[SQLD] 2-2: 트랜잭션(Transaction)/ 널(NULL) /

[SQLD] Chapter 2-2 트랜잭션(Transaction) ACID / NULL의 특성

데이터베이스에서 트랜잭션(Transaction)은 데이터의 일관성과 무결성을 유지하는 가장 중요한 개념 중 하나입니다. 트랜잭션은 데이터베이스 내에서 하나의 논리적인 작업 단위로 처리되며, 중간에 문제가 발생하면 전체를 취소(ROLLBACK)하고, 정상적으로 실행되었을 경우 최종적으로 반영(COMMIT)할 수 있도록 설계됩니다.

 

SQLD에 NULL 값을 처리하는 문제가 자주 출제 되기 때문에, NULL을 SQL문에서 어떻게 처리하는지 알아두는 것이 중요합니다.

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1. 트랜잭션의 개념

트랜잭션이란 하나의 작업 단위를 의미하며, 데이터베이스 상태를 변화시키는 하나 이상의 SQL 연산(INSERT, UPDATE, DELETE)들의 집합입니다. 데이터베이스는 트랜잭션을 통해 데이터의 **무결성(Integrity)과 일관성(Consistency)**을 보장합니다.

1.1. 트랜잭션의 특징 (ACID)

트랜잭션이 안전하게 수행되기 위해서는 ACID(원자성, 일관성, 고립성, 지속성) 특성을 만족해야 합니다.

1. 원자성(Atomicity)
   • 트랜잭션은 All or Nothing 방식으로 실행됨
   • 트랜잭션 내 모든 연산이 완료되거나, 하나라도 실패하면 전체가 취소됨
2. 일관성(Consistency)
   • 트랜잭션이 실행된 후에도 데이터베이스의 상태가 일관성을 유지해야 함
   • 무결성 제약조건(Primary Key, Foreign Key, Unique 등)을 유지
3. 고립성(Isolation)
   • 동시에 실행되는 여러 트랜잭션이 서로 영향을 주지 않도록 독립적으로 실행되어야 함
4. 지속성(Durability)
   • 트랜잭션이 완료되면 해당 변경 사항이 영구적으로 반영되어야 함
   • 장애가 발생하더라도 COMMIT된 데이터는 보존됨

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1.2. 트랜잭션의 상태

트랜잭션의 진행 과정은 다음과 같은 상태를 가집니다.

1. 활동(Active): 트랜잭션이 실행 중인 상태
2. 부분 완료(Partially Committed): 마지막 명령문까지 실행되었지만 아직 COMMIT되지 않은 상태
3. 실패(Failed): 오류로 인해 실행이 중단된 상태
4. 철회(Aborted, Rolled Back): 오류 발생으로 인해 변경 사항이 취소된 상태
5. 완료(Committed): 트랜잭션이 성공적으로 완료되어 변경 사항이 확정된 상태

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1.3. 트랜잭션 격리 수준 (Isolation Level)

트랜잭션이 동시에 실행될 때 서로 간섭하는 현상을 방지하기 위해 격리 수준을 조정할 수 있습니다. 일반적으로 높은 격리 수준을 유지할수록 데이터 무결성은 증가하지만, 성능 저하가 발생할 수 있습니다.

 트랜잭션 격리 수준 종류

1. READ UNCOMMITTED
   • 다른 트랜잭션이 아직 COMMIT하지 않은 데이터를 읽을 수 있음 (Dirty Read 발생 가능)
2. READ COMMITTED (기본값, 대부분의 DBMS에서 기본 설정)
   • 다른 트랜잭션이 COMMIT한 데이터만 읽을 수 있음 (Dirty Read 방지)
3. REPEATABLE READ
   • 같은 트랜잭션 내에서 같은 데이터를 여러 번 조회해도 동일한 결과를 보장 (Non-Repeatable Read 방지)
4. SERIALIZABLE
   • 모든 트랜잭션을 직렬화하여 실행 (가장 높은 격리 수준, 성능 저하 발생 가능)

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 10000 WHERE account_id = 'A001';
UPDATE accounts SET balance = balance + 10000 WHERE account_id = 'A002';
COMMIT;

 

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2. NULL이란?

SQL에서 NULL(널) 값은 아직 정의되지 않은 값으로, 숫자 0 또는 공백('')과는 다릅니다.

• 0은 숫자 값이며, 공백('')은 하나의 문자로 간주됩니다.
• 테이블을 생성할 때 NOT NULL 또는 PRIMARY KEY로 정의되지 않은 모든 데이터 유형은 NULL 값을 포함할 수 있습니다.

 

2.1 NULL 값 처리 함수

 

1) NVL (Oracle 전용)

• NVL(컬럼명, 대체값) 형식으로 사용됩니다.
• NULL 값을 특정 값으로 변환할 때 활용됩니다.
• 예제:

  SELECT NVL(급여, 0) FROM 직원;
  

  → 급여 값이 NULL이면 0으로 대체됩니다.

