申論題

資料庫交易（Transaction）需要符合 ACID 四個特性，以確保資料的一致性和可靠性。ACID 分別代表：

A - 原子性 (Atomicity)

意義：原子性確保每個交易要麼完全執行，要麼完全不執行。如果交易中的任何一部分操作失敗，整個交易將回滾 (rollback) 到交易開始之前的狀態。這意味著，資料庫不會部分地反映交易操作的結果。

問題：

• 如果未能實現原子性，部分完成的交易會導致資料不一致。例如，在銀行轉帳操作中，若扣款成功但存款失敗，會導致金額不平衡。

C - 一致性 (Consistency)

意義：一致性確保在交易完成後，資料庫必須從一個一致的狀態轉換到另一個一致的狀態。這意味著，所有資料庫的規則（如約束、觸發器等）必須在交易完成後仍然成立。

問題：

• 如果未能保持一致性，資料庫可能會進入不一致的狀態，導致資料完整性被破壞。例如，違反唯一性約束或外鍵約束。

I - 隔離性 (Isolation)

意義：隔離性確保在多個交易同時執行時，彼此之間不會相互干擾。這意味著，每個交易都應該看起來像是獨立執行的，即使它們實際上是並行執行的。

問題：

如果未能實現隔離性，會出現以下問題：

1. 髒讀 (Dirty Read)：一個交易讀取了另一個未提交的交易所修改的數據，如果後者回滾，前者讀取的數據就會無效。
2. 不可重複讀 (Non-Repeatable Read)：一個交易在多次讀取同一數據時，若另一個交易在此期間對該數據進行了修改，前者的讀取結果會不一致。
3. 幻影讀 (Phantom Read)：一個交易在兩次查詢期間，另一個交易插入或刪除了符合條件的數據，導致前者兩次查詢結果不一致。

這些問題會導致數據不一致和邏輯錯誤，破壞數據的完整性和可靠性。

D - 持久性 (Durability)

意義：持久性確保一旦交易提交 (commit)，其結果將永久保存到資料庫中，不會因為系統崩潰或其他問題而丟失。這意味著，交易的結果必須被持久化到穩定的儲存中，保證即使在系統故障後也能夠恢復。

問題：

• 如果未能實現持久性，系統崩潰或故障可能導致已提交交易的數據丟失，進而損害資料庫的完整性和可靠性。

總結

ACID 特性是確保資料庫交易正確執行和維護數據完整性的重要基礎。每個特性都針對特定的問題提供解決方案：

• 原子性 (Atomicity) 確保交易要麼全有要麼全無。
• 一致性 (Consistency) 確保交易前後資料庫處於一致狀態。
• 隔離性 (Isolation) 確保並行交易不互相干擾。
• 持久性 (Durability) 確保交易結果永久保存。

特別是隔離性 (Isolation)，如果未能解決，會導致髒讀、不可重複讀和幻影讀等問題，從而破壞數據的一致性和正確性。