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Nel contesto dei sistemi di gestione dei database (DBMS), l'acronimo ACID rappresenta quattro proprietà fondamentali che garantiscono l'affidabilità e la coerenza delle transazioni:
- Atomicità
- Consistenza
- Isolamento
- Durabilità
Atomicità
L'atomicità garantisce che ogni transazione sia trattata come un'unità indivisibile: o viene eseguita completamente, o non viene eseguita affatto. Ciò significa che se una parte della transazione fallisce, l'intera operazione viene annullata, lasciando il database nello stato precedente all'inizio della transazione.
Ad esempio, in un sistema bancario, una transazione che trasferisce fondi da un conto all'altro deve assicurare che entrambe le operazioni (addebito e accredito) siano completate con successo; in caso contrario, nessuna delle due deve avere effetto.
Questa proprietà è essenziale per prevenire situazioni in cui dati parzialmente aggiornati potrebbero compromettere l'integrità del database. Il DBMS gestisce l'atomicità attraverso meccanismi di annullamento (rollback) e conferma (commit) delle transazioni, garantendo che le modifiche siano applicate solo quando tutte le operazioni coinvolte sono state completate con successo.
Consistenza
La consistenza assicura che una transazione porti il database da uno stato valido a un altro, mantenendo invariati tutti i vincoli di integrità predefiniti. Ciò implica che ogni transazione, una volta completata, non violi le regole stabilite per la struttura e i dati del database.
Ad esempio, se esiste un vincolo che richiede che il saldo di un conto non possa essere negativo, una transazione che tenti di prelevare una somma superiore al saldo disponibile verrebbe rifiutata per mantenere la consistenza del database.
La responsabilità di garantire la consistenza può essere condivisa tra l'applicazione e il DBMS, con quest'ultimo che applica automaticamente i vincoli di integrità e verifica che le transazioni non lascino il database in uno stato incoerente.
Isolamento
L'isolamento garantisce che le transazioni concorrenti vengano eseguite come se fossero serializzate, ovvero in sequenza, senza interferire l'una con l'altra. Questo significa che l'esecuzione simultanea di più transazioni non deve causare effetti collaterali indesiderati o risultati incoerenti.
Ad esempio, in un sistema di gestione dell'inventario, se due utenti tentano di acquistare l'ultimo articolo disponibile contemporaneamente, l'isolamento assicura che solo una delle transazioni venga completata con successo, prevenendo la vendita dello stesso articolo a due clienti diversi.
Il DBMS implementa l'isolamento attraverso vari livelli, come "Read Uncommitted", "Read Committed", "Repeatable Read" e "Serializable", ciascuno con trade-off tra performance e grado di isolamento garantito. La scelta del livello di isolamento appropriato dipende dalle esigenze specifiche dell'applicazione e dal bilanciamento tra coerenza dei dati e prestazioni del sistema.
Durabilità
La durabilità assicura che una volta che una transazione è stata confermata (commit), i suoi effetti diventino permanenti nel database, anche in caso di guasti successivi del sistema, come interruzioni di corrente o crash del server. Ciò significa che i dati scritti da una transazione completata con successo devono essere salvati in modo persistente e resistere a eventuali malfunzionamenti.
Ad esempio, dopo che un cliente ha effettuato un ordine online e ha ricevuto una conferma, la durabilità garantisce che l'ordine rimanga registrato nel sistema, indipendentemente da eventuali problemi tecnici successivi. Il DBMS garantisce la durabilità attraverso l'uso di tecniche come il logging delle transazioni e il salvataggio periodico dei dati su supporti di memoria non volatili, assicurando che le informazioni siano protette e recuperabili in caso di necessità.
In sintesi, le proprietà ACID sono fondamentali per garantire l'affidabilità, la coerenza e la robustezza dei sistemi di database, specialmente in applicazioni critiche come quelle finanziarie, sanitarie o di e-commerce, dove l'integrità dei dati è di primaria importanza.
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