什么是數(shù)據(jù)庫中的 ACID 屬性？

ACID 屬性 是一組確保數(shù)據(jù)庫中事務(wù)處理可靠且一致的規(guī)則。它們定義了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在處理事務(wù)時(shí)的行為，即使在系統(tǒng)崩潰、斷電或多用戶并發(fā)訪問的情況下也能確保數(shù)據(jù)的完整性和正確性。

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酸性屬性概述

1. 原子性： 確保每筆交易都被視為一個(gè)不可分割的單元。如果事務(wù)的任何部分失敗，則整個(gè)事務(wù)將回滾，并且不會將任何更改應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫。 示例： 在銀行轉(zhuǎn)賬中，如果由于錯(cuò)誤而從一個(gè)賬戶中扣除資金但未將資金添加到另一賬戶中，則整個(gè)操作將被撤消。

   BEGIN TRANSACTION;
   UPDATE Accounts SET Balance = Balance - 100 WHERE AccountID = 1;
   UPDATE Accounts SET Balance = Balance + 100 WHERE AccountID = 2;
   ROLLBACK; -- If any update fails, revert all changes.

1. 一致性： 確保事務(wù)將數(shù)據(jù)庫從一種有效狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種有效狀態(tài)，同時(shí)維護(hù)所有定義的規(guī)則，例如約束、觸發(fā)器和關(guān)系。 示例： 如果事務(wù)違反外鍵約束，數(shù)據(jù)庫將阻止該操作。

   INSERT INTO Orders (OrderID, CustomerID) VALUES (101, 9999);
   -- Fails if CustomerID 9999 does not exist.

1. 隔離： 確保交易獨(dú)立執(zhí)行，互不干擾。一個(gè)事務(wù)的中間狀態(tài)對于其他事務(wù)是不可見的。此屬性可以防止臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀等問題。 示例： 當(dāng)一個(gè)事務(wù)更新記錄時(shí)，另一個(gè)事務(wù)無法讀取未提交的更改。

   SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

1. 耐用性： 保證事務(wù)一旦提交，其更改就是永久性的，并且不會出現(xiàn)系統(tǒng)故障。數(shù)據(jù)庫通常通過將提交的數(shù)據(jù)寫入持久存儲來確保安全存儲提交的數(shù)據(jù)。 示例： COMMIT 后，即使系統(tǒng)崩潰，數(shù)據(jù)也會被保存。

   COMMIT; -- Data is now permanently saved.

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ACID 實(shí)踐

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;

• 如果從庫存中刪除失敗，則插入存檔也將被撤消。

一致性示例：

INSERT INTO Orders (OrderID, CustomerID, OrderDate)
VALUES (101, 5, '2024-12-18');
-- Ensures foreign key and date constraints are respected.

隔離級別：

SQL 中常見的隔離級別有：

• 未提交的讀：允許臟讀。
• 已提交讀：防止臟讀。
• 可重復(fù)讀取：確保在一個(gè)事務(wù)中多次讀取相同的數(shù)據(jù)。
• 可序列化：最嚴(yán)格級別，確保完全隔離。

耐久性示例：

   BEGIN TRANSACTION;
   UPDATE Accounts SET Balance = Balance - 100 WHERE AccountID = 1;
   UPDATE Accounts SET Balance = Balance + 100 WHERE AccountID = 2;
   ROLLBACK; -- If any update fails, revert all changes.

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為什么酸很重要

• 數(shù)據(jù)完整性：確保數(shù)據(jù)庫保持準(zhǔn)確和可靠。
• 并發(fā)控制：防止同時(shí)事務(wù)之間發(fā)生沖突。
• 錯(cuò)誤恢復(fù)：防止數(shù)據(jù)因意外故障而損壞。
• 可靠性：建立對需要高數(shù)據(jù)一致性的系統(tǒng)的信任，例如銀行和電子商務(wù)平臺。

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ACID 的挑戰(zhàn)

• 由于嚴(yán)格遵守規(guī)則，可能會導(dǎo)致性能開銷。
• 事務(wù)跨越多個(gè)數(shù)據(jù)庫的分布式系統(tǒng)的復(fù)雜性增加。

像 MySQL、PostgreSQL 和 Oracle 這樣的數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了 ACID 屬性來確保數(shù)據(jù)的可靠性和正確性，這使得它們對于健壯的應(yīng)用程序開發(fā)至關(guān)重要。

嗨，我是 Abhay Singh Kathayat！
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