數(shù)據(jù)庫的ACID特性術(shù)語詳解

ACID就是：原子性(Atomicity )、一致性( Consistency )、隔離性( Isolation)和持久性(Durabilily)。

1. 原子性

原子性屬性用于標識事務(wù)是否完全地完成，一個事務(wù)的任何更新要在系統(tǒng)上完全完成，如果由于某種原因出錯，事務(wù)不能完成它的全部任務(wù)，系統(tǒng)將返回到事務(wù)開始前的狀態(tài)。

讓我們再看一下銀行轉(zhuǎn)帳的例子。如果在轉(zhuǎn)帳的過程中出現(xiàn)錯誤，整個事務(wù)將會回滾。只有當事務(wù)中的所有部分都成功執(zhí)行了，才將事務(wù)寫入磁盤并使變化永久化。

為了提供回滾或者撤消未提交的變化的能力，許多數(shù)據(jù)源采用日志機制。例如，SQL Server使用一個預寫事務(wù)日志，在將數(shù)據(jù)應(yīng)用于(或提交到)實際數(shù)據(jù)頁面前，先寫在事務(wù)日志上。但是，其他一些數(shù)據(jù)源不是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)，它們管理未提交事務(wù)的方式完全不同。只要事務(wù)回滾時，數(shù)據(jù)源可以撤消所有未提交的改變，那么這種技術(shù)應(yīng)該可用于管理事務(wù)。

2. 一致性

事務(wù)在系統(tǒng)完整性中實施一致性，這通過保證系統(tǒng)的任何事務(wù)最后都處于有效狀態(tài)來實現(xiàn)。如果事務(wù)成功地完成，那么系統(tǒng)中所有變化將正確地應(yīng)用，系統(tǒng)處于有效狀態(tài)。如果在事務(wù)中出現(xiàn)錯誤，那么系統(tǒng)中的所有變化將自動地回滾，系統(tǒng)返回到原始狀態(tài)。因為事務(wù)開

始時系統(tǒng)處于一致狀態(tài)，所以現(xiàn)在系統(tǒng)仍然處于一致狀態(tài)。

再讓我們回頭看一下銀行轉(zhuǎn)帳的例子，在帳戶轉(zhuǎn)換和資金轉(zhuǎn)移前，帳戶處于有效狀態(tài)。如果事務(wù)成功地完成，并且提交事務(wù)，則帳戶處于新的有效的狀態(tài)。如果事務(wù)出錯，終止后，帳戶返回到原先的有效狀態(tài)。

記住，事務(wù)不負責實施數(shù)據(jù)完整性，而僅僅負責在事務(wù)提交或終止以后確保數(shù)據(jù)返回到一致狀態(tài)。理解數(shù)據(jù)完整性規(guī)則并寫代碼實現(xiàn)完整性的重任通常落在開發(fā)者肩上，他們根據(jù)業(yè)務(wù)要求進行設(shè)計。

當許多用戶同時使用和修改同樣的數(shù)據(jù)時，事務(wù)必須保持其數(shù)據(jù)的完整性和一致性。因此我們進一步研究A C I D特性中的下一個特性：隔離性。

3. 隔離性

在隔離狀態(tài)執(zhí)行事務(wù)，使它們好像是系統(tǒng)在給定時間內(nèi)執(zhí)行的唯一操作。如果有兩個事務(wù)，運行在相同的時間內(nèi)，執(zhí)行相同的功能，事務(wù)的隔離性將確保每一事務(wù)在系統(tǒng)中認為只有該事務(wù)在使用系統(tǒng)。

這種屬性有時稱為串行化，為了防止事務(wù)操作間的混淆，必須串行化或序列化請求，使得在同一時間僅有一個請求用于同一數(shù)據(jù)。

重要的是，在隔離狀態(tài)執(zhí)行事務(wù)，系統(tǒng)的狀態(tài)有可能是不一致的，在結(jié)束事務(wù)前，應(yīng)確保系統(tǒng)處于一致狀態(tài)。但是在每個單獨的事務(wù)中，系統(tǒng)的狀態(tài)可能會發(fā)生變化。如果事務(wù)不是在隔離狀態(tài)運行，它就可能從系統(tǒng)中訪問數(shù)據(jù)，而系統(tǒng)可能處于不一致狀態(tài)。通過提供事

務(wù)隔離，可以阻止這類事件的發(fā)生。

在銀行的示例中，這意味著在這個系統(tǒng)內(nèi)，其他過程和事務(wù)在我們的事務(wù)完成前看不到我們的事務(wù)引起的任何變化，這對于終止的情況非常重要。如果有另一個過程根據(jù)帳戶余額進行相應(yīng)處理，而它在我們的事務(wù)完成前就能看到它造成的變化，那么這個過程的決策可能

建立在錯誤的數(shù)據(jù)之上，因為我們的事務(wù)可能終止。這就是說明了為什么事務(wù)產(chǎn)生的變化，直到事務(wù)完成，才對系統(tǒng)的其他部分可見。

隔離性不僅僅保證多個事務(wù)不能同時修改相同數(shù)據(jù)，而且能夠保證事務(wù)操作產(chǎn)生的變化直到變化被提交或終止時才能對另一個事務(wù)可見，并發(fā)的事務(wù)彼此之間毫無影響。這就意味著所有要求修改或讀取的數(shù)據(jù)已經(jīng)被鎖定在事務(wù)中，直到事務(wù)完成才能釋放。大多數(shù)數(shù)據(jù)庫，例如SQL Server以及其他的RDBMS，通過使用鎖定來實現(xiàn)隔離，事務(wù)中涉及的各個數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)集使用鎖定來防止并發(fā)訪問。

4. 持久性

持久性意味著一旦事務(wù)執(zhí)行成功，在系統(tǒng)中產(chǎn)生的所有變化將是永久的。應(yīng)該存在一些檢查點防止在系統(tǒng)失敗時丟失信息。甚至硬件本身失敗，系統(tǒng)的狀態(tài)仍能通過在日志中記錄事務(wù)完成的任務(wù)進行重建。持久性的概念允許開發(fā)者認為不管系統(tǒng)以后發(fā)生了什么變化，完成的事務(wù)是系統(tǒng)永久的部分。