Node.js와 DB 트랜잭션 관리 및 동시성 제어

개요

트랜잭션은 데이터 정합성을 지키는 기본 도구다. 특히 Node.js처럼 비동기 환경에서는 트랜잭션 경계 관리와 동시성 제어가 더 중요해진다. 이 글에서는 Node.js 기반 트랜잭션 처리 흐름과 롤백 예제, 동시성 제어 전략을 쉽게 설명한다.

트랜잭션의 기본 개념

ACID와 트랜잭션 범위

트랜잭션은 Atomicity(원자성), Consistency(일관성), Isolation(독립성), Durability(지속성)을 보장한다. 애플리케이션에서 트랜잭션 시작(BEGIN)과 종료(COMMIT/ROLLBACK)를 명확히 관리해야 한다.

격리 수준(Isolation Levels)

• READ UNCOMMITTED: 더티 리드 가능
• READ COMMITTED: 커밋된 데이터만 읽음
• REPEATABLE READ: 같은 트랜잭션 내 반복 조회 결과 보장
• SERIALIZABLE: 가장 강력한 격리, 동시성 감소 가능

Node.js에서 트랜잭션 처리 (예제 포함)

대표적으로 PostgreSQL의 node-postgres(pg) 모듈을 사용한 패턴을 소개한다. 핵심은 커넥션을 빌려 BEGIN을 실행한 뒤 에러 시 ROLLBACK을 호출하고 finally에서 해제하는 것이다. 이 흐름은 다른 DB 드라이버에서도 유사하다.

기본 트랜잭션 패턴

const { Pool } = require('pg')
const pool = new Pool({ connectionString: process.env.DATABASE_URL })

async function transfer(fromId, toId, amount) {
  const client = await pool.connect()
  try {
    await client.query('BEGIN')
    const { rows } = await client.query('SELECT balance FROM accounts WHERE id=$1 FOR UPDATE', [fromId])
    if (rows.length === 0) throw new Error('계좌 없음')
    if (rows[0].balance < amount) throw new Error('잔액 부족')

    await client.query('UPDATE accounts SET balance = balance - $1 WHERE id = $2', [amount, fromId])
    await client.query('UPDATE accounts SET balance = balance + $1 WHERE id = $2', [amount, toId])

    await client.query('COMMIT')
  } catch (err) {
    await client.query('ROLLBACK')
    throw err
  } finally {
    client.release()
  }
}

위 예제는 트랜잭션 롤백 Node 예제로, 중간에 예외가 발생하면 ROLLBACK이 실행되어 상태가 일관성 있게 유지된다.

동시성 제어 전략

비관적 잠금 (Pessimistic Locking)

데이터 충돌 가능성이 높을 때 FOR UPDATE 같은 DB 레벨 잠금을 사용한다. 장점은 충돌 방지, 단점은 잠금 경합으로 인한 지연과 데드락 가능성이다.

낙관적 잠금 (Optimistic Locking)

버전 컬럼(version)을 두고 업데이트 시 버전 체크를 한다. 충돌이 발생하면 재시도 로직을 사용한다. 동시성이 높은 읽기 중심 워크로드에 유리하다.

// 낙관적 잠금 예시
// UPDATE accounts SET balance=$1, version=version+1 WHERE id=$2 AND version=$3
// 반환된 rowCount가 0이면 충돌 발생으로 재시도 필요

격리 수준 선택의 트레이드오프

• SERIALIZABLE: 데이터 일관성은 높지만 성능 저하 가능
• READ COMMITTED: 일반적인 트랜잭션에 적절한 균형
• 운영 환경에서는 워크로드 특성에 따라 선택

데드락과 재시도 패턴

데드락은 트랜잭션들이 서로 자원을 점유하고 대기할 때 발생한다. 일반적 대응은 트랜잭션을 취소하고 지수적 백오프로 재시도하는 것이다. DB 에러 코드(예: PostgreSQL의 40P01)를 확인해 재시도 판단을 한다.

async function withRetry(fn, attempts = 3) {
  for (let i = 0; i < attempts; i++) {
    try {
      return await fn()
    } catch (err) {
      const isDeadlock = err.code === '40P01'
      if (!isDeadlock || i === attempts - 1) throw err
      await new Promise(r => setTimeout(r, Math.pow(2, i) * 100))
    }
  }
}

운영에서의 권장 관행

• 트랜잭션은 가능한 짧게 유지
• 필요한 쿼리만 트랜잭션 안에 넣기
• 타임아웃과 재시도 정책 마련
• 모니터링으로 잠금 대기와 롤백 빈도 추적
• 테스트 환경에서 높은 동시성 시나리오 검증

요약

Node.js DB 트랜잭션 처리와 동시성 제어는 설계와 운영 모두에서 고려가 필요하다. 비관적 잠금과 낙관적 잠금의 장단점을 이해하고, 트랜잭션 경계 관리, 적절한 격리 수준 선택, 롤백과 재시도 전략을 적용하면 안정성과 성능 균형을 맞출 수 있다.