トランザクションとACID — 全部やるか、何もしないか

口座 A から引いて、口座 B へ足す。この 2 つは必ずセットでなければなりません。片方だけ実行された瞬間にお金が消える（か、増える）からです。「途中で止まらない一連の操作」＝トランザクションと、それが守る 4 つの約束 ACID を、送金とクラッシュで体感します。

1. 送金は「分けられない一連の操作」

A の残高を減らし、B の残高を増やす。正常に最後まで進めば（コミット）、A+B の総額は変わりません。お金はどこにも生まれず、消えもしない——これが送金の大前提です。

「送金を実行」を押して、お金が A から B へ移り、総額が保たれる様子を見てください。

正常な送金 — 総額は保たれる

飛んでいく黄色いコイン＝移動中の 300 円。移動の途中でも A + 移動中 + B ＝ 1500 円で一定。BEGIN → 引き落とし → 入金 → COMMIT の 4 手順が順に光ります。

POINT — トランザクションの単位トランザクションは「これ以上分けられない仕事のかたまり」。BEGIN で始め、COMMIT で確定、ROLLBACK で取り消す。中の複数の更新は、外から見ればひとつの操作として全部成功するか、全部なかったことになる。

BEGIN → 引き落とし(A) → 入金(B) → COMMIT この 4 つは一体。途中の状態（A だけ減った状態）は、外の誰にも見せない・残さない

2. クラッシュの瞬間 — 原子性がすべてを救う

では、引き落としの直後・入金の前にサーバが落ちたら？トランザクションで囲んでいなければ、A は減ったのに B は増えず、お金が消えます（不整合）。囲んでいれば、再起動時に巻き戻し（ROLLBACK）で元の整合した状態に戻ります。

スライダーでクラッシュのタイミングを選び、トランザクションの ON/OFF を切り替えて「送金を実行」してみてください。危険区間（引落済・入金前）での結果の違いが核心です。

クラッシュ注入 — 原子性のある/なし

トランザクションで囲む

クラッシュのタイミング

下の帯＝トランザクションの進行。赤い区間が危険区間（A は引落済・B は未入金）。ここで落ちると、囲みなしは総額が減って不整合、囲みありは巻き戻しで総額 1500 円に復帰します。

注意 — 「片方だけ成功」こそ最悪全部成功はもちろん OK。全部失敗も、やり直せば済むので実は OK。本当に困るのは中途半端に片方だけ成功すること。原子性（Atomicity）は、この「片方だけ」という状態をこの世に残さないという保証。だから障害があっても、データは常に「送金前」か「送金後」のどちらかにいる。

3. ACID — トランザクションの4つの約束

トランザクションが守る性質は、頭文字を取って ACID。原子性・一貫性・独立性・永続性。ボタンで 1 つずつ、あるいは自動で巡回するミニ図で、それぞれのイメージをつかみましょう。

ACID ミニ図鑑 — 4つの性質

原子性＝2つの操作は一緒に点く/消える（全部 or 無）。一貫性＝総額の天秤は常に釣り合う。独立性＝同時実行しても互いのレーンに干渉しない。永続性＝コミット済みは雷（クラッシュ）が来ても消えない。ボタンで注目、放っておくと自動で巡回します。

4. 独立性の実演 — 同時更新でお金が消える

同じ口座から 2 人が同時に引き出したら？独立性（分離）がないと、両方が「残高 1000 円」を読んでから各自 300 円引き、片方の引き出しが上書きで消えます（ロストアップデート）。ロックで直列化すれば、正しく 400 円になります。

ロストアップデート — 分離あり/なし

ロックで直列化する

T1・T2 が読み込み（Read）→ 書き込み（Write）を行います。分離なしは両者が古い残高を読み、後の書き込みが前を上書き→700円（1回分が消失）。分離ありは T2 が待たされ、正しく400円になります。

POINT — 分離レベルという調整つまみ完全な分離（直列化）は安全だが、待ち行列が増えて遅くなる。だから DB は分離レベル（READ COMMITTED / REPEATABLE READ / SERIALIZABLE …）で「どこまで厳密に分けるか」を選べる。安全性と性能のトレードオフ。詳しいしくみ（ロック・2PL・MVCC）は次の「並行制御」で扱う。

5. まとめ — 壊れないデータの土台

トランザクション：BEGIN〜COMMIT で囲む「分けられない仕事のかたまり」。全部やるか、何もしないか。
原子性(A)：途中でクラッシュしても「片方だけ成功」を残さない。巻き戻しで整合状態へ。
一貫性(C)：総額や制約などの不変条件が、トランザクションの前後で常に保たれる。
独立性(I)：同時実行しても、あたかも順番に実行したかのような結果になる。
永続性(D)：コミットした結果は、その後クラッシュしても失われない。

一歩先へ — 「巻き戻せる」のはログのおかげ ROLLBACK や再起動時の復旧を可能にしているのがログ先行書き込み（WAL）だ。DB は実データを書き換える前に、「何をどう変えるか」をログへ順番に書き出す。だからクラッシュ後も、ログを読み直して未完了を取り消し（UNDO）、コミット済みを再実行（REDO）できる。原子性と永続性は、この地味なログが下支えしている——その全貌は「障害回復とログ」の章で。