ACID

ACID 是数据库管理系统中保证事务正确执行的四大特性的缩写。

1. Atomicity（原子性）：

• 原子性指事务是不可分割的单位，要么全部执行成功，要么全部失败回滚。—All or nothing.

• 通常使用日志记录机制来启动回滚功能。

• 在事务执行过程中，如果发生错误，系统会撤销事务已经执行的操作，使数据回滚到事务开始前的状态，保证数据的一致性。
  
  

2. Consistency（一致性）：

• 一致性指事务将系统从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。

• 在事务开始前和事务结束后，数据库的完整性约束没有被破坏，数据的约束依然有效。

• 事务执行的过程中，数据库始终保持一致性状态。

• 例如，账户余额不可以是负数，一致性可以防止无效数据弄乱数据库。

3. Isolation（隔离性）：

• 隔离性指数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写，并且事务之间是相互隔离的，一个事务的执行不应影响其他事务的执行。

数据库系统中的隔离级别是指多个事务并发执行时，一个事务对数据的读写操作受到其他事务影响程度的程度。

隔离级别越高，事务之间的相互影响越小，但也可能会导致系统性能下降。

1. 读未提交（Read Uncommitted）

• 定义：最低的隔离级别。一个事务可以读取另一个事务未提交的数据修改。
• 问题：可能会导致脏读（Dirty Read），即一个事务读取到了另一个未提交事务的数据，但该事务最终可能会回滚，导致读取到的数据是无效的。

2. 读已提交（Read Committed）

• 定义：一个事务只能读取到另一个事务已经提交的数据。

• 解决的问题：避免了脏读，但仍可能导致不可重复读和幻读问题。

• 不可重复读示例：一个事务内的两次读取操作返回的结果不一致，通常是由于其他事务修改了数据造成的

同一个事务中多次读取同样的数据时，其值保持发生了改变。即两次读取期间，其他事务对数据进行了修改，该事务在同一事务内的多次读取结果不一致。

• 幻读示例：

一个事务内两次查询返回的记录数不一致，通常是由于其他事务插入了新数据或删除了数据造成的。

3. 可重复读（Repeatable Read）

• 定义：确保在同一个事务中多次读取同样的数据时，其值保持不变。即使其他事务对数据进行了修改，该事务在同一事务内的多次读取结果也不会改变。

• 解决的问题：避免了不可重复读，但仍可能出现幻读问题。

4. 序列化（Serializable）

• 定义：最高的隔离级别，通过强制事务串行执行来避免并发问题。保证了所有并发事务的执行效果与串行执行的效果相同，从而避免了脏读、不可重复读和幻读的问题。

• 解决的问题：提供最高的数据一致性和完整性，但可能会导致性能下降，因为事务必须严格按照顺序执行。

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选择隔离级别的考虑因素：

• 数据一致性要求：如果应用对数据一致性要求极高，应选择较高的隔离级别，如可重复读或串行化。

• 并发性能需求：如果并发性能是关键，可以选择较低的隔离级别，如读已提交或读未提交，但需要考虑并发带来的数据一致性问题。

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4. Durability（持久性）：

• 持久性指一旦事务提交，其所做的修改会永久保存在数据库中，并不会因系统故障导致数据的丢失。

• 通常通过将事务的操作持久化到非易失性存储介质（如硬盘）来实现，保证即使系统崩溃，事务提交的数据也不会丢失。
• 分布式节点持久化：

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一言以蔽之：原子性——回滚失败事务，一致性——遵循规则，隔离性——防止干扰，持久性——数据永久保存。