我們說到數據庫的時候,常常提到其 ACID 屬性。那么 ACID 是什么意思呢?
ACID 是用來描述數據庫事務的屬性。反過來說,滿足 ACID 屬性的一系列數據庫操作被稱為事務。
下圖解釋了 ACID 在數據庫事務中的含義。
圖片
01 原子性(Atomicity)
事務中的寫操作是一次性執行的,不能分解成更小的部分。如果在執行事務時出現故障,同一個事務中的寫入將被回滾。應用程序可以安全地重試同一事務,而不會產生任何副作用。
因此,原子性意味著 "全有或全無"(All or Nothing)。
02 一致性(Consistency)
CAP 定理中的 "一致性 "是指每次讀取都會收到最近的寫入或錯誤。與 CAP 定理不同的是,這里的一致性是指保留數據庫的不變性。事務寫入的任何數據都必須符合事先定義的規則,并保持數據庫處于良好狀態。比如我們在數據庫中設置了 Trigger 用來更新關聯表,那么數據寫入后必須保證其正確執行。
03 隔離(Isolation)
當有來自兩個不同事務的并發寫入時,這兩個事務是相互隔離的。最嚴格的隔離是 "序列化"(serializability),即每個事務運行時都像數據庫中唯一運行的事務一樣。然而,這在現實中很難實現,所以我們通常采用較弱的隔離級別。
04 持久化(Durability)
事務提交后,即使系統發生故障,數據也會被持久化。數據庫會使用預寫日志(Write-Ahead Log)或類似機制來確保持久化。在分布式系統中,持久化意味著數據會復制到其他節點。
神書 DDIA (Designing Data Intensive Applications) 中關于 ACID 有幾點很好的見地,值得我們思考:
- 一致性其實是應用程序的責任,而不是數據庫的職責范圍。應用程序可以使用原子性和隔離來保證數據的一致性。而數據庫系統只能保證各種數據庫規則被執行了。
- ACID 四個屬性中只有隔離是用來描述并發情況的,原子性并不描述并發情況。
- 各個弱隔離級別都會帶來一些限制,我們需要清楚其底層機制。