Nel contesto dei database relazionali, le proprietà ACID si riferiscono alle caratteristiche fondamentali che i sistemi di gestione dei database (DBMS) devono possedere per garantire l'affidabilità e la robustezza delle transazioni. ACID è un acronimo che rappresenta le proprietà di Atomicità, Coerenza, Isolamento e Durabilità. Quando queste proprietà vengono mantenute, il database può fornire forti garanzie sull'integrità e sulla correttezza dei dati, anche in ambienti complessi, multiutente o con carico elevato.
L'atomicità è la proprietà che garantisce che una transazione sia completamente completata o non venga eseguita affatto. In altre parole, tutte le operazioni coinvolte in un'unica transazione sono trattate come un'unica unità indivisibile. Se una qualsiasi operazione all'interno della transazione fallisce, l'intera transazione viene considerata non riuscita e tutte le modifiche apportate durante la transazione vengono annullate. L'atomicità è fondamentale per mantenere l'integrità dei dati, poiché impedisce al database di entrare in uno stato incoerente a causa di transazioni parzialmente completate. Ad esempio, in un sistema bancario, il trasferimento di fondi tra due conti comporta un addebito su un conto e un accredito su un altro. Se solo una di queste operazioni ha esito positivo, l'atomicità garantisce che venga eseguita anche l'altra operazione, preservando la coerenza dei registri finanziari.
La coerenza si riferisce alla proprietà che garantisce che un database rimanga in uno stato coerente prima, durante e dopo una transazione. Richiede che il database inizi con uno stato coerente e che eventuali vincoli o regole aziendali siano rispettati durante tutta la transazione. Una volta completata la transazione, il database dovrebbe trovarsi nuovamente in uno stato coerente. La coerenza garantisce che i dati aderiscano a tutti i vincoli dello schema definiti, come chiavi univoche, chiavi esterne e vincoli di controllo. Ad esempio, in un sistema di gestione dell'inventario, le regole di coerenza potrebbero imporre che il livello delle scorte di un prodotto non possa essere negativo. Se una transazione tenta di ridurre il livello delle scorte sotto lo zero, la transazione verrebbe interrotta, garantendo la coerenza dei dati di inventario.
L'isolamento è la proprietà che garantisce che ogni transazione sia isolata e ignara di altre transazioni simultanee. Ciò significa che le operazioni di una transazione non sono visibili ad altre transazioni finché la transazione non è completamente completata. L'isolamento previene gli effetti collaterali indesiderati che potrebbero verificarsi quando più transazioni tentano di accedere o modificare gli stessi dati contemporaneamente, come aggiornamenti persi, letture sporche o letture non ripetibili. Esistono vari gradi di isolamento, da un livello basso che dà priorità alle prestazioni e alla concorrenza ma può consentire incoerenze, a un livello elevato che dà priorità alla coerenza e all'isolamento dei dati a scapito delle prestazioni. Raggiungere il giusto equilibrio tra coerenza e prestazioni è essenziale, a seconda dei requisiti specifici dell'applicazione.
La durabilità garantisce che una volta completata con successo una transazione, i suoi effetti sui dati sono permanenti e non andranno persi. Questa proprietà garantisce che il database rimanga stabile, anche in caso di guasti o arresti anomali del sistema. La durabilità può essere ottenuta attraverso varie tecniche, come il log write-ahead e il journaling, in cui le modifiche vengono prima scritte in un registro prima di essere applicate al database. In caso di guasto del sistema, il registro può essere utilizzato per recuperare i dati persi e ripristinare il database a uno stato coerente. La durabilità è particolarmente importante per le applicazioni che trattano dati critici, come le transazioni finanziarie, dove la perdita di dati potrebbe avere gravi conseguenze.
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