Lock 이란?

데이터베이스는 기본적으로 어려 유저가 사용하는 시스템으로써, 동시에 접근하는 경우가 많다. 저장된 데이터는 일관성, 무결성을 유지해야 하며, 동시에 접근하는 상황에서는 특별한 조치가 필요하다.

예를 들어 콘서트 자리가 하나 남았는데 2명의 유저가 동시에 티켓팅을 할 경우 티켓팅 성공은 한 사람만 이뤄져야 한다. 이 특별한 조치를 DBMS에서 사용하는 방법이 바로 lock(잠금) 이다.

즉, lock은 순차적인 접근을 위한 조치라고 볼 수 있다.

Lock의 종류

• 공유 잠금(Shared lock)

  • a.k.a. 읽기 잠금

• 배타 잠금(Exclusive lock)

  • a.k.a 쓰기 잠금

공유 잠금(Shared lock)

• 데이터를 읽을 때 사용하는 잠금

• 공유 잠금끼리 접근 가능

• 공유 잠금이 설정된 데이터에는 배타 잠금 사용 불가

즉, 공유 잠금이 설정된 경우 다른 세션이 동일한 데이터를 읽을 수 있지만 수정은 불가능

배타 잠금(Exclusive lock)

• 데이터 변경할 때 사용하는 잠금

• 트렌젝션 완료까지 유지됨

   

• 잠금 해제하기 전까진 다른 트렌젝션 접근 불가
  즉 배타 잠금 설정 시 다른 세션이 동일한 데이터를 읽을 수도 없으며 수정 또한 불가능

블로킹(Blocking)

• 잠금들의 경합으로 인해 특정 세션이 작업을 진행하지 못하고 멈춘 상태

• 공유 잠금 <-> 배타 잠금 / 배타 잠금 <-> 배타 잠금 간 발생 가능

• 해결 방법으로는 이전 트렌젝션이 완료(commit or rollback)돼야 한다.

• 기본적으로 발생 시 먼저 잠금 설정한 트렌젝션을 기다려야 한다.

• 반복 시 성능 저하 야기 가능하여, 최소화하는 작업이 필요

최소화 방법

• SQL문을 리팩토링하여 빠르게 실행되게 한다.

• 트렌젝션을 짧게 정의

• 동일한 데이터를 변경하는 트렌젝션이 동시에 수행되지 않도록 방지

• 트렌젝션이 활발한 주간에는 대용량 갱신 작업 X

• 필수불가결 상황일 시, 트렌젝션 작업 단위를 나누거나 lock_timeout을 설정하여 최대 잠금 시간 설정

교착 상태(Deadlock)

여러 개의 트랜젝션들이 자신의 작업을 실행하지 못하고 상대의 작업이 끝나기를 무한정 기다리는 상태를 교착 상태라 한다.

해당 상태는 대표적인 lock의 부작용 사례라고 볼 수 있다.

위의 사진은 교착상태가 일어난 상황이다. 트렌젝션 A는 game_master 테이블의 2번 row를 변경한 후 game_detail의 2번 row를 변경하고자 한다. 반면 트렌젝션 B는 game_detail의 2번 row를 변경한 후 game_master의 2번 row를 변경하고자 한다.

이 상황에서 트렌젝션 A는 game_master의 2번 row에 lock을 걸었으며, 트렌젝션 B는 game_detail의 2번 row에 lock을 걸었다.

트렌젝션 A는 game_detail의 2번 row의 잠금이 풀릴 때 까지 대기해야 하며, 트렌젝션 B는 game_master의 2번 row의 잠금이 풀릴 때 까지 기다려야 한다.

이때 서로가 먼저 끝나지 않으면 무한정 대기 상태에 빠지게 되며, 이게 바로 교착 상태(Deadlock)이다.

해결 방법

• 트렌젝션 방향을 같게 설정한다.

  • 위의 사례를 예시로 보면, 트렌젝션 A의 접근 순서는 game_master -> game_detail이며, 트렌젝션 B의 순서는 game_detail -> game_master이다. 이때, 트렌젝션 B의 순서를 game_master -> game_detail로 바꿀 시, 교착 상태를 방지할 수 있다. 비록 이러한 상황에서는 블로킹 현상이 발생할 수 있지만, 교착 상태와 비교해서는 감안할 만한 문제이다.

   

• 트렌젝션 처리 속도 최소화

• set_lock_timeout을 사용하여 잠금 해체 시간 조절

  • 무한정 대기에 빠지는 것을 방지한다

출처

데이터베이스 교착 상태(Dead Lock) : 네이버 블로그 (naver.com)

[데이터베이스] 잠금이란? (tistory.com)