事務的 ACID 特性詳解

數據庫中的 事務（Transaction） 是一組操作的集合，這些操作要么全部執行，要么全部不執行。為了保證事務可靠執行，必須滿足 ACID 四大特性：

特性	英文縮寫	簡要說明
原子性	Atomicity	事務是一個完整的單位，要么全做，要么全不做
一致性	Consistency	事務執行前后，數據都必須保持一致性（遵循約束）
隔離性	Isolation	多個事務并發執行時，互不干擾
持久性	Durability	事務一旦提交，對數據的修改是永久性的，即使崩潰也不會丟失

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1?? 原子性（Atomicity）

要么全做，要么全不做

• 比喻：ATM 轉賬，錢扣了沒到賬，這是原子性問題。
• 舉例：

  BEGIN;
  UPDATE account SET money = money - 100 WHERE id = 1;
  UPDATE account SET money = money + 100 WHERE id = 2;
  COMMIT;
  

  如果中間一條失敗了，必須回滾之前操作。

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2?? 一致性（Consistency）

事務前后數據必須滿足所有數據庫約束，保持合法狀態

• 比喻：賬目不能多出來或少掉錢

• 舉例：

  • 轉賬前：賬戶1有500元，賬戶2有300元，總額800元
  • 轉賬100后，總額仍為800元

  如果執行后總金額變成900元或700元，就違反一致性。

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3?? 隔離性（Isolation）

多個事務并發執行時，互不干擾

• 舉例：兩個事務同時修改同一條商品庫存，如果不加隔離機制，可能導致超賣。

隔離級別	說明	問題防止
Read Uncommitted	可以讀到未提交的數據	會臟讀 ?
Read Committed	只能讀到已提交的數據	防臟讀 ?
Repeatable Read	一次事務中多次讀取結果一致	防臟讀+不可重復讀 ?
Serializable	嚴格串行執行，事務一個個來	最安全，防幻讀 ?

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4?? 持久性（Durability）

事務提交后，對數據的修改永久生效，即使斷電、系統崩潰也不會丟失

• 舉例：你提交了訂單，系統突然宕機，重啟后訂單還在。
• 實現依賴：WAL 日志機制（Write Ahead Logging，先寫日志再寫磁盤）

WAL：寫前日志（Write-Ahead Logging）

在對數據進行修改之前，先把修改的“意圖”記錄到日志中，再去真正修改數據頁。

關鍵原則：

日志先行，數據后寫；日志落盤，事務才算提交成功。

這個日志通常寫在一個順序 I/O 的文件里，寫入快、穩定。

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記憶小技巧（ACID）

字母	含義	關鍵詞（助記）
A	Atomicity	原子炸彈：要么爆炸全部，要么不炸
C	Consistency	規則一致：前后一致，邏輯正確
I	Isolation	互相隔離：像獨立房間互不干擾
D	Durability	寫進石頭里：一旦提交，永不丟失

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