数据库事务原子性、一致性是怎样实现的？
咱们来聊聊数据库事务，特别是它那两个很关键的特点——原子性和一致性，看看它们是怎么做到让咱们的数据“稳如泰山”的。
原子性：要么全做，要么全不做
你可以把原子性想象成一个“全有或全无”的开关。一个事务，就像一个完整的操作流程，比如你从银行账户A转账100块到账户B。这个过程包含两个核心步骤：首先，从账户A扣除100块；然后，给账户B增加100块。
原子性要求，这两个步骤必须“绑定”在一起，不能出现只执行了其中一步的情况。如果扣钱成功了，但是加钱失败了，那这整个转账就不算完成，之前扣掉的钱也得恢复原样，仿佛什么都没发生过。反过来也一样，如果加钱成功了，但扣钱失败了，那这个事务也要回滚，恢复到转账前的状态。
那数据库是怎么实现这种“要么全做，要么全不做”的呢？主要依靠一个叫做日志（Log）的东西。你可以把数据库的日志想象成一本详细的“操作日记”。
写日志在先 (WriteAhead Logging, WAL)：当一个事务开始，数据库会先在日志里记录下它要做的每一个改变。比如，它会先记下“账户A减少100”，然后才是实际去修改账户A的余额。这个日志记录是在真正对数据进行修改之前完成的。
执行操作：一旦日志记录完成，数据库就开始执行事务中的具体操作，比如修改账户A和账户B的余额。
提交日志：当事务中的所有操作都顺利完成后，数据库会在日志里标记这个事务是“成功提交”的。
恢复机制：如果在这个过程中，比如正在修改账户B的余额时，数据库突然崩溃了（停电了、软件出错了之类的），怎么办？这时候，数据库重启后会检查它的日志。
如果日志里标记着某个事务是“提交”的，那么数据库就知道这个事务已经完成，即使在崩溃前的数据修改还没来得及持久化到磁盘上的数据文件中，它也能根据日志记录，重新把这些修改“补上”。
如果日志里只记录了事务的部分操作，但没有“提交”标记，那数据库就知道这个事务没有完全执行成功，它会根据日志里的记录，把已经执行过的那些操作“撤销”掉，让数据恢复到事务开始之前的状态。
所以，原子性就像一个保险机制，通过预先记录“我要做什么”，并且在整个过程结束后打上“我做完了”的标记，来保证操作的完整性。即使发生意外，也能通过日志来“回溯”和“重做”，确保要么所有操作都生效，要么所有操作都作废。
一致性：数据不能“凭空变出”或“消失”
一致性，顾名思义，就是指事务执行前后，数据库的状态必须符合预先定义的规则和约束。这些规则可能是数据之间的关联关系，也可能是数据本身的有效性。
继续拿转账举例子：
银行总金额不变：即使我从A转100到B，银行所有的账户加起来的总金额应该是保持不变的（忽略手续费这些复杂情况）。这就是一个数据的一致性约束。
账户余额不能为负：如果我的账户A里只有50块，我不能转100块给B，否则账户A的余额就会变成50，这违反了“账户余额不能为负”的规则。
数据库是如何保证这些规则不被破坏的呢？
1. 约束检查：数据库在设计时，我们就设定了很多规则，比如上面说的“账户余额不能为负”、“主键不能重复”等等。这些叫做约束。当一个事务尝试修改数据时，数据库会在执行操作的同时或之后（根据具体情况和数据库实现）去检查这些约束。如果事务的操作违反了任何一个约束，那么这个事务就会被认为是“不一致”的，数据库会拒绝这个事务的提交，并且回滚它，就像它从未发生过一样。
2. 事务的整体性：刚才讲了原子性，它其实也间接帮助了一致性。因为原子性保证了事务要么全部成功，要么全部失败。如果一个事务会导致数据状态变得不一致，那么这个事务就应该被视为失败。比如，转账过程中，如果扣了A的钱，但给B加钱时发现B的账户不存在，这个事务就会失败，因为不能让A的钱凭空消失，也不能让不存在的B账户“突然”多出钱来。
3. 隔离性（虽然不是这次重点，但也有关联）：事务的另一个重要特性是隔离性，它保证了并发执行的事务之间不会互相干扰，就像每个事务都在单独执行一样。这样做的好处是，在一个事务内部，它看到的数据状态是由它自己之前的操作决定的，不会被其他正在进行的、还没提交的事务的“中间状态”干扰。这种“清晰”的视野，使得数据库更容易去判断当前的事务操作是否会违反既定的规则，从而维护一致性。
总而言之，一致性就像是数据库的“法律和秩序”。原子性确保了操作的完整执行，而数据库内置的各种约束和事务的“全有或全无”的特性，共同构筑了维护数据“法律和秩序”的屏障。当事务执行时，数据库会一边小心翼翼地按照操作记录（原子性）来行动，一边时刻警惕自己有没有触犯任何“数据法律”（一致性），一旦发现苗头不对，就立刻“刹车”，把一切恢复原样。
