了解 ACID 屬性：可靠數據庫的支柱

數據庫ACID屬性詳解

ACID屬性是確保數據庫事務可靠性和一致性的一組規則。它們規定了數據庫系統處理事務的方式，即使在系統崩潰、電源中斷或多用戶並發訪問的情況下，也能保證數據的完整性和準確性。

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ACID屬性概述

1. 原子性(Atomicity):事務被視為一個不可分割的單元。任何部分失敗，整個事務回滾，數據庫不保留任何更改。例如，銀行轉賬，如果從一個賬戶扣款但未向另一個賬戶加款，則整個操作撤銷。

<code> begin transaction; update accounts set balance = balance - 100 where accountid = 1; update accounts set balance = balance 100 where accountid = 2; rollback; -- 任何更新失败，都回滚所有更改。</code>

2. 一致性(Consistency):事務將數據庫從一個有效狀態轉換到另一個有效狀態，維護所有定義的規則，例如約束、觸發器和關係。例如，如果事務違反外鍵約束，數據庫將阻止該操作。

<code> insert into orders (orderid, customerid) values (101, 9999); -- 如果customerid 9999不存在，则失败。</code>

3. 隔離性(Isolation):事務獨立執行，互不干擾。一個事務的中間狀態對其他事務不可見，防止臟讀、不可重複讀和幻讀等問題。例如，一個事務更新記錄時，另一個事務無法讀取未提交的更改。

<code> set transaction isolation level serializable;</code>

4. 持久性(Durability):事務一旦提交，更改永久保存，不會因係統故障而丟失。數據庫通常通過將提交的數據寫入持久存儲來保證。例如，commit後，即使系統崩潰，數據也保存。

<code> commit; -- 数据永久保存。</code>

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ACID屬性實踐

原子性示例：

 <code>begin transaction; delete from inventory where productid = 10; insert into archive (productid, productname) values (10, 'productx'); if @@error > 0 rollback; else commit;</code>

• 從庫存刪除失敗，則插入存檔也撤銷。

一致性示例：

 <code>insert into orders (orderid, customerid, orderdate) values (101, 5, '2024-12-18'); -- 保证外键和日期约束。</code>

隔離級別：

SQL常見的隔離級別：

• 未提交讀:允許臟讀。
• 已提交讀:防止臟讀。
• 可重複讀:保證事務中多次讀取相同數據一致。
• 可序列化:最嚴格級別，確保完全隔離。

持久性示例：

 <code>BEGIN TRANSACTION; UPDATE Accounts SET Balance = Balance - 500 WHERE AccountID = 101; COMMIT; -- 保证更改即使崩溃也能持久化。</code>

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ACID屬性的重要性

• 數據完整性:保證數據庫準確可靠。
• 並發控制:防止並發事務衝突。
• 錯誤恢復:防止數據因意外故障損壞。
• 可靠性:構建對數據一致性要求高的系統（如銀行和電商平台）的信任。

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ACID屬性的挑戰

• 嚴格遵守規則可能導致性能開銷。
• 分佈式事務的複雜性增加。

MySQL、PostgreSQL和Oracle等數據庫都實現了ACID屬性，確保數據的可靠性和準確性，對於構建健壯的應用程序至關重要。

作者：Abhay Singh Kathayat

全棧開發者，精通前端和後端技術，使用各種編程語言和框架構建高效、可擴展、用戶友好的應用程序。 聯繫郵箱：kaashshorts28@gmail.com

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