ACID模型

news2024/11/28 11:51:23

ACID 是数据库管理系统（DBMS）中用来确保事务处理正确性和可靠性的四个特性的首字母缩写。ACID 是指原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。

原子性（Atomicity）：原子性要求一个事务被视为一个不可分割的最小操作单元，要么全部执行成功，要么全部回滚到事务开始前的状态。即使在发生错误或异常的情况下，也不能只执行部分操作。原子性保证了事务的完整性，如果任何操作失败，所有已经执行的操作都将被撤销，数据库状态会回滚到事务开始前的一致状态。
一致性（Consistency）：一致性指的是在事务开始和结束时，数据库必须保持一致状态。这意味着事务必须遵循预定义的规则和约束条件，不会破坏数据库的完整性。一致性确保了数据的有效性和正确性。
隔离性（Isolation）：隔离性规定了同时执行的多个事务之间应该是相互隔离的，每个事务应该感觉不到其他事务的存在。隔离性主要关注并发事务之间可能产生的问题，如脏读（Dirty Read）、不可重复读（Non-repeatable Read）、幻读（Phantom Read）等。通过隔离级别的设置，可以控制事务之间的隔离程度，确保事务并发执行时的数据一致性。
持久性（Durability）：持久性要求一旦事务提交成功，对数据库的修改就是永久性的，即使在系统故障或崩溃的情况下也不会丢失。为了实现持久性，DBMS 将事务的日志记录到非易失性的存储介质（如磁盘）上，确保在系统恢复后可以将数据还原到提交事务的状态。

ACID 事务的特性保证了数据库中的事务处理是可靠和可靠的。通过将一系列操作组装成一个事务，并遵循 ACID 特性，可以确保数据库在并发环境下能够正确处理数据，并保持数据的一致性和完整性。

隔离性

说到隔离性首先是四种隔离级别

READ UNCOMMITTED（未提交读RU）：一个事务还没提交时，它做的变更就能被别的事务看到
READ COMMITTED（已提交读RC）：一个事务提交之后，它做的变更才会被其他事务看到
REPEATABLE READ（可重复读RR）：一个事务中，对同一份数据的读取结果总是相同的，无论是否有其他事务对这份数据进行操作，以及这个事务是否提交。 InnoDB默认级别。
SERIALIZABLE（串行化）：事务串行化执行，每次读都需要获得表级共享锁，读写相互都会阻塞，隔离级别最高，牺牲系统并发性。

这四大等级从上到下，隔离的效果是逐渐增强，但是性能却是越来越差。

不同的隔离级别是为了解决不同的问题

那么不同的隔离级别，隔离性是如何实现的，为什么不同事物间能够互不干扰？答案是 锁和 MVCC。

隔离级别的设置

查看当前的隔离级别

select @@transaction_isolation;

临时设置隔离级别

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL <隔离级别>;

永久设置隔离级别

transaction_isolation = <隔离级别>

事务的管理

开启事务

begin/start transaction

提交事务

commit

回滚事务

rollback

原子性

接着说说原子性。前文有提到 undo log ，回滚日志。隔离性的MVCC其实就是依靠它来实现的，原子性也是。实现原子性的关键，是当事务回滚时能够撤销所有已经成功执行的sql语句。当事务对数据库进行修改时，InnoDB会生成对应的 undo log；如果事务执行失败或调用了 rollback，导致事务需要回滚，便可以利用 undo log 中的信息将数据回滚到修改之前的样子。 undo log 属于逻辑日志，它记录的是sql执行相关的信息。当发生回滚时，InnoDB 会根据 undo log 的内容做与之前相反的工作：