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数据库事务的Atomicity 原子性如何实现

发布时间:2025-02-08 00:49:44 来源:亿速云 阅读:124 作者:小樊 栏目:数据库

数据库事务的原子性(Atomicity)是指事务中的所有操作要么全部执行成功,要么全部失败回滚,保证事务不可分割的最小工作单元。以下是数据库事务原子性的实现方式:

1. 事务日志(Transaction Log)

  • Undo Log(回滚日志)

    • 当事务对数据库进行修改时,会记录操作对应的逆操作(例如,插入一条数据时,undo log会记录一次删除)。
    • 在需要回滚时,执行逆操作进行回滚。
    • undo log也产生redo log,因为回滚也需要持久化。
  • Redo Log(重做日志)

    • 用于记录事务提交时的操作,确保事务的持久性。
    • 采用预写式日志(Write-ahead logging, WAL)策略,即先写日志再写数据。
    • redo log是顺序追加,效率高,且记录的是物理修改。

2. 锁机制(Locking Mechanism)

  • 共享锁(Shared Lock)

    • 允许多个事务同时获取,用于读取数据。
    • 防止其他事务修改数据,直到当前事务释放锁。
  • 排他锁(Exclusive Lock)

    • 只允许一个事务获取,用于修改数据。
    • 防止其他事务读取或修改数据,直到当前事务释放锁。

3. 事务控制块(Transaction Control Block, TCB)

  • 在事务开始前,DBMS会为该事务开启一个TCB,用于记录事务的状态和相关信息。

4. 事务提交与回滚

  • 提交(Commit)

    • 如果所有操作都成功执行,DBMS会将事务提交,将所有的操作永久保存到数据库中。
    • 提交操作通过提交日志记录来实现。
  • 回滚(Rollback)

    • 如果在事务执行过程中发生错误或失败,DBMS会回滚该事务,将所有的操作恢复到事务开始之前的状态。
    • 回滚操作通过撤销日志记录来实现。

通过上述机制,数据库系统能够确保事务的原子性,即事务中的所有操作要么全部成功执行,要么全部失败回滚,从而保证数据的一致性和完整性。

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