ACID數據庫事務正確執行的四個基本要素

ACID數據庫事務正確執行的四個基本要素 ACID，指數據庫事務正確執行的四個基本要素的縮寫。包含：原子性(Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、持久性（Durability）。一個支持事務（Transaction）的數據庫系統，必需要具有這四種特性

ACID——數據庫事務正確執行的四個基本要素

ACID，指數據庫事務正確執行的四個基本要素的縮寫。包含：原子性(Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、持久性（Durability）。一個支持事務（Transaction）的數據庫系統，必需要具有這四種特性，否則在事務過程（Transaction processing）當中無法保證數據的正確性，交易過程極可能達不到交易

原子性：一個事務(transaction)中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不會結束在中間某個環節。事務在執行過程中發生錯誤，會被回滾（Rollback）到事務開始前的狀態，就像這個事務從來沒有執行過一樣。

一致性：在事務開始之前和事務結束以后，數據庫的完整性沒有被破壞。這表示寫入的資料必須完全符合所有的默認規則，這包含資料的精確度、串聯性以及后續數據庫可以自發性地完成預定的工作。

隔離性：當兩個或者多個事務并發訪問（此處訪問指查詢和修改的操作）數據庫的同一數據時所表現出的相互關系。事務隔離分為不同級別，包括讀未提交(Read uncommitted)、讀提交（read committed）、可重復讀（repeatable read）和串行化（Serializable）。

持久性：在事務完成以后，該事務對數據庫所作的更改便持久地保存在數據庫之中，并且是完全的。

由于一項操作通常會包含許多子操作，而這些子操作可能會因為硬件的損壞或其他因素產生問題，要正確實現ACID并不容易。ACID建議數據庫將所有需要更新以及修改的資料一次操作完畢，但實際上并不可行。

目前主要有兩種方式實現ACID：第一種是Write ahead logging，也就是日志式的方式。第二種是Shadow paging。

Write ahead logging(預寫日志)：

　　1、事務所引起的所有改動都要記錄在日志中，在事務提交完成之前，所有的這些記錄必須被寫入硬盤；

　　2、一個數據庫的緩沖頁直到被記入日志后才能發生修改。直到緩沖頁對應的日志被寫入磁盤之后，該緩沖頁才會存入磁盤；

　　3、當緩沖頁被修改和日志被更新的時候，在也上必須加上互斥鎖，以保證改動被記錄到日志中的順序與它發生的順序是一致的。

　　以上規則的結果：

　　1、如果一條日志記錄未被存入硬盤，則它可以被忽略，因為該日志中包含的改動一定屬于未提交的事務。此外，這樣的日志不能反映已持久化在數據庫中的改動；

　　2、日志記錄按順序記錄系統的改動。加鎖協議（latch protocol）保證如果有對于同一頁改動的兩條日志記錄，則兩條記錄的順序反映對頁發生改變的順序。

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