PostgreSQL中事务的ACID特性是什么？

在 PostgreSQL 中，事务的 ACID 特性是确保数据库可靠性和数据一致性的核心原则。以下是 ACID 特性的具体说明：

1. 原子性（Atomicity）

• 定义：事务中的所有操作要么全部成功提交（COMMIT），要么全部回滚（ROLLBACK），不会出现部分执行的情况。
• PostgreSQL 实现：
  • 通过 ** 预写式日志（WAL, Write-Ahead Logging）** 记录事务的所有修改。
  • 若事务执行过程中发生故障（如断电），系统重启后会根据 WAL 回滚未提交的事务或提交已写入 WAL 的事务。
示例：

BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;

• 如果第二个UPDATE失败，整个事务会回滚，两个账户的余额保持不变。

2. 一致性（Consistency）

• 定义：事务执行前后，数据库的完整性约束（如主键、外键、唯一约束）保持不变。
• PostgreSQL 实现：
  • 通过约束检查和触发器确保数据一致性。
  • 事务提交时，所有约束必须满足，否则回滚。
• 示例：

  CREATE TABLE users (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    email VARCHAR(255) UNIQUE
  );
  
  BEGIN;
  INSERT INTO users (email) VALUES ('user@example.com'); -- 第一次插入成功
  INSERT INTO users (email) VALUES ('user@example.com'); -- 违反唯一约束，事务回滚
  

3. 隔离性（Isolation）

• 定义：多个并发事务之间相互隔离，一个事务的执行不会影响其他事务。
• PostgreSQL 实现：
  • 通过 ** 多版本并发控制（MVCC, Multi-Version Concurrency Control）** 实现高并发下的隔离性。
  • 支持四种隔离级别：READ COMMITTED（默认）、REPEATABLE READ、SERIALIZABLE。
• 示例：
  • 读已提交（READ COMMITTED）：事务只能读取已提交的数据，避免脏读。
  • 可重复读（REPEATABLE READ）：事务内多次读取结果一致，避免不可重复读。
  • 可串行化（SERIALIZABLE）：完全避免脏读、不可重复读和幻读，通过冲突检测保证串行化执行。

4. 持久性（Durability）

• 定义：一旦事务提交，其修改将永久保存，即使系统崩溃或发生故障。
• PostgreSQL 实现：
  • 事务提交时，WAL 记录会被强制写入磁盘。
  • 系统崩溃后，通过回放 WAL 日志恢复已提交的事务。
• 示例：
  • 执行COMMIT后，即使数据库服务器断电，重启后仍能通过 WAL 恢复已提交的数据。

总结

特性	描述	PostgreSQL 机制
原子性	事务操作要么全成功，要么全失败。	预写式日志（WAL）
一致性	事务执行前后，数据符合完整性约束。	约束检查、触发器
隔离性	并发事务互不干扰。	MVCC、隔离级别（READ COMMITTED等）
持久性	已提交的事务数据永久保存。	WAL 持久化

通过 ACID 特性，PostgreSQL 确保了复杂业务场景下的数据可靠性和一致性。