ACIDトランザクションとは何ですか？

ACIDトランザクションとは何ですか？

データベーストランザクションの文脈でのACID特性の理解

データベース操作の文脈では、トランザクションとは、システム全体を一貫した状態にするための単一の論理的な作業単位と見なされる操作を指します。

一貫性は、すべての操作が正常に完了した場合に実行されるか、何らかの理由で操作のいずれかが失敗した場合には実行されないことを確認することで維持されます。

ACID特性

データベーストランザクションは、いわゆるACID特性に準拠する必要があります。このようなシステムはトランザクショナルと呼ばれ、すべての操作（読み取り、書き込み、更新を含む）がACID特性に準拠していることを保証します。ACIDとは、Atomicity（原子性）、Consistency（一貫性）、Isolation（独立性）、Durability（永続性）の頭字語です。

Atomicity（原子性）：この特性は、トランザクションを単一の作業単位として扱うことを指します。トランザクション内で定義された操作のいずれかが失敗した場合、操作はコミットされず、以前に実行された操作がロールバックされ（あれば）、基になるシステムは以前の状態に戻ります。原子性は、トランザクションがすべてのステートメントを正常に適用した場合にのみコミットされるため、データの損失や破損を防止します。

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Consistency（一貫性）：この特性は、すべてのトランザクションが事前に定義されたルールに従って実行され、コミットされた後は常に基になるシステムを一貫した状態に保つことを保証します。

Isolation（独立性）：トランザクション型のデータベースシステムでは、複数のユーザーが同時に操作することができます。この特性は、複数のユーザーによって開始された並行トランザクションが互いに干渉せず、データの整合性が維持されることを保証します。したがって、単一のトランザクション内の操作は、トランザクションがコミットされるまでコンテキスト外では表示されません。

Durability（永続性）：この最後の特性は、トランザクションがコミットされると、そのトランザクションが保存され、その効果がシステムの障害が発生した場合でも永続的になることを保証します。

SQLでトランザクションを記述する方法

ACID特性の基本的な理解ができたので、実際にSQLトランザクションを記述してみましょう。なお、ここではBigQueryの構文を使用しますが、他の多くのSQLフレーバーでも動作する可能性がありますが、保証はできません。

以下の例では、2つのステートメントからなるトランザクションを作成します。最初のステートメントでは、テーブルmydataset.mytableに新しいレコードを挿入します。2番目のステートメントは（意図的に）ゼロでの除算を試みるため、エラーを発生させます。

コードスニペットの後半では、失敗前に行われたすべての変更を元に戻すためのロールバックロジックを定義しています。 SELECT 1/0ステートメントが例外を発生させるため、INSERT INTOステートメントはロールバックされ、新しいレコードは対象のテーブルに追加されません。

BEGIN  BEGIN TRANSACTION;  INSERT INTO mydataset.mytable VALUES (1, 100, 'pending');  -- ゼロでの除算を試みて例外を発生させる   SELECT 1/0;  COMMIT TRANSACTION;  EXCEPTION WHEN ERROR THEN    -- 例外が発生した場合はトランザクションをロールバックする    SELECT @@error.message;    ROLLBACK TRANSACTION;END;

まとめ

ACID特性は、トランザクション型のデータベースシステムがデータの整合性、一貫性、信頼性を確保し維持するために必要な最も基本的な概念の一つです。さらに、これらの概念により、複数のユーザーが同時に基になるシステムと対話できるようになり、これらの特性を損なうことなく障害やエラーを処理できます。

日常の業務でトランザクション型のデータベースシステムとのやり取りが必要な場合は、これらの概念に精通することが非常に重要です。データベーストランザクションが提供するACID特性により、データの整合性が確保され、他の操作やユーザーに影響を与えることなく、障害やエラーを適切に処理できます。

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