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¿Qué son las transacciones ACID? Guía completa para principiantes
¿Te has preguntado alguna vez cómo las bases de datos mantienen tus datos seguros y coherentes? Esta guía desglosa las transacciones ACID con explicaciones sencillas, ejemplos y buenas prácticas.
Actualizado 19 feb 2025 · 25 min de lectura
Imagina a un cliente llamando, confuso porque su dinero se dedujo pero nunca se abonó al destinatario, o un pedido se realizó sin actualizar el inventario. Estos problemas se producen cuando no se aplica la integridad de los datos. Ahí es donde entran en juego los principios ACID.
Los principios ACID se aplican para garantizar que cada transacción se procesa de forma fiable, manteniendo los datos seguros y los sistemas funcionando sin problemas. Comprender estos principios es clave para construir sistemas fiables y tolerantes a fallos.
En esta guía aprenderás
- Por qué son importantes las transacciones ACID.
- Cómo garantizan el buen funcionamiento de los sistemas de bases de datos.
- Ejemplos reales de su uso.
- Buenas prácticas para trabajar con ellos.
¡Vamos a ello!
¿Qué son las Transacciones ACID?
Las transacciones ACID se refieren a cuatro propiedades que garantizan el procesamiento fiable de las transacciones de la base de datos. Los cuatro principios son:
- Atomicidad
- Consistencia
- Isolación
- Durabilidad
Estos principios garantizan que las transacciones se ejecuten completamente, sin actualizaciones parciales ni corrupción de datos, incluso en caso de fallos del sistema. Las transacciones ACID son críticas en escenarios donde la integridad de los datos es primordial.
En las transacciones bancarias, ACID garantiza que el dinero se transfiere totalmente o no se transfiere en absoluto, evitando problemas como las transferencias parciales o las deducciones dobles. En el comercio electrónico, los principios ACID garantizan que los pedidos de los clientes se procesen correctamente, los pagos se completen y las actualizaciones de inventario reflejen los niveles de existencias en tiempo real. Del mismo modo, en los sistemas de gestión de inventarios, ACID mantiene la coherencia evitando las discrepancias de existencias debidas a transacciones concurrentes.
Desglose de las propiedades ACID
Cada una de las cuatro propiedades que componen los principios ACID aborda un aspecto específico de la gestión de transacciones.
Exploremos estas propiedades para comprender cómo contribuyen a la solidez de los sistemas de bases de datos.
Atomicidad
La atomicidad garantiza que una transacción se trate como una unidad única e indivisible. Esto significa que todas las operaciones de una transacción deben completarse o no completarse. Si falla alguna parte de la transacción, el sistema retrocede toda la transacción, garantizando que no se produzcan actualizaciones parciales.
Ejemplo: En una transacción bancaria, la atomicidad garantiza que ambas operaciones se completen con éxito cuando se carga dinero en una cuenta y se abona en otra. Si falla el cargo o el abono, la operación se anula por completo.
Coherencia
La coherencia garantiza que una transacción lleve a la base de datos de un estado válido a otro, respetando unas reglas o restricciones predefinidas. Tras completar una transacción, los datos deben cumplir todas las reglas de integridad de la base de datos.
Ejemplo: En banca, la coherencia garantiza que el saldo total de todas las cuentas permanece invariable tras una transferencia. Por ejemplo, si se transfieren 100$ entre cuentas, la suma de los saldos de ambas cuentas sigue siendo la misma para preservar las reglas contables.
Aislamiento
El aislamiento impide que las transacciones interfieran entre sí. Cuando se ejecutan varias transacciones simultáneamente, el aislamiento garantiza que no afecten a los resultados de las demás. Cada transacción debe estar aislada para evitar conflictos, especialmente en entornos de alta concurrencia.
Ejemplo: Si dos clientes intentan comprar el último artículo en stock al mismo tiempo, el aislamiento garantiza que sólo una transacción tendrá éxito, y el inventario se actualizará correctamente para reflejar el cambio.
