事务(Transaction)是指数据库中一组逻辑上的操作单元,在该单元中,对于数据库的所有操作要么全部执行成功,要么全部失败回滚,使数据处于一种合理的、一致的状态。 事务是保证数据完整性和一致性的重要手段,同时也是支持并发控制的基础。
ACID是指原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。它是事务处理的四个特性,每个字母都代表了一个特定的意义。
原子性:一个事务被视为一个不可分割的最小工作单元,该单元要么全部提交,要么全部回滚。即使在系统故障的情况下,一旦事务被提交,所有修改将会永久性地保存到数据库中。
一致性:当一个事务成功完成时,数据库从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。这意味着,所有涉及到的数据必须满足某些约束条件,以保证数据的完整性、有效性和正确性。
隔离性:多个事务并发执行时,事务之间应该相互隔离,互不干扰。每个事务都应该感觉不到其他事务的存在。这样才能确保并发执行时的数据一致性。
持久性:一旦一个事务被提交,它对数据库中的数据所做的修改就永久地保存在数据库中。即使系统崩溃,事务提交后的修改也应该得到保留。
并发控制这个概念是指对于并发执行的事务,将这些事务进行协调控制,以避免不合理的结果,并且保证所有的事务都能够得到正确执行。常见的并发控制方式包括锁定机制、多版本并发控制(MVCC)和时间戳机制。
锁定机制是一种最为基础的并发控制方法,基本思想是当一个事务要修改某一个数据时,它需要先获得锁,其他事务必须等待该事务执行完毕并释放锁之后才能继续操作该数据。
MVCC是另一种常用的并发控制方法,它通过创建多个版本的数据来确保并发读取的正确性。每个事务读取的数据版本都是对应该事务开始时的快照版本,而不是数据库当前最新版本,从而避免了并发执行时的读取冲突。
时间戳机制则是给每个事务分配一个唯一的时间戳,通过比较各个事务的时间戳,以确定哪些事务可以读取或写入哪些数据。
在实际的应用中,事务和并发控制的处理是避免数据冲突和保证数据正确性的主要手段,这也是数据库管理系统必不可少的功能之一。