原子性：要么全做，要么全不做
你可以把原子性想象成一个“全有或全无”的开关。一个事务，就像一个完整的操作流程，比如你从银行账户A转账100块到账户B。这个过程包含两个核心步骤：首先，从账户A扣除100块；然后，给账户B增加100块。
原子性要求，这两个步骤必须“绑定”在一起，不能出现只执行了其中一步的情况。如果扣钱成功了，但是加钱失败了，那这整个转账就不算完成，之前扣掉的钱也得恢复原样，仿佛什么都没发生过。反过来也一样，如果加钱成功了，但扣钱失败了，那这个事务也要回滚，恢复到转账前的状态。
那数据库是怎么实现这种“要么全做，要么全不做”的呢？主要依靠一个叫做日志（Log）的东西。你可以把数据库的日志想象成一本详细的“操作日记”。
写日志在先 (WriteAhead Logging, WAL)：当一个事务开始，数据库会先在日志里记录下它要做的每一个改变。比如，它会先记下“账户A减少100”，然后才是实际去修改账户A的余额。这个日志记录是在真正对数据进行修改之前完成的。
执行操作：一旦日志记录完成，数据库就开始执行事务中的具体操作，比如修改账户A和账户B的余额。
提交日志：当事务中的所有操作都顺利完成后，数据库会在日志里标记这个事务是“成功提交”的。
恢复机制：如果在这个过程中，比如正在修改账户B的余额时，数据库突然崩溃了（停电了、软件出错了之类的），怎么办？这时候，数据库重启后会检查它的日志。
如果日志里标记着某个事务是“提交”的，那么数据库就知道这个事务已经完成，即使在崩溃前的数据修改还没来得及持久化到磁盘上的数据文件中，它也能根据日志记录，重新把这些修改“补上”。
如果日志里只记录了事务的部分操作，但没有“提交”标记，那数据库就知道这个事务没有完全执行成功，它会根据日志里的记录，把已经执行过的那些操作“撤销”掉，让数据恢复到事务开始之前的状态。
所以，原子性就像一个保险机制，通过预先记录“我要做什么”，并且在整个过程结束后打上“我做完了”的标记，来保证操作的完整性。即使发生意外，也能通过日志来“回溯”和“重做”，确保要么所有操作都生效，要么所有操作都作废。
一致性：数据不能“凭空变出”或“消失”
一致性，顾名思义，就是指事务执行前后，数据库的状态必须符合预先定义的规则和约束。这些规则可能是数据之间的关联关系，也可能是数据本身的有效性。
继续拿转账举例子：
银行总金额不变：即使我从A转100到B，银行所有的账户加起来的总金额应该是保持不变的（忽略手续费这些复杂情况）。这就是一个数据的一致性约束。
账户余额不能为负：如果我的账户A里只有50块，我不能转100块给B，否则账户A的余额就会变成50，这违反了“账户余额不能为负”的规则。
数据库是如何保证这些规则不被破坏的呢？
1. 约束检查：数据库在设计时，我们就设定了很多规则，比如上面说的“账户余额不能为负”、“主键不能重复”等等。这些叫做约束。当一个事务尝试修改数据时，数据库会在执行操作的同时或之后（根据具体情况和数据库实现）去检查这些约束。如果事务的操作违反了任何一个约束，那么这个事务就会被认为是“不一致”的，数据库会拒绝这个事务的提交，并且回滚它，就像它从未发生过一样。
2. 事务的整体性：刚才讲了原子性，它其实也间接帮助了一致性。因为原子性保证了事务要么全部成功，要么全部失败。如果一个事务会导致数据状态变得不一致，那么这个事务就应该被视为失败。比如，转账过程中，如果扣了A的钱，但给B加钱时发现B的账户不存在，这个事务就会失败，因为不能让A的钱凭空消失，也不能让不存在的B账户“突然”多出钱来。
3. 隔离性（虽然不是这次重点，但也有关联）：事务的另一个重要特性是隔离性，它保证了并发执行的事务之间不会互相干扰，就像每个事务都在单独执行一样。这样做的好处是，在一个事务内部，它看到的数据状态是由它自己之前的操作决定的，不会被其他正在进行的、还没提交的事务的“中间状态”干扰。这种“清晰”的视野，使得数据库更容易去判断当前的事务操作是否会违反既定的规则，从而维护一致性。
总而言之，一致性就像是数据库的“法律和秩序”。原子性确保了操作的完整执行，而数据库内置的各种约束和事务的“全有或全无”的特性，共同构筑了维护数据“法律和秩序”的屏障。当事务执行时，数据库会一边小心翼翼地按照操作记录（原子性）来行动，一边时刻警惕自己有没有触犯任何“数据法律”（一致性），一旦发现苗头不对，就立刻“刹车”，把一切恢复原样。
网友意见
数据库事务原子性、一致性的实现机制是什么？
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