這篇文章主要為大家展示了“數(shù)據(jù)庫中ACID理論和CAP理論的示例分析”，內(nèi)容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領(lǐng)大家一起研究并學習一下“數(shù)據(jù)庫中ACID理論和CAP理論的示例分析”這篇文章吧。

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事務(Transaction):

  事務（Transaction）是并發(fā)控制的單位，是用戶定義的一個操作序列。這些操作要么都做，要么都不做，是一個不可分割的工作單位。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，一個事務可以是一條SQL語句，一組SQL語句或整個程序。當對多個表進行更新的時候，某條執(zhí)行失敗。為了保持數(shù)據(jù)的完整性，需要使用事務回滾。

ACID:RDBMS中的四個要素

   ACID是只指數(shù)據(jù)庫中事務正確執(zhí)行的四個要素的縮小，包含原子性(Atomicity),一致性(Consistency),隔離性(Isolation),持久性(Durability)。一個支持事務(Transaction)的數(shù)據(jù)庫必須，必須滿足這四個特性,否則在事務過程(Transaction Processing)中無法保證數(shù)據(jù)的正確性

原子性(Atomicity)：

  整個事務中的所有操作,要么全部完成，要么全部不完成，不可能停滯在中間某個階段，事務執(zhí)行過程中如果發(fā)生錯誤的話，會被會滾(Rollback)到事務開始之前的狀態(tài)，就像這個事務從來沒有執(zhí)行過一樣。

例子:

   A給B轉(zhuǎn)賬100元

一致性(Consistency):

   在事務開始之前和事務結(jié)束之后，數(shù)據(jù)庫的完整性約束沒有被破壞。

隔離性(Isolation)：

   隔離狀態(tài)執(zhí)行事務,使他們好像是系統(tǒng)在給定的時間內(nèi)執(zhí)行的唯一操作。如果有兩個事務，運行在相同的時間內(nèi)，執(zhí)行相同的功能，事務的隔離性將確保每一事務在系統(tǒng)中認為只有該事務在使用系統(tǒng)。這種屬性有時成為成為串行化，為了防止事務操作間的混淆，必須串行化或者序列化請求，使得在同一時間僅有一個請求用于同一數(shù)據(jù)。

持久性(Durability):

   在事務完成以后，該事務對數(shù)據(jù)庫的操作便持久性的保持在數(shù)據(jù)庫中，并不會回滾。

       事務的（ACID）特性是由關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）來實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用日志來保證事務的原子性、一致性和持久性。日志記錄了事務對數(shù)據(jù)庫所做的更新，如果某個事務在執(zhí)行過程中發(fā)生錯誤，就可以根據(jù)日志，撤銷事務對數(shù)據(jù)庫已做的更新，使數(shù)據(jù)庫退回到執(zhí)行事務前的初始狀態(tài)。

　　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用鎖機制來實現(xiàn)事務的隔離性。當多個事務同時更新數(shù)據(jù)庫中相同的數(shù)據(jù)時，只允許持有鎖的事務能更新該數(shù)據(jù)，其他事務必須等待，直到前一個事務釋放了鎖，其他事務才有機會更新該數(shù)據(jù)。

 目前主要有兩種方式實現(xiàn)ACID：第一種是Write ahead logging，也就是日志式的方式。第二種是Shadow paging

CAP定理：

      CAP定理又稱CAP原則，指的是在一個分布式系統(tǒng)中， Consistency（一致性）、 Availability（可用性）、Partition tolerance（分區(qū)容錯性），三者不可得兼。CAP定理明確了分布式系統(tǒng)所能實現(xiàn)系統(tǒng)的局限性，目前互聯(lián)網(wǎng)中的很多分布式系統(tǒng)是基于首要滿足可用性和分區(qū)容忍性而設(shè)計的。

      同時CAP原則是NoSql數(shù)據(jù)庫的基石，是NOSQL的理論基礎(chǔ)。

 Consistency（一致性）:

        即數(shù)據(jù)一致性，簡單的說，就是數(shù)據(jù)復制到了N臺機器，如果有更新，要N機器的數(shù)據(jù)是一起更新的。 

 Availability（可用性）:

       每個請求都能接受到一個響應，無論響應成功或失敗

Partition tolerance（分區(qū)容錯性）:

      在大規(guī)模分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)分區(qū)現(xiàn)象，即分區(qū)間的機器無法進行網(wǎng)絡(luò)通信的情況是必然發(fā)生的，所以系統(tǒng)應該能夠在這種情況下仍然繼續(xù)工作。

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