SELECT ~ FOR UPDATE 구문( 동시성 제어의 핵심)

데이터베이스 관리 시스템(DBMS)에서 동시성 제어는 매우 중요한 요소입니다. 특히 여러 사용자가 동시에 데이터를 수정하려 할 때 발생할 수 있는 문제를 방지하기 위해 다양한 기법이 사용됩니다. 그 중에서도 SELECT ~ FOR UPDATE 구문은 데이터 무결성을 유지하고 동시성 문제를 효과적으로 해결하는 데 중요한 역할을 합니다.

SELECT ~ FOR UPDATE의 기본 개념

SELECT ~ FOR UPDATE 구문은 특정 데이터(ROW)에 대해 배타적 LOCK을 걸어, 다른 세션들이 해당 데이터에 접근하거나 수정하지 못하도록 하는 기능입니다. 이를 통해 데이터가 동시에 수정되는 것을 방지하여 데이터 무결성을 유지할 수 있습니다.

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버스 예매 시스템의 예시

다음은 버스 예매 시스템에서 SELECT ~ FOR UPDATE 구문이 어떻게 사용되는지에 대한 예시입니다. 가상의 버스 예매 테이블이 있다고 가정해보겠습니다.

-- 버스 예매 테이블
CREATE TABLE movie_reservation (
    movie_id INT,
    seat INT
);

여기서 사용자 A와 사용자 B가 동시에 월-E 버스를 예매하려고 한다고 가정합니다. 사용자 A가 잔여 좌석 정보를 SELECT하여 예매를 완료하면서 잔여 좌석을 1 줄어든 11로 UPDATE하려 합니다. 그런데 그 사이에 사용자 B도 예매를 위해 동일한 좌석 정보를 SELECT하고 잔여 좌석을 1 줄어든 11로 UPDATE합니다.

이 상황에서 두 명의 버스 예매가 진행되었지만 잔여 좌석은 1만 줄어들게 됩니다. 이를 방지하기 위해 SELECT ~ FOR UPDATE 구문을 사용합니다.

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SELECT ~ FOR UPDATE 구문 사용 예시

-- A 사용자가 실행한 구문
BEGIN;
SELECT seat FROM movie_reservation WHERE movie_id = 1 FOR UPDATE;
-- 예매 완료 후 좌석 수 업데이트
UPDATE movie_reservation SET seat = seat - 1 WHERE movie_id = 1;
COMMIT;

이 구문을 실행하면 사용자 A가 잔여 좌석 정보를 SELECT할 때 해당 ROW에 배타적 LOCK이 걸리게 됩니다. 이때 사용자 B가 동일한 ROW에 접근하려고 시도하면, 사용자 A가 LOCK을 해제할 때까지 대기 상태에 놓이게 됩니다.

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SELECT ~ FOR UPDATE의 장점

• 데이터 무결성 유지: 여러 사용자가 동시에 데이터를 수정하려 할 때 발생할 수 있는 데이터 불일치를 방지합니다.
• 동시성 문제 해결: 배타적 LOCK을 통해 특정 데이터에 대한 동시 접근을 제한하여 데이터 무결성을 보장합니다.

실습: 버스 예매 시스템에서의 SELECT ~ FOR UPDATE 구문

다음은 실제 버스 예매 시스템에서 SELECT ~ FOR UPDATE 구문을 사용하는 방법에 대한 상세한 예시입니다.

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단계 1: 버스 예매 테이블 생성

먼저 버스 예매 정보를 저장할 테이블을 생성합니다.

CREATE TABLE movie_reservation (
    movie_id INT PRIMARY KEY,
    seat INT
);

단계 2: 초기 데이터 삽입

버스 예매 테이블에 초기 데이터를 삽입합니다.

INSERT INTO movie_reservation (movie_id, seat) VALUES (1, 12);​

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단계 3: SELECT ~ FOR UPDATE 구문을 통한 예매 처리

사용자 A가 예매를 시도합니다.

-- A 사용자가 실행한 구문
BEGIN;
SELECT seat FROM movie_reservation WHERE movie_id = 1 FOR UPDATE;
-- 예매 완료 후 좌석 수 업데이트
UPDATE movie_reservation SET seat = seat - 1 WHERE movie_id = 1;
COMMIT;

사용자 B가 예매를 시도합니다.

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-- B 사용자가 실행한 구문
BEGIN;
SELECT seat FROM movie_reservation WHERE movie_id = 1 FOR UPDATE;
-- 예매 완료 후 좌석 수 업데이트
UPDATE movie_reservation SET seat = seat - 1 WHERE movie_id = 1;
COMMIT;

이 경우 사용자 A가 SELECT ~ FOR UPDATE 구문을 통해 배타적 LOCK을 걸었기 때문에, 사용자 B는 A가 LOCK을 해제할 때까지 대기하게 됩니다. A가 예매를 완료하고 LOCK을 해제하면, B는 대기 상태에서 벗어나 예매를 진행할 수 있게 됩니다.

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SELECT ~ FOR UPDATE의 활용 사례

금융 거래 시스템

금융 거래 시스템에서는 동시다발적으로 발생하는 거래를 처리하면서 데이터의 무결성을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 예를 들어, 동일한 계좌에서 동시에 출금 요청이 들어올 경우, SELECT ~ FOR UPDATE 구문을 통해 계좌 잔액을 배타적으로 LOCK하여 중복 출금을 방지할 수 있습니다.

-- 출금 요청 처리
BEGIN;
SELECT balance FROM account WHERE account_id = 1 FOR UPDATE;
-- 출금 완료 후 잔액 업데이트
UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1;
COMMIT;

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재고 관리 시스템

재고 관리 시스템에서도 동시성 문제가 발생할 수 있습니다. 여러 사용자가 동시에 동일한 제품을 주문하려고 할 때, SELECT ~ FOR UPDATE 구문을 통해 재고 수량을 배타적으로 LOCK하여 중복 주문을 방지할 수 있습니다.

-- 주문 처리
BEGIN;
SELECT stock FROM inventory WHERE product_id = 1 FOR UPDATE;
-- 주문 완료 후 재고 수량 업데이트
UPDATE inventory SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 1;
COMMIT;

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결론

SELECT ~ FOR UPDATE 구문은 데이터베이스에서 동시성 제어를 효과적으로 처리하기 위한 중요한 도구입니다. 이를 통해 여러 사용자가 동시에 데이터를 수정하려 할 때 발생할 수 있는 문제를 방지하고, 데이터 무결성을 유지할 수 있습니다. 버스 예매 시스템, 금융 거래 시스템, 재고 관리 시스템 등 다양한 분야에서 활용될 수 있으며, 데이터베이스 관리의 핵심 요소로 자리 잡고 있습니다.