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O que é ACID em bancos de dados

A sigla ACID significa Atomicity, Consistency, Isolation, Durability, ou em português Atomicidade, Consistência, Isolamento e Durabilidade, e diz respeito a um conjunto de propriedades em transações de bancos de dados que são importantes para garantir a validade dos dados mesmo que ocorram erros durante o armazenamento ou problemas mais graves no sistema, como crashes ou problemas físicos em um servidor. As propriedades ACID são fundamentais para o processamento de transações em bancos de dados.

Uma transação é, basicamente, uma sequência de operações que satisfazem a essas quatro propriedades.

Vejamos o que significa cada uma dessas propriedades.

• Atomicidade: As transações são, geralmente, compostas de várias declarações (comandos / operações). A atomicidade é uma propriedade que garante que cada transação seja tratada como uma entidade única, a qual deve ser executada por completo ou falhar completamente. Desta forma, todas as operações da transação devem ser executadas com sucesso para que a transação tenha sucesso.

  Se uma única operação que seja do bloco da transação falhar, toda a transação deverá ser cancelada – as transações são aplicadas de uma forma “tudo ou nada”. Caso haja falha em qualquer operação da transação, o banco de dados será retornado ao estado anterior ao início da transação. Chamamos a esse retorno de estado de Rollback (“transação desfeita”).

  Caso a transação tenha sucesso, o BD é alterado de forma permanente, em um processo denominado Commit (“efetivação”)

• Consistência: A propriedade da consistência permite assegurar que uma transação somente leve o banco de dados de um estado válido a outro, mantendo a estabilidade do banco. Os dados que são gravados devem sempre ser válidos, de acordo com regras definidas, e isso inclui qualquer operação considerada, como triggers, constraints (restrições), procedimentos armazenados, ou outras que determinem a validade dos dados inseridos. Desta forma, é evitada a corrupção do banco de dados que pode ser causada por uma transação ilegal.

  Por exemplo, se for feita uma tentativa de inserir um registro em uma tabela de vendas da venda de um produto que não esteja presente em uma tabela de produtos, a transação falhará.

• Isolamento: É muito comum que transações sejam executadas de forma concorrente, ou seja, de forma que várias tabelas sejam lidas ou alteradas por vários usuários simultaneamente. Com a propriedade do isolamento a execução concorrente permite deixar o banco de dados no mesmo estado em que ele estaria caso as transações fossem executadas em sequência.

  Por exemplo, imagine dois clientes tentando comprar o último exemplar de um produto em estoque, simultaneamente. O primeiro a finalizar a compra fará com que a transação do outro seja interrompida, sofrendo rollback.

• Durabilidade: A propriedade da durabilidade garante que uma transação, uma vez executada (efetivada), permanecerá neste estado mesmo que haja um problema grave no sistema, como travamento de sistema ou falta de energia elétrica no servidor. Para isso, as transações finalizadas são gravadas em dispositivos de memória permanente (não-volátil), como discos rígidos, de modo que os dados estejam sempre disponíveis, mesmo que a instância do BD seja reiniciada.

Referências

Silberschatz, A.; Korth, H. F.; Sudarshan, S. Sistema de Banco de Dados. Editora Pearson. Terceira Edição, 2010

Lake, P.; Crowther, P. Concise Guide to Databases. Ed. Springer. 2013