DBMS中的事务：深入解析ACID属性

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DBMS中的事务：深入解析ACID属性

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CSDN

https://blog.csdn.net/mzgxinhua/article/details/138972295

在数据库管理系统（DBMS）中，事务的处理需要遵循ACID属性，以确保数据的可靠性和一致性。ACID属性包括原子性、一致性、隔离性和持久性，它们共同作用，为数据库操作提供了坚实的基础保障。

ACID属性是指为保证数据事务的可靠性和一致性而提供的一组基本保证。ACID 代表原子性、一致性、隔离性和耐久性。

原子性确保交易被视为一个不可分割的单元，要么执行其所有操作，要么根本不执行任何操作。
一致性可确保数据库在事务之前和之后保持有效状态。
隔离可确保并发事务不会相互干扰，从而保持数据完整性。
持久性保证了一旦提交事务，其影响是永久性的，并且在任何系统故障中都能幸存。这些属性共同确保了 DBMS 操作的可靠性并保持了数据完整性。

什么是数据库事务？

事务是访问和更新数据库内容的逻辑工作单元。事务使用读取和写入操作来访问数据。事务有多种状态：

State 描述
积极交易正在进行中。
部分承诺操作已完成，但数据尚未保存。
失败事务未通过数据库恢复系统检查。
承诺成功完成，更改永久保存。
中止事务未通过测试、回滚或中止。
终止事务已终止，系统已准备好进行新事务。

DBMS中的ACID属性是什么？

ACID 属性是一组属性，用于保证在数据库管理系统（DBMS）中可靠地处理事务。事务是作为单个工作单元执行的一系列数据库操作，ACID 属性可确保在 DBMS 中可靠且一致地处理事务。

Atomicity 属性可确保事务要么完全执行，要么根本不执行。
Consistency 属性可确保数据库在事务之前和之后保持一致的状态。
Isolation 属性可确保多个事务可以并发运行而不会相互干扰。
Durability 属性可确保已提交事务的结果是永久性的，并且不会因系统故障而丢失。
总之，这些属性确保在DBMS中可靠且一致地处理事务，这对于数据库中数据的完整性和准确性至关重要。

1. DBMS中的原子性

术语原子性是 DBMS 中的 ACID 属性，指的是数据保持原子化的事实。这意味着如果对数据进行任何操作，则应完全执行或根本不执行。这也意味着操作不应中断或仅完成一半。在对事务执行操作时，操作应全部完成，而不是部分完成。如果任何操作未完全完成，事务将中止。

例有时，当前操作将运行，然后进入具有更高优先级的操作。这将停止当前操作，并且当前操作将中止。

在给定的场景中，如果两个用户同时尝试预订火车上唯一可用的座位，则交易被视为未完成。根据atomicity的说法，第一个成功点击预订按钮的用户将预订座位并收到通知，而第二个用户的交易将被回滚，并且他们将收到没有更多座位可用的通知。

在一个更简单的例子中，如果一个人尝试预订机票，选择一个座位，然后继续支付网关，但由于银行服务器问题而遇到故障，他们预订的座位将不会为他们保留。完整的交易包括预订座位和完成付款。如果任何步骤失败，则操作将中止，并且用户将恢复到初始状态，而不会保留其席位。

DBMS中的原子性通常被称为“全有或全无”规则。

2. DBMS的一致性

此 ACID 属性将验证列车中剩余座位总数 + 用户预订的座位总数 = 列车中存在的座位总数。每次交易后，都会检查一致性以确保没有出错。

例让我们考虑一个示例，其中一个人试图预订机票。他们可以预订座位，但由于银行问题，他们的付款尚未完成。在这种情况下，他们的事务将回滚。但仅仅这样做是不够的。可用席位数也必须更新。否则，如果不更新，则会出现不一致的情况，即该人放弃的座位不计入。因此，如果不是为了一致性，列车上剩余的座位总数+用户预订的座位总数将不等于列车上的座位总数。

3. DBMS中的隔离

隔离被定义为一种分离状态。隔离是 DBMS 中的一个 ACID 属性，其中来自一个数据库的任何数据都不应影响另一个数据库，并且可以同时发生许多事务。换句话说，当数据库的第一个状态的操作完成时，数据库的第二个状态的进程应该开始。它表示如果对两个不同的数据库执行两个操作，则一个数据库的值可能不会受到另一个数据库的值的影响。在事务的情况下，当两个或多个事务同时发生时，应保持一致性。在一个事务中所做的任何修改都不会对其他事务可见，直到更改提交到内存中。

例假设两个人尝试同时预订同一个座位。对事务进行序列化以保持数据一致性。第一个人的交易成功，他们收到一张票。第二个人的交易失败，因为座位已经预订。他们会收到一条错误消息，指示没有可用座位。