Что такое транзакция в базах данных

1️⃣ Как кратко ответить

Транзакция в базах данных — это последовательность операций, которая выполняется как единое целое, обеспечивая целостность данных. Она либо полностью завершается успешно, либо полностью откатывается, если возникает ошибка. Транзакции обеспечивают четыре ключевых свойства: атомарность, согласованность, изолированность и долговечность (ACID).

2️⃣ Подробное объяснение темы

Транзакция в контексте баз данных — это набор операций, которые должны быть выполнены как единое целое. Представьте себе транзакцию как банковский перевод: деньги списываются с одного счета и зачисляются на другой. Оба действия должны быть выполнены успешно, чтобы транзакция считалась завершенной. Если одно из действий не удается, то все изменения должны быть отменены, чтобы сохранить целостность данных.

Свойства ACID

Транзакции в базах данных характеризуются четырьмя основными свойствами, известными как ACID:

1. Атомарность (Atomicity):

   • Гарантирует, что все операции внутри транзакции выполняются полностью или не выполняются вовсе. Если одна из операций не удается, все изменения, сделанные в рамках транзакции, откатываются.

2. Согласованность (Consistency):

   • Обеспечивает, что транзакция переводит базу данных из одного согласованного состояния в другое. Это означает, что после завершения транзакции все правила и ограничения базы данных остаются соблюденными.

3. Изолированность (Isolation):

   • Обеспечивает, что параллельные транзакции не влияют друг на друга. Изменения, сделанные одной транзакцией, не видны другим до тех пор, пока транзакция не будет завершена.

4. Долговечность (Durability):

   • Гарантирует, что результаты завершенной транзакции сохраняются в системе даже в случае сбоя, например, из-за отключения питания.

Пример транзакции

Рассмотрим пример на языке SQL, который демонстрирует транзакцию:

BEGIN;
​
UPDATE accounts
SET balance = balance - 100
WHERE account_id = 1;
​
UPDATE accounts
SET balance = balance + 100
WHERE account_id = 2;
​
COMMIT;

• BEGIN; — Начало транзакции. С этого момента все изменения, сделанные в базе данных, будут частью транзакции.
• UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 1; — Уменьшает баланс на 100 единиц на счете с идентификатором 1.
• UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_id = 2; — Увеличивает баланс на 100 единиц на счете с идентификатором 2.
• COMMIT; — Завершает транзакцию. Все изменения, сделанные в рамках транзакции, фиксируются в базе данных.

Если в процессе выполнения транзакции произойдет ошибка, например, недостаточно средств на счете, то можно использовать команду ROLLBACK;, чтобы отменить все изменения, сделанные в рамках транзакции:

ROLLBACK;

Зачем нужны транзакции

Транзакции необходимы для обеспечения надежности и целостности данных в многопользовательских системах. Они позволяют избежать проблем, связанных с частичными изменениями данных, и обеспечивают согласованность данных даже в случае сбоев. Транзакции особенно важны в финансовых приложениях, где точность и надежность данных имеют критическое значение.