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ACID特性

原子性・一貫性・独立性・耐久性を具体例で完全理解

ACID とは

信頼性の高いトランザクション処理に必要な4 つの性質の頭文字。データベーススペシャリスト試験の最重要テーマ。

ACID 4 性質まとめ
性質英語キーワード実現技術
原子性Atomicity全か無かROLLBACK・UNDO ログ
一貫性Consistency制約を維持整合性制約・トリガー
独立性Isolation干渉しないロック・MVCC
耐久性Durabilityコミット後は永続REDO ログ・WAL
A — 原子性（Atomicity）
「全か無か」 — トランザクション内の操作は全て成功するか、全て取り消されるか（ROLLBACK）のどちらか。途中で止まった場合も UNDO ログで元に戻る。
銀行振込での原子性
操作原子性なし（失敗時）原子性あり（ROLLBACK）
① 口座 A から引き落とし成功（-1万円）取り消し（元の残高）
② 口座 B へ入金失敗 → 1万円消失取り消し（元の残高）
C — 一貫性（Consistency）
「制約を維持」 — トランザクション前後でデータベースの整合性制約（主キー・外部キー・CHECK・NOT NULL）が常に満たされた状態を保つ。
一貫性の例
制約違反例一貫性が保証する動作
残高 >= 0 の CHECK 制約残高 0 の口座から引き落としトランザクションが失敗（制約違反）
外部キー制約存在しない顧客 ID で受注を挿入INSERT が拒否される

一貫性はアプリケーション設計（正しい業務ルールの実装）も含む広い概念。

I — 独立性（Isolation）
「互いに干渉しない」 — 並行して実行される複数のトランザクションは、互いの中途状態を見えないかのように動作する。独立性のレベルは分離レベルで調整する。
独立性がないと起きる問題
問題状況
ダーティリード未コミットの変更が他のトランザクションから見える
反復不可能読み取り同じ行を 2 回読むと値が変わる
ファントムリード同じ条件で 2 回 SELECT すると行数が変わる

独立性はロック制御や MVCC（多版同時実行制御）で実現される。

D — 耐久性（Durability）
「コミット後は永続」 — COMMIT されたトランザクションの変更は、その後システム障害が発生しても失われない。WAL（Write Ahead Logging）や REDO ログで実現する。
耐久性の実現：WAL の流れ
① COMMIT 命令を受け取る
↓
② REDO ログ（変更内容）をディスクに書き込み（fsync）
↓
③ コミット成功を応答（この時点でデータは永続化）
↓
④ 電源断が起きても REDO ログから変更を再適用できる
ACID と BASE（NoSQL）の対比
RDB vs NoSQL の一貫性モデル
特性ACID（RDB）BASE（NoSQL）
一貫性強一貫性（即時整合）結果整合性（Eventually Consistent）
可用性制約により低くなる場合も高可用性を優先
重視点整合性・信頼性スケーラビリティ・可用性
試験頻出ポイント

📝 理解度チェック

ACID の「A（原子性）」を実現する主な仕組みはどれか？
ACID の「D（耐久性）」を実現する主な仕組みはどれか？
ACID の「I（独立性）」が保たれていない場合に起きる問題はどれか？

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