DB 트랜잭션이란? ACID 개념과 실무 적용 사례

은행 이체, 주문 처리, 로그인 시스템에서 ‘트랜잭션’은 데이터베이스 신뢰성을 지키는 핵심입니다.

안녕하세요, ICT리더 리치입니다. 오늘은 데이터베이스의 핵심 기능 중 하나인 '트랜잭션(Transaction)'에 대해 알아보겠습니다. 단순히 데이터를 저장하고 읽는 것을 넘어서, 복잡한 비즈니스 로직을 처리할 때 ‘데이터 정합성’을 보장하는 것이 매우 중요하죠. 이 글에서는 트랜잭션의 정의부터 ACID 원칙, 실무에서 어떻게 활용되고 있는지 예제를 통해 쉽게 설명드리겠습니다.

📌 바로가기 목차

1. 트랜잭션이란 무엇인가요? 2. 트랜잭션의 4대 특성 ACID란? 3. 왜 트랜잭션이 중요한가요? 4. 실무 적용 예시: 은행 이체 시스템 5. 개발자가 알아야 할 트랜잭션 구현 팁 6. 트랜잭션 관련 흔한 오류와 해결 방법 7. 자주 묻는 질문 (FAQ) 8. 마무리 요약

DB 트랜잭션 개념을 상징하는 여성 중심의 대표 썸네일 이미지

1. 트랜잭션이란 무엇인가요?

트랜잭션(Transaction)이란 데이터베이스에서 하나의 논리적 작업 단위를 의미합니다. 예를 들어, 은행 계좌 이체의 경우 ‘출금 → 입금’은 반드시 함께 수행되어야 하며, 하나라도 실패하면 전체 작업을 되돌려야 합니다. 이처럼 데이터의 정합성을 보장하기 위해 사용되는 개념이 트랜잭션입니다.

트랜잭션은 데이터베이스에서 하나의 논리적인 작업 단위로, 모두 성공하거나 모두 실패해야 데이터의 일관성을 유지할 수 있습니다.

// 단일 트랜잭션 예제 (계좌 이체)
Connection conn = null;
try {
conn = DriverManager.getConnection(dbURL, username, password);
conn.setAutoCommit(false); // 트랜잭션 시작


PreparedStatement withdraw = conn.prepareStatement("UPDATE accounts SET balance = balance - ? WHERE id = ?");
withdraw.setDouble(1, 500);
withdraw.setInt(2, 1);
withdraw.executeUpdate();


PreparedStatement deposit = conn.prepareStatement("UPDATE accounts SET balance = balance + ? WHERE id = ?");
deposit.setDouble(1, 500);
deposit.setInt(2, 2);
deposit.executeUpdate();


conn.commit(); // 모든 작업 성공 시 반영
System.out.println("트랜잭션 성공");
} catch (SQLException e) {
if (conn != null) {
try {
conn.rollback(); // 하나라도 실패 시 전체 롤백
System.out.println("트랜잭션 롤백: " + e.getMessage());
} catch (SQLException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
} finally {
if (conn != null) try { conn.close(); } catch (SQLException e) {}
}

2. 트랜잭션의 4대 특성 ACID란?

ACID는 트랜잭션의 4가지 핵심 특성을 의미합니다. 이 네 가지 원칙은 데이터베이스에서 안정적인 트랜잭션 처리를 보장합니다.

특성	설명
Atomicity (원자성)	모든 작업이 모두 성공하거나, 전부 실패하여 롤백되어야 함
Consistency (일관성)	트랜잭션 수행 전후 데이터는 항상 일관성 유지
Isolation (격리성)	동시 실행되는 트랜잭션 간 간섭 방지
Durability (지속성)	커밋된 데이터는 영구적으로 보존됨

ACID는 원자성(Atomicity), 일관성(Consistency), 고립성(Isolation), 지속성(Durability)을 의미하며 트랜잭션의 핵심 특성입니다.

// ACID 각 특성을 코드로 설명
class BankTransaction {
boolean atomic = true; // Atomicity
boolean consistent = true; // Consistency
boolean isolated = true; // Isolation
boolean durable = true; // Durability


void performTransaction() {
if (atomic && consistent && isolated && durable) {
System.out.println("이 트랜잭션은 ACID를 만족합니다.");
} else {
System.out.println("트랜잭션 무결성 위협 감지됨");
}
}


public static void main(String[] args) {
BankTransaction tx = new BankTransaction();
tx.performTransaction();
}
}

3. 왜 트랜잭션이 중요한가요?

트랜잭션이 없다면 데이터베이스는 신뢰를 잃게 됩니다. 예를 들어, 인터넷 쇼핑몰에서 결제 후 재고 차감이 실패하면 중복 결제가 발생하거나, 은행 계좌 이체 시 중간에 오류가 발생하면 자금이 사라질 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하려면 반드시 트랜잭션 처리가 필요합니다.

• 데이터 무결성 보장
• 장애 발생 시 자동 복구 가능
• 여러 사용자 동시 접근 시 충돌 최소화

트랜잭션은 데이터 정합성과 시스템 신뢰성을 보장하는 데 필수적입니다. 복잡한 처리에서 오류 발생 시 일관성 있게 복원할 수 있도록 도와줍니다.

