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了解 ACID 属性：可靠数据库的支柱

Barbara Streisand

发布： 2024-12-28 03:32:08

原创

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Understanding ACID Properties: The Pillars of Reliable Databases

什么是数据库中的 ACID 属性？

ACID 属性 是一组确保数据库中事务处理可靠且一致的规则。它们定义了数据库系统在处理事务时的行为，即使在系统崩溃、断电或多用户并发访问的情况下也能确保数据的完整性和正确性。

酸性属性概述

原子性：确保每笔交易都被视为一个不可分割的单元。如果事务的任何部分失败，则整个事务将回滚，并且不会将任何更改应用于数据库。示例：在银行转账中，如果由于错误而从一个账户中扣除资金但未将资金添加到另一账户中，则整个操作将被撤消。

   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.

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一致性：确保事务将数据库从一种有效状态转换为另一种有效状态，同时维护所有定义的规则，例如约束、触发器和关系。示例：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);
   -- Fails if CustomerID 9999 does not exist.

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隔离：确保交易独立执行，互不干扰。一个事务的中间状态对于其他事务是不可见的。此属性可以防止脏读、不可重复读和幻读等问题。示例：当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;

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耐用性：保证事务一旦提交，其更改就是永久性的，并且不会出现系统故障。数据库通常通过将提交的数据写入持久存储来确保安全存储提交的数据。示例： COMMIT 后，即使系统崩溃，数据也会被保存。

   COMMIT; -- Data is now permanently saved.

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ACID 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;

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如果从库存中删除失败，则插入存档也将被撤消。

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.

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隔离级别：

SQL 中常见的隔离级别有：

未提交的读：允许脏读。
已提交读：防止脏读。
可重复读取：确保在一个事务中多次读取相同的数据。
可序列化：最严格级别，确保完全隔离。

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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