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數(shù)據(jù)庫(kù)的ACID特性術(shù)語(yǔ)詳解

更新時(shí)間：2015年02月13日 09:36:28 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)的ACID特性術(shù)語(yǔ)詳解,ACID就是：原子性(Atomicity )、一致性( Consistency )、隔離性( Isolation)和持久性(Durabilily),本文分別解釋了它們,需要的朋友可以參考下

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(biāo)識(shí)事務(wù)是否完全地完成，一個(gè)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(cuò)，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(kāi)始前的狀態(tài)。

讓我們?cè)倏匆幌裸y行轉(zhuǎn)帳的例子。如果在轉(zhuǎn)帳的過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，整個(gè)事務(wù)將會(huì)回滾。只有當(dāng)事務(wù)中的所有部分都成功執(zhí)行了，才將事務(wù)寫(xiě)入磁盤(pán)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(jī)制。例如，SQL Server使用一個(gè)預(yù)寫(xiě)事務(wù)日志，在將數(shù)據(jù)應(yīng)用于(或提交到)實(shí)際數(shù)據(jù)頁(yè)面前，先寫(xiě)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(kù)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(shí)，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(shí)施一致性，這通過(guò)保證系統(tǒng)的任何事務(wù)最后都處于有效狀態(tài)來(lái)實(shí)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(cuò)誤，那么系統(tǒng)中的所有變化將自動(dòng)地回滾，系統(tǒng)返回到原始狀態(tài)。因?yàn)槭聞?wù)開(kāi)

始時(shí)系統(tǒng)處于一致?tīng)顟B(tài)，所以現(xiàn)在系統(tǒng)仍然處于一致?tīng)顟B(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(cuò)，終止后，帳戶返回到原先的有效狀態(tài)。

記住，事務(wù)不負(fù)責(zé)實(shí)施數(shù)據(jù)完整性，而僅僅負(fù)責(zé)在事務(wù)提交或終止以后確保數(shù)據(jù)返回到一致?tīng)顟B(tài)。理解數(shù)據(jù)完整性規(guī)則并寫(xiě)代碼實(shí)現(xiàn)完整性的重任通常落在開(kāi)發(fā)者肩上，他們根據(jù)業(yè)務(wù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

當(dāng)許多用戶同時(shí)使用和修改同樣的數(shù)據(jù)時(shí)，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(jìn)一步研究A C I D特性中的下一個(gè)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(shí)間內(nèi)執(zhí)行的唯一操作。如果有兩個(gè)事務(wù)，運(yùn)行在相同的時(shí)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(rèn)為只有該事務(wù)在使用系統(tǒng)。

這種屬性有時(shí)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(qǐng)求，使得在同一時(shí)間僅有一個(gè)請(qǐng)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?tīng)顟B(tài)。但是在每個(gè)單獨(dú)的事務(wù)中，系統(tǒng)的狀態(tài)可能會(huì)發(fā)生變化。如果事務(wù)不是在隔離狀態(tài)運(yùn)行，它就可能從系統(tǒng)中訪問(wèn)數(shù)據(jù)，而系統(tǒng)可能處于不一致?tīng)顟B(tài)。通過(guò)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(gè)系統(tǒng)內(nèi)，其他過(guò)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(duì)于終止的情況非常重要。如果有另一個(gè)過(guò)程根據(jù)帳戶余額進(jìn)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(gè)過(guò)程的決策可能

建立在錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)之上，因?yàn)槲覀兊氖聞?wù)可能終止。這就是說(shuō)明了為什么事務(wù)產(chǎn)生的變化，直到事務(wù)完成，才對(duì)系統(tǒng)的其他部分可見(jiàn)。

隔離性不僅僅保證多個(gè)事務(wù)不能同時(shí)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(shí)才能對(duì)另一個(gè)事務(wù)可見(jiàn)，并發(fā)的事務(wù)彼此之間毫無(wú)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(kù)，例如SQL Server以及其他的RDBMS，通過(guò)使用鎖定來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離，事務(wù)中涉及的各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)集使用鎖定來(lái)防止并發(fā)訪問(wèn)。

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(diǎn)防止在系統(tǒng)失敗時(shí)丟失信息。甚至硬件本身失敗，系統(tǒng)的狀態(tài)仍能通過(guò)在日志中記錄事務(wù)完成的任務(wù)進(jìn)行重建。持久性的概念允許開(kāi)發(fā)者認(rèn)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。

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