ACID

本文详细介绍了数据库事务的四个基本属性:原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID),强调了这些特性在确保数据完整性和并发控制中的关键作用。原子性保证事务操作要么全部完成,要么全部不完成;一致性确保事务执行前后数据库状态的一致;隔离性防止并发事务间的相互影响;而持久性则保证事务的更改即使在系统故障后也能保存。理解ACID对于数据库管理和开发至关重要。

ACID

  1. 事务
    1.1 提供一种机制将一个活动涉及的所有操作都纳入一个不可分割都执行单元,组成事务的所有操作只有在所有操作均能正常执行的情况下方可提交,
    只要其中任一操作执行失败,都将导致整个事务都回滚
  2. ACID
    2.1 数据库事务的ACID
    2.1.1 原子性 > 整个事务的所有操作,要么全部完成,要么全部不完成,不可能停滞在中间某个环节
    2.1.2 一致性 > 在事务开始和事务结束以后,数据库的一致性约束没有被破坏
    2.1.3 隔离性 > 数据库允许多个并发事务同时对数据进行读写和修改能力,访问数据不受未提交事务影响
    2.1.4 持久性 > 事务处理结束后对数据的修改就是永久的,即便系统故障也不会丢失
事务的 ACID 属性是数据库事务处理的基石,确保了事务的可靠性和数据的完整性,共同定义了事务应该如何表现,以及数据库管理系统应该如何处理事务。理解和应用这些属性对于设计和实现可靠的数据库应用程序至关重要[^1]。ACID 属性具体介绍如下: - **原子性(Atomicity)**:即事务的不可分割性,事务中的操作要么全做,要么全不做。例如在银行转账操作中,从一个账户扣款和向另一个账户入账这两个操作必须作为一个整体完成,如果其中一个操作失败,整个事务将回滚,就像什么都没发生一样[^3]。 - **一致性(Consistency)**:一个事务在执行前后,数据必须处于正确的状态,满足完整性约束。例如,在一个数据库表中,规定 A 列的值和 B 列的值之和必须等于 100,那么在事务执行前后,这个约束都必须满足。如果一个事务试图破坏这个约束,数据库管理系统将阻止该事务的执行[^2][^3]。 - **隔离性(Isolation)**:多个事务并发执行时,一个事务的执行不应该影响其他事务的执行。不同的隔离级别会对事务之间的相互影响程度进行控制,常见的隔离级别有读未提交、读已提交、可重复读和串行化。例如,在一个高并发的电商系统中,多个用户同时进行下单操作,每个用户的下单事务应该相互隔离,互不干扰[^3]。 - **持久性(Durability)**:事务处理完成后,对数据的修改就是永久的,即便系统故障也不会丢失。例如,当一个用户成功完成一笔银行转账后,即使数据库所在的服务器突然断电,这笔转账记录也不会丢失,因为数据库会将事务的修改持久化到磁盘等存储设备中[^3]。 下面是一个简单的 Java JDBC 示例,展示了如何使用事务的 ACID 属性: ```java import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.SQLException; import java.sql.Statement; public class TransactionExample { public static void main(String[] args) { Connection conn = null; Statement stmt = null; try { // 1. 获取数据库连接 conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/testdb", "root", "password"); // 2. 开启事务 conn.setAutoCommit(false); stmt = conn.createStatement(); // 3. 进行数据库操作 String sql1 = "update user_table set balance = balance - 100 where user='AA'"; stmt.executeUpdate(sql1); // 模拟网络异常 // System.out.println(10 / 0); String sql2 = "update user_table set balance = balance + 100 where user='BB'"; stmt.executeUpdate(sql2); // 4. 若没有异常,则提交事务 conn.commit(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); // 5. 若有异常,则回滚事务 try { if (conn != null) { conn.rollback(); } } catch (SQLException e1) { e1.printStackTrace(); } } finally { try { // 6. 恢复每次 DML 操作的自动提交功能 if (conn != null) { conn.setAutoCommit(true); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } // 7. 关闭连接 try { if (stmt != null) { stmt.close(); } if (conn != null) { conn.close(); } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } } } ```
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