一文读懂数据库事务处理（ACID）

2023-10-21 13:12:00

数据库事务处理：ACID 特性的保障之旅

在当今瞬息万变的数据时代，数据库已成为我们不可或缺的工具。然而，为了确保数据的完整性和一致性，我们需要一种可靠的方法来处理数据操作，这就是数据库事务处理出场的时刻。让我们踏上一段精彩的旅程，深入探讨 ACID 特性，揭秘其对数据库完整性的至关重要性。

原子性：保持数据完整无缺

原子性就像一个数字保险箱，它保证了事务要么全部执行成功，要么完全失败。这意味着，要么所有操作都安全地提交，要么一切都被撤销，就像从未发生过一样。例如，想象一下你在网上转账，原子性确保了要么资金成功转账，要么你的账户余额保持不变。

一致性：捍卫数据规则和约束

一致性就好比一个勤勉的守卫，它时刻守护着数据库的规则和约束。它确保事务在执行前后都不会破坏数据库的完整性。想象一下一个电子商务系统，一致性会确保库存数量与实际情况相符，避免用户购买已售罄的产品。

隔离性：让事务彼此独立

隔离性就像一个个透明的屏障，将事务彼此隔离，确保它们不会互相干扰。它保证了每个事务都独立运行，不受其他事务的影响。就像一群在不同房间工作的程序员，隔离性确保了每个人的工作不会受到其他人的影响。

持久性：数据永存，即使系统故障

持久性就像一个坚固的堡垒，它确保事务一旦成功执行，其结果将被永久保存，即使系统遭遇故障或崩溃。想象一下一个医疗记录系统，持久性会确保患者的病历安全无虞，即使医院的服务器出现故障。

代码示例

# 使用 Python 中的 SQLAlchemy 来演示 ACID 特性

from sqlalchemy import create_engine, MetaData, Table, Column, Integer, String
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

# 创建一个引擎连接到数据库
engine = create_engine('sqlite:///:memory:')

# 创建元数据并定义一个表
metadata = MetaData()
users = Table('users', metadata,
              Column('id', Integer, primary_key=True),
              Column('name', String(255)))

# 创建会话
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

# 创建一个新用户
new_user = users.insert().values(name='John')

# 原子性：执行或回滚事务
try:
    session.execute(new_user)
    session.commit()  # 提交事务
except:
    session.rollback()  # 回滚事务

# 一致性：验证用户已创建
result = session.execute(users.select().where(users.c.name == 'John'))
user = result.fetchone()
if user:
    print('用户创建成功')
else:
    print('用户创建失败')

# 隔离性：在另一个事务中更新用户
session2 = Session()
user2 = session2.execute(users.select().where(users.c.name == 'John')).fetchone()
user2.name = 'Jane'
session2.commit()

# 持久性：验证用户更新已保存
result = session.execute(users.select().where(users.c.name == 'Jane'))
user = result.fetchone()
if user:
    print('用户已更新')
else:
    print('用户更新失败')