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數(shù)據(jù)庫(kù)操作是現(xiàn)代應(yīng)用中不可或缺的一部分，它幫助應(yīng)用程序存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)，以支持業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)。但是，數(shù)據(jù)庫(kù)操作不是每次都能成功地執(zhí)行，例如網(wǎng)絡(luò)中斷，硬件故障等原因可能導(dǎo)致操作中斷或失敗。因此，一些數(shù)據(jù)庫(kù)操作需要確保其原子性，即要么全部成功執(zhí)行，要么全部失敗回滾，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。本篇文章將討論數(shù)據(jù)庫(kù)操作中的原子性是如何保證的。
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1. 原子性的定義
在數(shù)據(jù)庫(kù)術(shù)語(yǔ)中，”原子性”是指一個(gè)事務(wù)的操作是作為一個(gè)單獨(dú)、原子的單位來(lái)執(zhí)行的。一個(gè)完全執(zhí)行的事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)中一致性的基本起點(diǎn)。如果事務(wù)不能完全執(zhí)行，那么任何執(zhí)行的部分都會(huì)被回滾，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。
2. 事務(wù)的定義
一個(gè)事務(wù)是一組數(shù)據(jù)庫(kù)操作，它們一起作為一個(gè)單獨(dú)的原子性單位執(zhí)行。一個(gè)事務(wù)必須滿足ACID屬性，其中ACID表示原子性、一致性，隔離性和持久性。隔離性是指一個(gè)事務(wù)對(duì)于其他事務(wù)的影響不可見(jiàn)。持久性是指所有已提交的事務(wù)對(duì)于系統(tǒng)和數(shù)據(jù)都是永久的。
3. 原子性的保證
保證原子性的方法有很多，下面我們將介紹一些常見(jiàn)的方法。
3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)日志
數(shù)據(jù)庫(kù)日志是一種記錄數(shù)據(jù)庫(kù)修改信息的機(jī)制，它為數(shù)據(jù)庫(kù)操作提供了一個(gè)追蹤和還原操作的方法。在一個(gè)事務(wù)中，每一個(gè)修改都被日志記錄，并且在提交事務(wù)之前，所有的修改都被寫入磁盤。
3.2 事務(wù)鎖
事務(wù)鎖是一種在數(shù)據(jù)行上設(shè)置鎖的機(jī)制，以確保事務(wù)的原子性。在數(shù)據(jù)庫(kù)操作時(shí)，如果一行已被鎖定，其他事務(wù)嘗試修改該行時(shí)將失敗，直到鎖被釋放。
3.3 回滾日志
回滾日志是一種記錄所有修改的信息，用于在事務(wù)回滾或系統(tǒng)故障時(shí)還原原始數(shù)據(jù)的機(jī)制。如果事務(wù)失敗，修改的數(shù)據(jù)將會(huì)被還原到事務(wù)開(kāi)始前的狀態(tài)。
3.4 保存點(diǎn)
保存點(diǎn)是在事務(wù)執(zhí)行中設(shè)置的點(diǎn)，以便在部分執(zhí)行時(shí)將事務(wù)還原到該點(diǎn)的機(jī)制。保存點(diǎn)可以防止在故障發(fā)生時(shí)所有操作回滾，只恢復(fù)事務(wù)執(zhí)行前的部分操作。
4.
在數(shù)據(jù)庫(kù)操作中，保證原子性是數(shù)據(jù)一致性的基本保證。數(shù)種不同的機(jī)制都可以用于保證事務(wù)的原子性，包括數(shù)據(jù)庫(kù)日志，事務(wù)鎖，回滾日志和保存點(diǎn)。這些機(jī)制可以追蹤和還原修改，防止操作中斷或失敗，確保事務(wù)成功執(zhí)行。在應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)中，理解數(shù)據(jù)庫(kù)操作的原子性保證機(jī)制是非常重要的。
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事務(wù)是由一組SQL語(yǔ)句組成的邏輯處理單元，事務(wù)具有以下4個(gè)屬性，通常簡(jiǎn)稱為事務(wù)的ACID屬性。
ACID是Atomic（原子性）
Consistency（一致性）
Isolation（隔離性）
Durability（持久性）的英文縮寫。
Atomic（原子性）：指整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)是不可分割的工作單位。只有使據(jù)庫(kù)中所有的操作執(zhí)行成功，才算整個(gè)事務(wù)成功；事務(wù)中任何一個(gè)SQL語(yǔ)句執(zhí)行失敗，那么已經(jīng)執(zhí)行成功的SQL語(yǔ)句也必須撤銷，數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)應(yīng)該退回到執(zhí)行事務(wù)前的狀態(tài)。
Consistency（一致性）：指數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)不能破壞關(guān)系數(shù)據(jù)的完整性以及業(yè)務(wù)邏輯上的一致性。例如對(duì)銀行轉(zhuǎn)帳事務(wù)，不管事務(wù)成功還是失敗，應(yīng)該保肢如證事務(wù)結(jié)束后ACCOUNTS表中Tom和Jack的存款總額為2023元。
Isolation（隔離性）：指的是在并發(fā)環(huán)境中，當(dāng)不同的事務(wù)同時(shí)操縱相同的數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)事務(wù)都有各如和自的完整數(shù)據(jù)空間。
Durability（持久性）：指的是只要事務(wù)成功結(jié)束，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的更新就歷橡啟必須永久保存下來(lái)。即使發(fā)生系統(tǒng)崩潰，重新啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)后，數(shù)據(jù)庫(kù)還能恢復(fù)到事務(wù)成功結(jié)束時(shí)的狀態(tài)。
SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)操作滿足原子性、一致性、隔離性、持久性。
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