Durabilidad
La durabilidad garantiza que, una vez finalizada una transacción, sus cambios se almacenan permanentemente en la base de datos (aunque el sistema se bloquee inmediatamente después). Esto garantiza que los datos permanezcan intactos y accesibles tras los fallos.
Ejemplo: En un sistema de comercio electrónico, la durabilidad garantiza que los datos del pedido se guarden en la base de datos después de que un cliente complete una compra. Aunque el servidor se bloquee instantes después, el registro de compra permanece intacto y puede recuperarse cuando se restaure el sistema.
Propiedades ácidas. Imagen del autor
Transacciones ACID en bases de datos relacionales
La mayoría de las bases de datos relacionales se basan en los principios ACID. Esto significa que están diseñados para mantener la precisión y fiabilidad de los datos.
En esta sección, vamos a explorar cómo implementan las bases de datos las propiedades ACID.
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Cómo se implementa ACID en las bases de datos SQL
Las bases de datos SQL tradicionales hacen cumplir las propiedades ACID mediante mecanismos de control de transacciones, como los comandos SQL como BEGIN, COMMIT, y ROLLBACK. Estos comandos gestionan las transacciones, mientras que los registros de transacciones y los bloqueos garantizan la integridad de los datos.
Por ejemplo:
- La atomicidad se gestiona mediante
ROLLBACKen caso de error, evitando actualizaciones parciales. - La coherencia se aplica mediante restricciones (por ejemplo, claves externas, claves únicas) para mantener la integridad de los datos.
- El aislamiento se implementa mediante bloqueos para evitar conflictos entre transacciones concurrentes.
- La durabilidad se consigue mediante la persistencia de las transacciones, garantizando que no se pierdan una vez confirmadas, incluso en caso de fallo.
Cumplimiento de ACID en diferentes sistemas de bases de datos
La mayoría de las bases de datos SQL vienen con la conformidad ACID incorporada para mantener la integridad transaccional. Sistemas como MySQL, PostgreSQL, Oracle y Microsoft SQL Server utilizan registros de transacciones (por ejemplo, Write-Ahead Logging en PostgreSQL) y protocolos de bloqueo (por ejemplo, bloqueo en dos fases) para hacer cumplir las propiedades ACID. Estos mecanismos ayudan a preservar la integridad de los datos en cada transacción.
Más concretamente:
- MySQL: Utiliza el motor de almacenamiento InnoDB, que admite transacciones compatibles con ACID. Gestiona la atomicidad y la durabilidad mediante un redo log que puede revertir las transacciones fallidas y recuperar las confirmadas.
- PostgreSQL: Aprovecha el registro de escritura anticipada (WAL) para garantizar la durabilidad y la coherencia, registrando los cambios en un registro antes de aplicarlos a la base de datos.
- Oráculo: Utiliza segmentos de retroceso y registros de deshacer para garantizar la atomicidad y la durabilidad, proporcionando un sólido control de las transacciones.
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Ejemplo de transacción SQL con cumplimiento de ACID
Aquí tienes un sencillo ejemplo SQL de una transacción en PostgreSQL que se adhiere a los principios ACID.
Este ejemplo demuestra la transferencia de dinero entre dos cuentas para garantizar que la transacción se completa totalmente o retrocede totalmente en caso de fallo:
BEGIN;
-- Step 1: Debit $500 from Account A
UPDATE accounts
SET balance = balance - 500
WHERE account_id = 'A';
-- Step 2: Credit $500 to Account B
UPDATE accounts
SET balance = balance + 500
WHERE account_id = 'B';
-- Commit the transaction if both steps succeed
COMMIT;
-- Rollback the transaction if an error occurs
ROLLBACK;En esta transacción:
- Si alguna de las actualizaciones falla, la transacción se anulará.
- La base de datos sigue siendo válida, ya que el saldo total de ambas cuentas no cambia.
- Si otra transacción intenta modificar estas cuentas simultáneamente, el bloqueo garantiza que una se complete antes que la otra.
- Una vez confirmada la transacción, los cambios se guardan permanentemente, incluso si el sistema se bloquea después.
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