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事务（Transaction）是数据库管理系统（DBMS）中用于保证数据操作正确性和一致性的核心机制。事务的特性通常用 ACID 四个字母概括，分别代表 原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。以下是每个特性的详细说明：
1. 原子性（Atomicity）
- 定义：事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚。不允许事务只执行部分操作。
- 作用：确保事务是一个不可分割的最小工作单元。
- 示例：
银行转账场景中，如果从账户 A 转账到账户 B，事务必须同时完成 A 扣款 和 B 入账。如果其中一步失败（如网络中断），整个事务会回滚，A 和 B 的余额保持不变。 - 实现：通过 日志（Log） 记录事务的每一步操作，若发生异常，利用日志进行 回滚（Rollback）。
2. 一致性（Consistency）
- 定义：事务执行前后，数据库的完整性约束（如主键、外键、唯一性约束等）必须保持一致。
- 作用：确保数据符合业务规则和数据库的预定义约束。
- 示例：
在电商系统中，商品库存不能为负数。事务执行时，若订单扣减库存导致库存为负，事务必须失败，以保证数据一致性。 - 实现：依赖数据库的 约束检查 和 触发器（Triggers），结合事务的原子性共同保障。
3. 隔离性（Isolation）
- 定义：多个事务并发执行时，彼此之间互不干扰，每个事务看到的数据状态是独立的。
- 作用：防止并发操作导致的 脏读、不可重复读、幻读 等问题。
- 隔离级别：
- 读未提交（Read Uncommitted）：最低级别，允许读取未提交的数据（存在脏读）。
- 读已提交（Read Committed）：只能读取已提交的数据（避免脏读，但可能有不可重复读）。
- 可重复读（Repeatable Read）：确保事务内多次读取结果一致（避免脏读和不可重复读，但可能有幻读）。
- 串行化（Serializable）：最高级别，完全隔离事务（避免所有并发问题，但性能最差）。
- 示例：
两个用户同时修改同一商品库存，隔离性确保事务不会互相覆盖或产生冲突。
4. 持久性（Durability）
- 定义：事务一旦提交（Commit），其对数据库的修改是永久性的，即使系统崩溃或断电，数据也不会丢失。
- 作用：确保数据持久化存储，避免因故障导致数据回滚。
- 实现：通过 写入日志文件（Redo Log） 和 磁盘持久化 机制，确保提交的数据被安全存储。
事务的典型应用场景
- 金融系统：转账、支付等操作必须保证数据一致性。
- 库存管理：扣减库存时需避免超卖。
- 订单处理：创建订单时需同步更新用户账户、商品库存等多张表。
- 分布式系统：跨服务的数据操作需要协调事务（如 两阶段提交、TCC 模式）。
ACID 特性的权衡
- 性能与一致性：隔离性越高（如串行化），并发性能越低；隔离性越低（如读未提交），性能更高但可能引入数据问题。
- 分布式系统：传统 ACID 在分布式场景中难以完全实现，需采用 CAP 定理 或 BASE 理论（基本可用、柔性状态、最终一致）进行权衡。
总结
ACID 特性是数据库事务的核心原则，确保数据操作的可靠性和一致性。在实际开发中，需根据业务需求选择合适的隔离级别，并合理处理事务的边界（如何时提交、回滚）。对于复杂场景（如分布式事务），需结合具体技术方案（如 Seata、Saga 模式）实现最终一致性。