-- 사용자 주문 처리 예시
BEGIN;


UPDATE inventory SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 1001;
INSERT INTO orders (user_id, product_id, quantity) VALUES (2001, 1001, 1);
UPDATE users SET points = points + 10 WHERE id = 2001;


COMMIT;


-- 만약 중간에 오류 발생 시 ROLLBACK으로 복구
-- ROLLBACK;

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4. 실무 적용 예시: 은행 이체 시스템

은행 이체는 트랜잭션의 대표적인 예입니다. A 계좌에서 100만 원을 출금하고, B 계좌에 동일한 금액을 입금하는 두 개의 작업이 반드시 함께 실행되어야 합니다. 아래는 트랜잭션 처리를 기반으로 한 예시 SQL입니다.

BEGIN TRANSACTION;

UPDATE accounts SET balance = balance - 1000000 WHERE id = 'A';
UPDATE accounts SET balance = balance + 1000000 WHERE id = 'B';

COMMIT;

은행의 계좌 이체 시스템은 트랜잭션의 대표적인 실무 적용 사례입니다. 이체 금액 차감과 입금은 반드시 한 트랜잭션으로 처리되어야 합니다.

@Transactional
public void transfer(Long fromAccountId, Long toAccountId, BigDecimal amount) {
Account fromAccount = accountRepository.findById(fromAccountId).orElseThrow();
Account toAccount = accountRepository.findById(toAccountId).orElseThrow();


if (fromAccount.getBalance().compareTo(amount) < 0) {
throw new IllegalStateException("잔액 부족");
}


fromAccount.withdraw(amount);
toAccount.deposit(amount);


accountRepository.save(fromAccount);
accountRepository.save(toAccount);
}

5. 개발자가 알아야 할 트랜잭션 구현 팁

트랜잭션을 올바르게 구현하기 위해 개발자는 다음과 같은 팁을 고려해야 합니다.

1. 가능한 한 트랜잭션 범위를 짧게 유지
2. 트랜잭션 내부에서는 외부 API 호출을 피함
3. Deadlock 방지를 위한 자원 접근 순서 일관성 유지
4. Isolation Level은 업무 특성에 맞게 설정

트랜잭션을 설계할 때는 예외 전파, 롤백 조건, 다중 리포지토리 사용 시 주의사항 등을 명확히 이해해야 합니다.

// 체크 예외는 rollback 대상이 아님을 주의
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void updateProfile(User user) throws Exception {
user.setLastModified(LocalDateTime.now());
userRepository.save(user);


if (user.getEmail().endsWith("test.com")) {
throw new Exception("테스트 계정은 저장 불가");
}
}

6. 트랜잭션 관련 흔한 오류와 해결 방법

트랜잭션 처리에서 자주 발생하는 오류는 다음과 같으며, 사전에 예방하는 것이 중요합니다.

• Deadlock: 트랜잭션 간 상호 대기 발생 → 타임아웃 처리 및 순서 일관성 유지 필요
• Long Transaction: 지나치게 긴 실행시간 → 성능 저하 및 락 문제
• Uncommitted Read: 데이터 불일치 → 적절한 Isolation Level 설정 필요

트랜잭션에서 자주 발생하는 오류에는 LazyInitializationException, UnexpectedRollbackException 등이 있으며, 트랜잭션 경계를 명확히 해야 합니다.

// 트랜잭션 내에서만 가능한 영속성 컨텍스트 접근 예시
@Transactional
public User getUserWithDetails(Long id) {
User user = userRepository.findById(id).orElseThrow();
// user.getDetails()는 LAZY 로딩이므로 트랜잭션 범위 내에서 접근해야 함
user.getDetails().size();
return user;
}

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7. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q 트랜잭션과 세이브포인트는 어떻게 다르나요?

트랜잭션은 전체 작업 단위이고, 세이브포인트는 그 내부에서 부분 롤백이 가능한 지점을 지정하는 기능입니다.

Q MySQL에서는 기본적으로 트랜잭션이 지원되나요?

MyISAM은 트랜잭션을 지원하지 않지만, InnoDB 엔진은 기본적으로 트랜잭션을 지원합니다.

Q 트랜잭션과 Lock의 관계는 무엇인가요?

트랜잭션 중 데이터의 정합성을 유지하기 위해 락(Lock)을 사용하여 다른 트랜잭션의 접근을 제어합니다.

Q 트랜잭션에서 자동 커밋이란 무엇인가요?

SQL 실행 시마다 자동으로 COMMIT 되는 기능이며, 명시적으로 트랜잭션 제어를 하지 않으면 기본으로 작동할 수 있습니다.

Q 트랜잭션은 멀티쓰레드 환경에서도 안전한가요?

적절한 격리 수준과 자원 동기화를 통해 멀티쓰레드 환경에서도 트랜잭션은 안전하게 사용할 수 있습니다.

8. 마무리 요약

✅ 트랜잭션은 데이터 신뢰성의 핵심입니다

DB 트랜잭션은 데이터 정합성, 안정성, 오류 복구를 책임지는 중요한 요소입니다. ACID 네 가지 원칙을 기반으로 트랜잭션은 수많은 실무 환경에서 신뢰할 수 있는 데이터 흐름을 가능하게 합니다.

특히 금융, 쇼핑몰, 사용자 인증 등 민감한 분야에서 더욱 중요하게 작용하며, 올바른 트랜잭션 설계와 구현은 모든 개발자의 필수 역량입니다. 오늘 내용을 참고하여 트랜잭션의 개념을 더 탄탄하게 이해하고, 실무에 적용해보시기 바랍니다.