Lock Escalation (락 에스컬레이션) in Oracle

1. Lock Escalation 개요

Lock Escalation(락 에스컬레이션) 은 데이터베이스에서 트랜잭션이 획득한 잠금(Lock)의 범위가 증가하여 더 큰 범위를 잠그는 과정을 의미합니다.
즉, 많은 개별 행(row) 잠금을 유지하는 대신, 일정 임계치를 초과하면 테이블 단위 잠금(table-level lock)으로 변경하여 시스템 성능을 최적화합니다.

💡 Oracle에서는 자동 Lock Escalation이 발생하지 않으며, MS SQL Server나 DB2에서는 기본적으로 지원됨.
즉, Oracle은 기본적으로 Row-level Lock을 유지하며, 필요에 따라 수동으로 테이블 잠금을 수행해야 합니다.

2. Lock Escalation이 발생하는 이유

Lock Escalation이 필요한 이유는 너무 많은 개별 행을 잠그면 시스템 리소스가 과부하되기 때문입니다.

📌 락 에스컬레이션이 필요한 상황

• 대량의 행을 업데이트하거나 삭제할 때
  • 수천 개의 Row-level Lock이 발생하면 메모리 사용량 증가 및 성능 저하.
• 트랜잭션이 너무 많은 잠금을 보유하여 관리가 어려운 경우
  • Lock overhead로 인해 성능 문제가 발생 가능.
• 교착 상태(Deadlock) 발생 가능성 증가
  • 여러 트랜잭션이 많은 row-level lock을 획득하면 교착 상태 위험이 커짐.

3. Oracle에서의 Lock 관리 방식

Oracle은 Lock Escalation을 자동으로 수행하지 않으며, 기본적으로 Row-level Lock을 유지합니다.
대신, 개발자가 직접 Lock을 조정할 수 있는 기능을 제공합니다.

✅ 1) Row-level Lock (행 단위 잠금)

• 기본적으로 Oracle은 UPDATE, DELETE 실행 시 개별 행에 잠금(Rows Lock, TX)만 적용.
• Oracle은 Row-level Lock이 많아져도 자동으로 Table-level Lock으로 에스컬레이션되지 않음.
• 트랜잭션이 많아져도 행 잠금을 계속 유지하기 때문에 동시성이 높음.

UPDATE employees SET salary = salary * 1.1 WHERE department_id = 10;

• 위와 같은 UPDATE 문을 실행하면 특정 행(Row)만 잠금이 걸림.

✅ 2) Table-level Lock (수동 설정)

• 수동으로 Table-level Lock을 적용하여 Lock Escalation과 유사한 효과를 얻을 수 있음.
• LOCK TABLE 문을 사용하여 특정 테이블을 전체 잠금할 수 있음.

LOCK TABLE employees IN EXCLUSIVE MODE;

• 해당 테이블 전체를 단독으로 잠금하며, 다른 트랜잭션이 읽기 및 쓰기를 제한.

✅ 3) Partition-level Lock (파티션 잠금)

• Oracle은 Partitioned Table(파티션 테이블) 을 사용하여 일부 데이터만 잠금 가능.
• 파티션 단위 잠금을 통해 Lock Escalation을 방지하고 성능을 최적화할 수 있음.

ALTER TABLE sales MODIFY PARTITION p1 READ ONLY;

• 특정 파티션(p1)을 읽기 전용(Read Only)으로 설정하여 잠금 최소화.

✅ 4) TM Lock (테이블 구조 변경 관련 잠금)

• 테이블을 변경할 때(TCL 명령어) TM Lock이 발생하며, DML 작업과 충돌 가능.
• DDL(예: ALTER TABLE)과 DML이 충돌하지 않도록 미리 테이블 잠금 설정 가능.

LOCK TABLE employees IN SHARE MODE;

• 여러 사용자가 읽기 가능하지만, 다른 트랜잭션이 테이블을 수정할 수 없음.

4. Lock Escalation 회피 및 최적화 전략

Oracle은 Lock Escalation을 자동으로 수행하지 않으므로, 수동으로 조정해야 합니다.

✅ 1) 대량 업데이트 시 BATCH UPDATE 사용

• 한 번에 너무 많은 행을 업데이트하면 Lock 문제가 발생할 수 있음.
• ROWNUM을 활용하여 배치 단위로 나누어 업데이트 가능.

UPDATE employees 
SET salary = salary * 1.1 
WHERE employee_id IN (SELECT employee_id FROM employees WHERE department_id = 10 AND ROWNUM <= 1000);

• 1000개씩 처리하여 Lock 문제 방지.

✅ 2) Index 활용하여 Lock 범위 최소화

• WHERE 조건에 INDEX가 존재하면 불필요한 Lock 방지 가능.

CREATE INDEX idx_emp_dept ON employees(department_id);

• 인덱스를 활용하면 Lock 대상 행(Row) 개수가 줄어들어 성능 최적화.

✅ 3) Explicit Table Lock 사용 (필요한 경우)

• 특정 테이블을 여러 트랜잭션이 동시에 수정해야 한다면 수동으로 Table Lock을 설정.

LOCK TABLE employees IN EXCLUSIVE MODE;

• 필요한 경우 Table-level Lock을 적용하여 동시성 관리.

✅ 4) Undo Tablespace 및 Redo Log 최적화

• 장기 트랜잭션이 발생하면 Undo Tablespace가 급격히 증가하여 성능 저하 가능.
• UNDO_RETENTION 값을 조정하여 Undo 데이터를 빠르게 정리.

ALTER SYSTEM SET UNDO_RETENTION=900;

• Undo 공간을 효율적으로 관리하여 대량 트랜잭션 실행 중 Lock 부하를 최소화.

5. 결론

• Oracle은 자동 Lock Escalation을 수행하지 않음 → 기본적으로 Row-level Lock을 유지.
• 필요한 경우 수동으로 Table-level Lock을 설정 가능 (LOCK TABLE ... 사용).
• 대량 트랜잭션을 수행할 때는 배치 업데이트 및 인덱스를 활용하여 성능 최적화 필요.
• Partitioning을 활용하면 Lock 범위를 줄일 수 있어 효율적인 동시성 제어 가능.

🚀 Lock Escalation은 Oracle에서는 자동 수행되지 않으며, 대신 수동으로 Lock을 조정하여 성능을 최적화하는 것이 중요함!