关系型数据库都会有ACID(数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写)
ACID其中包含:原子性,一致性,隔离性,持久性。一个支持事务的数据库,必须要具有这四种特性,否则在事务过程当中无法保证数据的正确性,交易过程可能达不到交易方的要求。
原子性
事物是不可分割的最小单位,所包含的这些操作是一个整体。
整个事务中的所有操作,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。事务在执行过程中发生错误,会被回滚(Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。
一致性
事物必须满足数据库的完整性约束,且事务执行完毕后将数据库由一个一致性状态转变到另一个一致性状态。
一个事务可以封装状态改变(除非它是一个只读的)。事务必须始终保持系统处于一致的状态,不管在任何给定的时间并发事务有多少。
也就是说:如果事务时并发多个,系统也必须如同串行事务一样操作。其主要特征是保护性和不变性,以转账案例为例,假设有五个账户,每个账户余额是100元,那么五个账户总额是500元,如果在这个5个账户之间同时发生多个转账,无论并发多少个,比如在A与B账户之间转账5元,在C与D账户之间转账10元,在B与E之间转账15元,五个账户总额也应该还是500元,这就是保护性和不变性。
隔离性
事务是彼此独立的、隔离的,即一个事务的执行不能被其他事务所干扰。
隔离状态执行事务,使它们好像使系统在给定时间内执行的唯一操作。如果有俩个事务,运行在相同的时间内,执行相同的功能,事务的隔离性将确保每一事务在系统中任务只有该事务在使用系统。这种属性有时称为串行化,为了防止事务操作间的混淆,必须串行化或序列化请求,使得在同一时间仅有一个请求用于同一数据。
持久性
也叫永久性,是指一个事务一旦提交,它对数据库中数据的改变就应该是永久性的,且接下来的其他操作或故障对其执行结果无影响。
在事务完成以后,该事务对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中,并不会被回滚。
由于一项操作通常会包含许多子操作,而这些子操作可能会因为硬件的损坏或其他因素产生问题,要正确实现ACID并不容易。ACID建议数据库将所有需要更新以及修改的资料一次操作完毕,但实际上并不可行。
实现事务的俩种做法:
目前主要有两种方式实现ACID:
第一种是Write ahead logging,也就是日志式的方式(现代数据库均基于这种方式)。
第二种是Shadow paging。
相对于WAL(write ahead logging)技术,shadow paging技术实现起来比较简单,消除了写日志记录的开销恢复的速度也快(不需要redo和undo)。shadow paging的缺点就是事务提交时要输出多个块,这使得提交的开销很大,而且以块为单位,很难应用到允许多个事务并发执行的情况——这是它致命的缺点。
WAL 的中心思想是对数据文件 的修改(它们是表和索引的载体)必须是只能发生在这些修改已经 记录了日志之后 – 也就是说,在日志记录冲刷到永久存储器之后. 如果我们遵循这个过程,那么我们就不需要在每次事务提交的时候 都把数据页冲刷到磁盘,因为我们知道在出现崩溃的情况下, 我们可以用日志来恢复数据库:任何尚未附加到数据页的记录 都将先从日志记录中重做(这叫向前滚动恢复,也叫做 REDO) 然后那些未提交的事务做的修改将被从数据页中删除 (这叫向后滚动恢复 - UNDO)。