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
- 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。
- 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。
- 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;
- 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
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。
mysql、postgresql和oracle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
全栈开发者,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