Optimistic Lock Pessimistic Lock

데이터베이스의 동시성 처리

데이터베이스에 접근해서 데이터를 수정할 때, 동시성 처리를 위해서 우리는 트랜잭션을 격리수준을 설정해서 처리한다.

동시에 하나의 데이터에 여러 트랜잭션이 접근하는 것을 막기 위해 우리는 다음과 같은 방법으로 해결할 수 있다.

  • 테이블의 row에 접근 시 Lock을 걸고 다른 Lock이 걸려있지 않을 경우에만 수정 가능하게 한다.

  • 수정할 때 내가 먼저 이 값을 수정했다고 명시하여 다른 사람이 동일한 조건으로 값을 수정할 수 없게 하는 것이다.

비관적 락 (Pessimistic Lock)

비관적 락은 Repeatable Read 또는 Serializable 정도의 격리성 수준을 제공한다.

비관적 락은 트랜잭션이 시작될 때 Shared Lock 또는 Exclusive Lock을 걸고 시작하는 방법이다.

트랜잭션이 write를 하기 위해서는 Exclusive Lock을 얻어야 한다.

이 때 Shared Lock이 걸려있으면 Exclusive Lock을 얻지 못해서 업데이트를 할 수 없다.

수정을 하기 위해서는 해당 트랜잭션을 제외한 다른 트랜잭션이 종료되어야 한다.

낙관적 락 (Optimistic Lock)

낙관적 락은 수정할 때 쉽게 말하자면 내가 먼저 이 값을 수정했다고 명시하여 다른 사람이 동일한 조건으로 값을 수정할 수 없게 하는 것이다.

말만 들어도 알겠지만 이 특징은 DB에서 제공해주는 특징을 이용하는 것이 아니라, Application Level에서 잡아주는 Lock이다.

  1. A가 table의 Id 2번을 읽음 ( name = Karol, version = 1 )

  2. B가 table의 Id 2번을 읽음 ( name = Karol, version = 1 )

  3. B가 table의 Id 2번, version 1인 row의 값 갱신 ( name = Karol2, version = 2 ) 성공

  4. A가 table의 Id 2번, version 1인 row의 값 갱신 ( name = Karol1, version = 2 ) 실패

    • Id 2번은 이미 version이 2로 업데이트 되었기 때문에 A는 해당 row를 갱신하지 못함

도식도를 글로 나타내면 위와 같다.

위 flow를 통해서 같은 row에 대해서 각기 다른 2개의 수정 요청이 있었지만 1개가 업데이트 됨에 따라 version이 변경되었기 때문에 뒤의 수정 요청은 반영되지 않게 된다.

이렇게 낙관적 락은 version과 같은 별도의 컬럼을 추가하여 충돌적인 업데이트를 막는다.

version 뿐만 아니라 hashcode 또는 timestamp를 이용하는 방법도 있다.

롤백 Rollback

그런데 업데이트를 하는 테이블이 1개가 아니라 여러 개이면 어떻게 할까?

당연히 하나의 요청에 대해서는 Rollback이 필요하다.

아래 비관적 락의 수도코드를 보자.

SELECT id, `name`
FROM theTable
WHERE id = 2;
- {새로운 값으로 연산하는 코드}
-
BEGIN
TRANSACTION;
-
UPDATE anotherTable
SET col1 = @newCol1,
    col2 = @newCol2
WHERE id = 2;
-
UPDATE theTable
SET `name` = 'Karol2',
    WHERE id = 2;
- {if AffectedRows == 1 }
-     COMMIT TRANSACTION;
-     {정상 처리}
- {else}
-     ROLLBACK TRANSACTION;
-     {DB 롤백 이후 처리}
- {endif}

위의 수도 코드는 하나의 트랜잭션으로 묶여있기 때문에 수정이 하나 실패하면 database 단에서 전체 Rollback이 일어나게된다.

만약 theTable이 실패한다고 생각해보자.

그렇다면 Transaction이 실패한 것이기 때문에 트랜잭션 전체에 자동으로 rollback이 일어나게 된다.

낙관적 락의 경우는 조금 다를 수 있다.

Transaction을 잡지 않기 때문에 만약 충돌이 발생하여 수정을 못한 부분에 대해서는 롤백에 대한 책임을 Application 단에서 롤백을 수동으로 해줘야한다.

낙관적 락은 트랜잭션을 필요로하지 않는다. 따라서 성능적으로 비관적 락보다 더 좋다.

이 두 가지가 비관적 락에 비해 가지는 낙관적 락의 최대 강점이다.

트랜잭션을 필요로 하지 않기 때문에 아래와 같은 로직의 흐름을 가질때도 충돌 감지를 할 수 있다.

만약 비관적 락이라면 1번에서 3번사이의 트랜잭션을 유지할 수가 없다.

  1. 클라이언트가 서버에 정보를 요청

  2. 서버에서는 정보를 반환

  3. 클라이언트에서 이 정보를 이용하여 수정 요청

  4. 서버에서는 수정 적용 ( 충돌 감지 가능 )

때문에 충돌이 많이 일어나지 않을 것이라고 보여지는 곳에 사용하면 좋은 성능을 기대할 수 있다.

하지만 낙관적 락의 최대 단점은 롤백이다.

만약 충돌이 났다고 한다면 이를 해결하려면 개발자가 수동으로 롤백처리를 한땀한땀 해줘야한다.

비관적 락이라면 트랜잭션을 롤백하면 끝나는 작업이지만 낙관적 락은 그렇지 않다.

수동으로 롤백처리는 구현하기도 까다롭지만 성능적으로 보더라도 update를 한번씩 더 해줘야한다.

따라서 결과적으로 비관적 락 보다 좋지 않을 수 있다.

이러한 단점 때문에 낙관적 락은 충돌이 많이 예상되거나 충돌이 발생했을 때 비용이 많이 들것이라고 판단되는 곳에서는 사용하지 않는 것이 좋을 것으로 보인다.

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