ACID

ACID: 트랜잭션이 안전하게 수행되기 위해 보장해야 하는 4가지 성질.

왜 필요한가?

여러 사용자가 동시에 DB를 읽고 쓰면 데이터가 깨질 수 있다. 예를 들어 계좌 이체 중 서버가 죽으면 돈이 빠져나갔는데 입금이 안 된 상태가 될 수 있다. ACID는 이런 상황에서 데이터 정합성을 보장하는 약속이다.

4가지 성질

성질	이름	설명
A	Atomicity (원자성)	트랜잭션 내 연산은 ==전부 성공하거나 전부 실패==한다. 중간 상태가 없다.
C	Consistency (일관성)	트랜잭션 전후로 DB가 정의한 규칙(제약 조건, 무결성)을 항상 만족해야 한다.
I	Isolation (격리성)	동시에 실행되는 트랜잭션끼리 서로의 중간 상태를 볼 수 없다.
D	Durability (지속성)	커밋된 데이터는 장애가 발생해도 사라지지 않는다. (WAL 로그로 복구 가능)

각 성질이 깨지면?

Atomicity 위반

-- 계좌 이체 도중 서버 장애
UPDATE account SET balance = balance - 10000 WHERE id = 'A'; -- 성공
-- 서버 죽음 → B에 입금 안 됨
UPDATE account SET balance = balance + 10000 WHERE id = 'B'; -- 미실행

→ 돈이 증발

Atomicity 보장

BEGIN;
UPDATE account SET balance = balance - 10000 WHERE id = 'A';
UPDATE account SET balance = balance + 10000 WHERE id = 'B';
COMMIT; -- 둘 다 성공해야 커밋, 아니면 ROLLBACK

→ 전부 성공 or 전부 취소

어떻게 쓰는지

개발자는 트랜잭션 경계를 선언하는 것으로 ACID를 활용한다.

-- SQL 직접 사용
BEGIN;
UPDATE account SET balance = balance - 10000 WHERE id = 'A';
UPDATE account SET balance = balance + 10000 WHERE id = 'B';
COMMIT; -- 모두 성공 시 확정
-- 중간에 오류 발생 시 ROLLBACK으로 전체 취소

// Spring @Transactional 사용
@Service
public class AccountService {

    @Transactional  // 메서드 전체가 하나의 트랜잭션으로 묶임
    public void transfer(String from, String to, int amount) {
        accountRepository.decrease(from, amount);
        accountRepository.increase(to, amount); // 여기서 예외 → 전체 ROLLBACK
    }
}

언제 쓰는지

금융 거래, 주문/결제처럼 여러 테이블에 걸친 데이터 변경이 원자적으로 처리되어야 할 때
단순 조회(SELECT)만 하는 경우에는 트랜잭션이 불필요하거나 읽기 전용으로 선언한다.

특징

ACID는 DBMS가 내부적으로 보장한다. 개발자가 직접 구현하는 게 아니다.
Isolation의 강도는 격리 수준(Isolation Level) 으로 조절한다. → 격리 수준 참고
ACID를 완전히 보장하면 성능이 낮아진다. 특히 Isolation이 강할수록 Lock 경합이 많아진다.
NoSQL은 일반적으로 ACID보다 가용성·성능을 우선해 일부 성질을 완화한다. (BASE 모델)

장점

장점	설명
데이터 무결성	트랜잭션 성공 여부만 존재, 중간 상태 없음
일관성 보장	제약 조건, 외래 키로 데이터 정합성 유지
동시성 제어	Isolation으로 동시 접근 시에도 데이터 안전
장애 복구	Durability로 커밋된 데이터는 영구 보존
예측 가능성	ACID 보장으로 개발자가 안심하고 코딩

단점

단점	설명
성능 오버헤드	트랜잭션 관리, Lock, 로그 쓰기 비용 발생
Lock 경합	동시성 높을수록 Lock 대기 시간 증가
확장성 제한	Isolation 강도가 높을수록 동시 처리 감소
복잡성	트랜잭션 범위 설계, 데드락 처리 필요

주의: Atomicity는 "전부 or 전부 아님"이지만, 이것만으로는 동시 실행 문제가 해결되지 않는다. 동시성 문제는 Isolation Level로 별도 제어해야 한다.