事务的概念及其ACID特性

一、事务的概念

事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全不做，要么全做，是一个不可分割的工作单位。例如在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或者整个程序。

事务和程序是两个概念。一般的讲一个程序包含多个事务。

事务的开始与结束可以有用户显式控制。如果用户没有显式的定义事务，则由数据库管理系统DBMS按默认规定自动划分事务。在SQL中，定义事务的语句一般有三条：

BEGIN TRANSACTION；
COMMIT；
ROLLBACK；

事务通常以BEGIN TRANSACTION开始，以COMMIT或ROLLBACK结束。COMMIT表示提交，即提交事务的所有操作。具体的说就是将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的物理数据库中，事务正常结束。ROLLBACK表示回滚，即在事务的运行过程中发生了某种故障，事务不能继续执行，系统将事务中对数据库的所有已完成的操作全部撤销，回滚到事务开始时的状态。这里的操作指对数据库的更新操作。

二、事务的ACID特性

事务具有四个特性：原子性（Atomicity）、持续性（Durability）、一致性（Consistency）和隔离性（Isolation）。这四个特性简称ACID特性（ACID Properties）。

1）原子性：事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包括的诸操作，要么全做，要么全不做。

2）一致性：事务的执行结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另外一个一致性状态。如果数据库系统运行中发生故障，有些事务尚未完成就被迫中断，这些未完成的事务对数据库所做的修改有一部分已经写入到物理数据库，这时数据库就处于一种不正确的状态，或者说是不一致的状态。例如，某公司在银行中有A，B两个账号，现在公司想从账号A中取出一万元，存入账号B。那么就可以定义一个事务，该事务包括两个操作，第一个操作是从账号A中减去一万元，第二个操作是向账号B中加入一万元。这两个操作要么全做，要么全不做。全做或者全不做，数据库都处于一致性状态。如果只做一个操作，则逻辑上就会发生错误，减少或增加一万元，这时数据库就处于不一致性状态了。可见原子性与一致性是密切相关的。

3）隔离性：一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务的内部操作及使用对其他并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

4）持续性：持续性也称永久性（Permanence），指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的操作或故障不应该对其执行结果产生任何影响。

事务是恢复和并发控制的基本单位所以下面的讨论均已事务为对象。

保证事务的ACID特性是事务管理的重要任务，事务ACID特性遭到破坏的因素有：

1）多个事务并行运行时，不同事务的操作交叉执行；

2）事务在运行过程中被强行停止。

在第一种情况下，数据库管理系统必须保证多个事务的交叉运行不影响这些事务的原子性；在第二种情况下，数据库管理系统必须保证被强行终止的事务对数据库和其他事务没有任何影响。

这些就是数据库管理系统中恢复机制和并发控制机制的责任。