イチから全部作ってみよう（27）「ACID」で示されるデータベースの4つの特性：山浦恒央の“くみこみ”な話（196）（2/3 ページ）

[山浦恒央 人間環境大学 環境情報学科 教授（工学博士），MONOist]

4.2 必ずまとめて処理する（原子性）

　お客がシャトー・マルゴーを1本購入すると、店番は次の2つの作業を行います。

• （1）在庫数を20本から19本に減らす
• （2）売り上げノートに7000円の売り上げを記載する

　この時、「売り上げノートには記録したのに、在庫を減らし忘れる」というミスが発生する可能性があります。こうなると、「在庫があると思ったが、実際には商品がない」ということが起こり得ますね。

　データベースでは、このような中途半端状態を防ぐため、（1）と（2）の一連の処理をひとまとめに扱い、「全部成功する（処理が成功して、データを更新する）」か「全部やり直す（失敗したため、元のままの状態にする）」かのどちらかを行うように制御します。これがAtomicity（原子性）であり、「これ以上、分割できない（分割してはならない）」処理の単位のことをいいます。

4.3 ルールを守る（一貫性）

　在庫数を考えると、「在庫は0以上の数値になる」というルールがありますね（表3）。

商品名	価格	在庫数
シャトー・マルゴー	7000円	−1
表3　在庫マイナスのケース

　基本的に、商品の在庫がマイナスになることはないため、在庫は必ず0以上です。データベースでは、このような事前定義したルールを逸脱する更新が発生した場合、その処理自体を拒否します。これをConsistency（一貫性）といいます。

4.4 同時には購入できない（独立性）

　在庫が残り1本しかないシャトー・マルゴーを、2人のお客がほぼ同時に購入するケースを考えます（図1）。

図1　2人のお客がほぼ同時にシャトー・マルゴーを購入するイメージ

　図1の場合、どちらかが商品を購入できないため、トラブルに発展しそうですね。フリーマーケットでは、店番が丸く収めて終わりそうですが、コンピュータでは同時に処理が走ると、以下のような順序で在庫以上の本数が売れる可能性があります。

• （1）お客Aさんが、シャトー・マルゴーの現在の在庫数を「1本」を読み込む
• （2）ほぼ同時に、お客Bさんが、シャトー・マルゴーの現在の在庫数「1本」を読み込む
• （3）お客Aさんは、在庫1本として購入処理を進める
• （4）お客Bさんも、在庫1本として購入処理を進める

　結果、在庫が1本ですが、AさんとBさんの両方の注文が成立します。この場合、どちらかのお客に謝罪した上で、その注文をキャンセルする必要が出てきます。

　データベースでは、内部で処理の順番を制御し、結果として矛盾なく1人分しか購入できないように処理します。例えば、「Aさんの処理が確定するまではBさんの処理を待たせる」などが考えられるでしょう。

　このように、複数の処理を同時に実行しても、矛盾なく処理することをIsolation（独立性）といいます。