 

2) ISNULL (SQL Server 전용)

• ISNULL(컬럼명, 대체값) 형식으로 사용됩니다.
• NULL 값을 지정된 값으로 변환할 때 사용됩니다.
• 예제:

  SELECT ISNULL(급여, 0) FROM 직원;
  

  → 급여 값이 NULL이면 0으로 대체됩니다.

3) COALESCE (모든 DBMS에서 사용 가능)

• COALESCE(값1, 값2, 값3, ...) 형태로 사용되며, NULL이 아닌 첫 번째 값을 반환합니다.
• 예제:

  SELECT COALESCE(급여, 0) FROM 직원;
  

  → 급여 값이 NULL이면 0으로 대체됩니다.

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2.2 NULL 값과 연산

NULL 값과의 연산( +, -, *, / 등)은 결과가 NULL이 됩니다.

1) 행(Row) 연산

• NULL 값을 포함한 행 연산의 경우, 결과값은 항상 NULL입니다.
• 예제:

  SELECT 100 + NULL FROM DUAL; -- 결과: NULL
  

2) 열(Column) 연산

• 열 단위의 집계 연산(SUM, AVG, COUNT 등)에서는 NULL을 무시하고 계산합니다.
• 예제:

  SELECT SUM(급여) FROM 직원; -- NULL 값이 있어도 무시하고 합산
  

 

3) NULL 값과 비교 연산

NULL 값과의 비교 연산 (=, >, < 등)은 항상 FALSE를 반환합니다.

• NULL 값 비교 예제:

  SELECT * FROM 직원 WHERE 급여 = NULL; -- 조회되지 않음
  

  → NULL 값은 직접 비교할 수 없으며, IS NULL을 사용해야 합니다.

  SELECT * FROM 직원 WHERE 급여 IS NULL; -- 올바른 조회 방법
  

4. NULLIF (모든 DBMS에서 사용 가능)

NULLIF(값1, 값2) 형태로 사용되며, 두 값이 같으면 NULL을 반환하고, 다르면 첫 번째 값을 반환합니다.

 

• 예제:

SELECT NULLIF(급여, 0) FROM 직원;

→ 급여 값이 0이면 NULL을 반환하고, 그렇지 않으면 급여 값을 반환합니다.

 

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2.3 데이터베이스별 NULL 처리 차이

 

 

SQL을 사용할 때 데이터베이스 시스템마다 NULL을 처리하는 방식이 다를 수 있습니다.

Oracle	빈 문자열('')을 NULL로 처리함 → WHERE 서비스명 = ''로 조회되지 않음
SQL Server	빈 문자열을 그대로 저장함 → 일반적으로 WHERE 서비스명 = ''로 조회됨

 

Oracle (빈 문자열을 NULL로 처리)

CREATE TABLE test_table (service_name VARCHAR2(50));
INSERT INTO test_table (service_name) VALUES (NULL);
INSERT INTO test_table (service_name) VALUES ('');
COMMIT;

-- 빈 문자열을 NULL로 처리하므로 결과 없음
SELECT * FROM test_table WHERE service_name = '';

-- NULL을 올바르게 조회하는 방법
SELECT * FROM test_table WHERE service_name IS NULL;

SQL Server (빈 문자열을 그대로 저장)

CREATE TABLE test_table (service_name VARCHAR(50));
INSERT INTO test_table (service_name) VALUES (NULL);
INSERT INTO test_table (service_name) VALUES ('');

-- 빈 문자열과 NULL이 구분되므로 빈 문자열 검색 가능
SELECT * FROM test_table WHERE service_name = '';

-- NULL 값 검색
SELECT * FROM test_table WHERE service_name IS NULL;

• Oracle에서는 빈 문자열('')과 NULL이 동일하게 취급되므로 WHERE 컬럼명 = ''으로 조회하면 데이터가 검색되지 않을 수 있습니다.
• SQL Server에서는 빈 문자열이 NULL이 아니므로, 빈 문자열과 NULL을 구분하여 처리할 수 있습니다.

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3. 마무리

이번 장에서는 트랜잭션의 개념과 트랜잭션을 제어하는 다양한 SQL 명령어에 대해 다루었습니다.

• 트랜잭션의 특징(ACID): 원자성, 일관성, 고립성, 지속성
• 트랜잭션 상태: 활동, 부분 완료, 실패, 철회, 완료
• 트랜잭션 제어 명령어(TCL): COMMIT, ROLLBACK, SAVEPOINT
• 트랜잭션 격리 수준: READ UNCOMMITTED, READ COMMITTED, REPEATABLE READ, SERIALIZABLE

• NULL은 정의되지 않은 값으로 0이나 ''(빈 문자열)과 다름.
• 행 연산과 열 연산에서 NULL값에 대한 처리가 다름.
• 데이터 베이스 마다 빈 문자열 ("") 에 대한 처리가 다름

다음 게시물 부터 Part2. SQL 기본 및 활용 진행하겠습니다!