申論題

資料庫管理系統中，交易管理是非常重要的，確保交易的正確性和可靠性。交易的四項特性簡稱為 ACID，分別是原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）和持久性（Durability）。以下是對這四項特性的詳細說明：

1. 原子性（Atomicity）

原子性確保交易要麼全部完成，要麼完全不執行。這意味著，即使交易中的某一部分操作失敗，所有已經執行的操作也必須回滾（撤銷），系統恢復到交易開始前的狀態。這樣可以避免交易只部分完成而導致的不一致性。

2. 一致性（Consistency）

一致性確保交易在執行前後，資料庫從一個一致的狀態轉換到另一個一致的狀態。任何交易的執行都不會破壞資料庫的完整性約束，這包括但不限於鍵約束、外鍵約束和其他應用邏輯約束。例如，在銀行交易中，轉賬後的總金額應該保持不變。

3. 隔離性（Isolation）

隔離性確保多個交易並發執行時，它們的執行結果與這些交易按某一順序順序執行的結果相同。這意味著，交易在執行過程中不會看到其他交易的中間狀態。隔離性通常通過不同級別的鎖機制和隔離級別來實現，如讀未提交（Read Uncommitted）、讀提交（Read Committed）、可重複讀（Repeatable Read）和序列化（Serializable）。

4. 持久性（Durability）

持久性確保一旦交易提交，該交易所做的改變將永久保留，即使系統發生崩潰或重啟，交易的結果仍將保存在資料庫中。這通常是通過將交易日誌記錄到非易失性存儲設備來實現的，以便在系統恢復時可以重新應用這些改變。

總結

• 原子性（Atomicity）：交易是不可分割的，要麼全部執行，要麼完全不執行。
• 一致性（Consistency）：交易前後資料庫保持一致狀態，遵循所有完整性約束。
• 隔離性（Isolation）：多個交易並發執行時不互相干擾，結果與按順序執行一致。
• 持久性（Durability）：交易提交後的改變將永久保留，即使系統崩潰也不會丟失。

這四個特性確保了資料庫系統在處理交易時的可靠性和正確性，使資料庫能夠在多用戶、多任務的環境中安全運行。