資料庫事務

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資料庫事務(Database Transaction)

　　資料庫事務是指作為單個邏輯工作單元執行的一系列操作，要麼完整地執行，要麼完全地不執行。 事務處理可以確保除非事務性單元內的所有操作都成功完成，否則不會永久更新面向數據的資源。通過將一組相關操作組合為一個要麼全部成功要麼全部失敗的單元，可以簡化錯誤恢復並使應用程式更加可靠。

　　並非任意的對資料庫的操作序列都是資料庫事務。資料庫事務擁有以下四個特性，習慣上被稱之為ACID特性。

　　1.原子性（Atomicity）

　　事務必須是原子工作單元；對於其數據修改，要麼全都執行，要麼全都不執行。通常，與某個事務關聯的操作具有共同的目標，並且是相互依賴的。如果系統只執行這些操作的一個子集，則可能會破壞事務的總體目標。原子性消除了系統處理操作子集的可能性。

　　2.一致性（Consistency）

　　事務在完成時，必須使所有的數據都保持一致狀態。在相關資料庫中，所有規則都必須應用於事務的修改，以保持所有數據的完整性。事務結束時，所有的內部數據結構（如 B 樹索引或雙向鏈表）都必須是正確的。某些維護一致性的責任由應用程式開發人員承擔，他們必須確保應用程式已強制所有已知的完整性約束。例如，當開發用於轉帳的應用程式時，應避免在轉帳過程中任意移動小數點。

　　3.隔離性（Isolation）

　　由併發事務所作的修改必須與任何其它併發事務所作的修改隔離。事務查看數據時數據所處的狀態，要麼是另一併發事務修改它之前的狀態，要麼是另一事務修改它之後的狀態，事務不會查看中間狀態的數據。這稱為隔離性，因為它能夠重新裝載起始數據，並且重播一系列事務，以使數據結束時的狀態與原始事務執行的狀態相同。當事務可序列化時將獲得最高的隔離級別。在此級別上，從一組可並行執行的事務獲得的結果與通過連續運行每個事務所獲得的結果相同。由於高度隔離會限制可並行執行的事務數，所以一些應用程式降低隔離級別以換取更大的吞吐量。

　　4.持久性（Durability）

　　事務完成之後，它對於系統的影響是永久性的。該修改即使出現致命的系統故障也將一直保持。

　　1.為資料庫操作序列提供了一個從失敗中恢復到正常狀態的方法，同時提供了資料庫即使在異常狀態下仍能保持一致性的方法。

　　2.當多個應用程式在併發訪問資料庫時，可以在這些應用程式之間提供一個隔離方法，以防止彼此的操作互相干擾。

　　當事務被提交給了DBMS（資料庫管理系統），則DBMS（資料庫管理系統）需要確保該事務中的所有操作都成功完成且其結果被永久保存在資料庫中，如果事務中有的操作沒有成功完成，則事務中的所有操作都需要被回滾，回到事務執行前的狀態;同時，該事務對資料庫或者其他事務的執行無影響，所有的事務都好像在獨立的運行。

　　但在現實情況下，失敗的風險很高。在一個資料庫事務的執行過程中，有可能會遇上事務操作失敗、資料庫系統/操作系統失敗，甚至是存儲介質失敗等情況。這便需要DBMS對一個執行失敗的事務執行恢復操作，將其資料庫狀態恢復到一致狀態（數據的一致性得到保證的狀態）。為了實現將資料庫狀態恢復到一致狀態的功能，DBMS通常需要維護事務日誌以追蹤事務中所有影響資料庫數據的操作