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了解 ACID 属性:可靠数据库的支柱


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小浪云 2024-12-19 14

了解 ACID 属性:可靠数据库的支柱

数据库ACID属性详解

ACID属性是确保数据库事务可靠性和一致性的一组规则。它们规定了数据库系统处理事务的方式,即使在系统崩溃、电源中断或多用户并发访问的情况下,也能保证数据的完整性和准确性。


ACID属性概述

  1. 原子性 (Atomicity): 事务被视为一个不可分割的单元。任何部分失败,整个事务回滚,数据库不保留任何更改。例如,银行转账,如果从一个账户扣款但未向另一个账户加款,则整个操作撤销。
   begin transaction;    update accounts set balance = balance - 100 where accountid = 1;    update accounts set balance = balance + 100 where accountid = 2;    rollback; -- 任何更新失败,都回滚所有更改。
  1. 一致性 (Consistency): 事务将数据库从一个有效状态转换到另一个有效状态,维护所有定义的规则,例如约束、触发器和关系。例如,如果事务违反外键约束,数据库将阻止该操作。
   insert into orders (orderid, customerid) values (101, 9999);    -- 如果customerid 9999不存在,则失败。
  1. 隔离性 (Isolation): 事务独立执行,互不干扰。一个事务的中间状态对其他事务不可见,防止脏读、不可重复读和幻读等问题。例如,一个事务更新记录时,另一个事务无法读取未提交的更改。
   set transaction isolation level serializable;
  1. 持久性 (Durability): 事务一旦提交,更改永久保存,不会因系统故障而丢失。数据库通常通过将提交的数据写入持久存储来保证。例如,commit后,即使系统崩溃,数据也保存。
   commit; -- 数据永久保存。

ACID属性实践

原子性示例:

begin transaction;     delete from inventory where productid = 10;     insert into archive (productid, productname) values (10, 'productx'); if @@error > 0     rollback; else     commit;
  • 从库存删除失败,则插入存档也撤销。

一致性示例:

insert into orders (orderid, customerid, orderdate) values (101, 5, '2024-12-18'); -- 保证外键和日期约束。

隔离级别:

sql常见的隔离级别:

  • 未提交读: 允许脏读。
  • 已提交读: 防止脏读。
  • 可重复读: 保证事务中多次读取相同数据一致。
  • 可序列化: 最严格级别,确保完全隔离。

持久性示例:

BEGIN TRANSACTION; UPDATE Accounts SET Balance = Balance - 500 WHERE AccountID = 101; COMMIT; -- 保证更改即使崩溃也能持久化。

ACID属性的重要性

  • 数据完整性: 保证数据库准确可靠。
  • 并发控制: 防止并发事务冲突。
  • 错误恢复: 防止数据因意外故障损坏。
  • 可靠性: 构建对数据一致性要求高的系统(如银行和电商平台)的信任。

ACID属性的挑战

  • 严格遵守规则可能导致性能开销。
  • 分布式事务的复杂性增加。

mysqlpostgresqloracle等数据库都实现了ACID属性,确保数据的可靠性和准确性,对于构建健壮的应用程序至关重要。

作者:Abhay Singh Kathayat

开发者,精通前端和后端技术,使用各种编程语言和框架构建高效、可扩展、用户友好的应用程序。 联系邮箱:kaashshorts28@gmail.com

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