トランザクションとは？活用例などをわかりやすく解説

原子性（Atomicity）

原子性とは、トランザクションの処理は、すべて成功するか、すべて失敗するかのどちらかであるという特性である。

例えば、顧客情報を更新するトランザクションにおいて、顧客情報の更新だけでなく、在庫情報の更新も同時に行う必要がある場合、原子性がなければ、顧客情報は更新されたが、在庫情報は更新されなかったという状態が発生する可能性がある。

原子性を確保するためには、データベース管理システム（DBMS）は、トランザクションの処理がすべて完了するまで、データの変更を永続的に保存しないという処理を行う必要がある。

一貫性（Consistency）

一貫性とは、トランザクションの処理が完了した後、データベースは整合性を保つという特性である。

整合性とは、データベースのすべてのデータが正しい値を持つ状態である。

例えば、顧客情報を更新するトランザクションにおいて、顧客情報が更新された後、在庫情報も更新された場合、更新後の顧客情報と在庫情報は整合性を保っていなければならない。

一貫性を確保するためには、トランザクションの処理が完了する前に、データベースの整合性をチェックする必要がある。

分離性（Isolation）

分離性とは、トランザクションは、他のトランザクションの影響を受けず、独立して実行されるという特性である。

例えば、複数のユーザーが同じ商品の在庫情報を更新する場合、分離性がなければ、あるユーザーが商品の在庫情報を更新している間に、他のユーザーが同じ商品の在庫情報を更新してしまい、在庫情報が正しくない値になってしまう可能性がある。

分離性を確保するためには、DBMSは、複数のトランザクションが同じデータを同時に操作する際に、競合状態が発生しないようにする必要がある。

永続性（Durability）

永続性とは、トランザクションの処理が完了した後、データベースへの変更は永続的に保存されるという特性である。

例えば、顧客情報を更新するトランザクションにおいて、トランザクションの処理が成功した後、システム障害が発生した場合、データベースへの変更が失われてしまうと、顧客情報は更新されなかったという状態になってしまう。

永続性を確保するためには、DBMSは、トランザクションの処理が完了した後、データの変更を永続的に保存する必要がある。

コミット（Commit）

コミットとは、トランザクションの処理がすべて成功した場合に、データベースへの変更を永続的に保存する処理である。

コミットが行われると、トランザクションの処理が完了し、データベースの整合性が保たれる。

ロールバック（Rollback）

ロールバックとは、トランザクションの処理がすべて失敗した場合に、データベースへの変更をすべて元に戻す処理である。

ロールバックが行われると、トランザクションの処理が開始された状態に戻り、データベースの整合性が保たれる。

ロック（Lock）

ロックとは、データベースのデータを排他的に使用するために、DBMSがかける制限である。

ロックをかけることで、他のトランザクションが同じデータを同時に操作することを防ぐことができる。

ロックの解除（Unlock）

ロックの解除とは、トランザクションの処理が完了した際に、ロックを解除する処理である。

ロックの解除が行われることで、他のトランザクションがロックされていたデータを操作することができるようになる。

トランザクションの活用例

-- 商品の在庫を減らす
UPDATE product
SET quantity = quantity - 1
WHERE product_id = 1;

-- 顧客の口座から代金を減らす
UPDATE account
SET balance = balance - 10000
WHERE account_number = 1234567890;

-- 顧客の預金残高を減らす
UPDATE account
SET balance = balance - 10000
WHERE account_number = 1234567890;

-- 顧客に現金を渡す
UPDATE transaction
SET amount = 10000
WHERE transaction_id = 1234567890;

-- 商品の入荷
UPDATE product
SET quantity = quantity + 10
WHERE product_id = 1;

-- 商品の出荷
UPDATE product
SET quantity = quantity - 10
WHERE product_id = 1;

-- 商品の在庫残高を取得する
SELECT quantity
FROM product
WHERE product_id = 1;

-- 商品の在庫が10以上であれば、出荷を行う
IF (quantity >= 10) THEN

  -- 商品の出荷
  UPDATE product
  SET quantity = quantity - 10
  WHERE product_id = 1;

  -- トランザクションをコミットする
  COMMIT;

ELSE

  -- 商品の出荷は失敗する
  ROLLBACK;

END IF;