사용
BEGIN;
SET LOCAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;  -- PostgreSQL
SELECT SUM(balance) FROM accounts;  -- 정확한 합계 필요
COMMIT;

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지난 글: ACID 속성 완전 이해

다음 글: 동시성 이상 현상

읽어주셔서 감사합니다. 😊