팬텀 충돌(Phantom Conflict)

팬텀 충돌(Phantom Conflict, 팬텀 문제, Phantom Read)은 트랜잭션이 동일한 조건으로 여러 번 조회할 때, 다른 트랜잭션이 중간에 데이터를 삽입하거나 삭제하여 결과가 달라지는 현상을 의미합니다.
이는 반복 가능한 읽기(Repeatable Read) 수준에서도 발생할 수 있는 문제이며, Serializable(직렬화) 수준의 격리성을 적용해야 방지할 수 있습니다.

※ 팬텀 충돌의 내용은 DB를 배운 사람이면 모두 알 수 있는 내용일 텐데 용어가 생소하신 분들이 있을 것 같아 정리해봤습니다. 참고로 정보관리기술사 135회 1교시에 “팬텀 충돌”에 대해 설명하라는 문제가 출제되어 Topic을 따로 정리해봤습니다.

Table of Contents

Toggle

1. 팬텀 충돌(Phantom Read) 예제

📌 예제 상황:

트랜잭션 A는 salary > 5000인 직원을 조회하고 있음
트랜잭션 B가 salary = 6000인 새 직원을 추가하면, 트랜잭션 A가 다시 같은 조건을 조회할 때 결과가 달라짐

Step 1: 트랜잭션 A가 첫 번째 조회 수행

-- 트랜잭션 A (급여 5000 초과 직원 조회)
BEGIN TRANSACTION;
SELECT * FROM employees WHERE salary > 5000;

결과:

emp_id	name	salary
101	Alice	6000
102	Bob	7000

Step 2: 트랜잭션 B가 새로운 직원 추가

-- 트랜잭션 B (새로운 직원 추가)
INSERT INTO employees (emp_id, name, salary) VALUES (103, 'Charlie', 6500);
COMMIT;

Step 3: 트랜잭션 A가 같은 조건으로 다시 조회

SELECT * FROM employees WHERE salary > 5000;

변경된 결과:

emp_id	name	salary
101	Alice	6000
102	Bob	7000
103	Charlie	6500

🚨 문제 발생:
트랜잭션 A가 같은 조건으로 다시 조회했지만, 이전과 다른 결과가 반환됨 → 팬텀 충돌(Phantom Read) 발생

2. 팬텀 충돌이 발생하는 이유

트랜잭션 A는 salary > 5000 조건을 만족하는 데이터를 조회
트랜잭션 B가 salary = 6500인 새로운 행을 추가
트랜잭션 A가 다시 조회할 때 처음과 다른 데이터가 존재

이러한 문제는 기존 데이터를 수정(Update)하는 경우가 아니라, 새로운 데이터가 추가(Insert) 또는 삭제(Delete)될 때 발생합니다.

3. 팬텀 충돌 방지 방법

(1) 높은 수준의 트랜잭션 격리 사용 (Serializable)

팬텀 충돌은 Repeatable Read(반복 가능한 읽기) 수준에서도 방지되지 않으며, Serializable(직렬화) 격리 수준에서만 해결됩니다.

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
BEGIN TRANSACTION;
SELECT * FROM employees WHERE salary > 5000;

✔ Serializable 격리 수준을 사용하면 트랜잭션이 완료될 때까지 다른 트랜잭션이 새로운 데이터를 삽입하지 못하게 함
✔ 성능 저하 위험이 있음 (Lock이 많이 발생함)

(2) 공유 락(Shared Lock) 사용

팬텀 충돌을 방지하려면 테이블에 공유 락(Shared Lock)을 걸어, 다른 트랜잭션이 INSERT, DELETE를 수행하지 못하게 할 수도 있음.

SELECT * FROM employees WHERE salary > 5000 FOR UPDATE;

✔ FOR UPDATE를 사용하면 해당 행이 잠겨, 다른 트랜잭션이 INSERT/DELETE를 하지 못하게 됨.
✔ 단점: 신규 행을 추가하는 것은 막지 못함 → Serializable 수준이 필요할 수 있음.

(3) 갭 락(Gap Lock) 활용 (InnoDB)

MySQL/InnoDB에서는 Gap Lock을 사용하여 팬텀 문제를 방지할 수 있음.

SELECT * FROM employees WHERE salary > 5000 LOCK IN SHARE MODE;

✔ 범위 내에서 새로운 행 추가 방지 (팬텀 Read 차단 가능)
✔ 일부 DBMS에서만 지원됨 (MySQL InnoDB에서 사용 가능)

4. 팬텀 충돌 vs 기타 트랜잭션 충돌 비교

유형	설명	예제	해결 방법
Dirty Read (더티 리드)	커밋되지 않은 데이터를 다른 트랜잭션에서 읽음	한 트랜잭션에서 UPDATE 후, 다른 트랜잭션이 변경된 데이터를 읽을 수 있음	READ COMMITTED 이상 격리 수준 사용
Non-Repeatable Read (비반복 읽기)	동일한 데이터를 여러 번 조회할 때, 값이 변경됨	한 트랜잭션에서 조회 후, 다른 트랜잭션이 UPDATE하면 조회 결과가 다름	REPEATABLE READ 이상 격리 수준 사용
Phantom Read (팬텀 충돌)	동일한 조건으로 조회했을 때, 행이 추가/삭제되어 결과가 달라짐	첫 번째 조회 후, 다른 트랜잭션이 INSERT/DELETE하면 다시 조회할 때 결과가 다름	SERIALIZABLE 격리 수준 사용