ACID
トランザクションが 満たすべき 4 つの性質。
| 頭文字 | 名前 | 内容 |
|---|---|---|
| A | 原子性 (Atomicity) | 全部やるか、全部やらないか |
| C | 一貫性 (Consistency) | 制約を満たした状態から状態へ |
| I | 分離性 (Isolation) | 並行実行が逐次実行と同等に見える |
| D | 永続性 (Durability) | コミットしたら消えない |
それぞれの実現#
| 性質 | 仕組み |
|---|---|
| 原子性 | UNDO ログ、WAL でロールバック |
| 一貫性 | 制約検査。実はアプリケーションの責任も大きい |
| 分離性 | ロック、MVCC |
| 永続性 | WAL + fsync |
C だけ性質が違う#
A・I・D は DB が保証する技術的な性質だが、 **C（一貫性）は「アプリケーションが定義する正しさ」**を指す。
「口座残高の合計が変わらない」といった不変条件は、 DB が知る由もない。 Kleppmann は C が語呂合わせのために入れられた面があると指摘している。
分散システムでの困難#
複数ノードにまたがると ACID の維持が難しくなる。
CAP 定理 — ネットワーク分断が起きたとき、 一貫性 (C) と可用性 (A) の両方は満たせない。
ただし CAP は誤解も多い。 「分断していない平常時」には両方満たせるし、 C は線形化可能性という強い定義を指す。
BASE#
NoSQL 側の対比的な標語。
Basically Available, Soft state, Eventually consistent最終的には一貫するが、一時的にはずれる。 可用性と規模を優先する立場。
近年は分散でも ACID を提供する系 （Google Spanner、CockroachDB）が現れ、 「分散なら諦める」という前提は絶対ではなくなっている。
参考文献#
- Theo Haerder, Andreas Reuter. Principles of Transaction-Oriented Database Recovery. ACM Computing Surveys 15(4), 1983. https://doi.org/10.1145/289.291
- Seth Gilbert, Nancy Lynch. Brewer's conjecture and the feasibility of consistent, available, partition-tolerant web services. ACM SIGACT News 33(2), 2002. https://doi.org/10.1145/564585.564601
- Martin Kleppmann. Designing Data-Intensive Applications. O’Reilly, 2017.