基本情報 平成28年度 春期 問28｜テクノロジ系に関する問題

答えは b「原子性（atomicity）」 です。

トランザクションのACID特性のひとつ「原子性」は「やるなら全部・やめるなら全部なかったことに」というオール・オア・ナッシングの性質。

たとえば銀行振込で「Aの口座から10万円引いたけど、Bに足す前にエラー」なら、Aの引き落としも自動でキャンセル（ロールバック）されます。

👉 覚え方：原子性＝全部やる or 全部なし。

ほかの選択肢：a 一貫性（データの整合性を保つ）／c 耐久性（確定した結果は障害でも消えない）／d 独立性（同時に動いても互いに影響しない）。

なぜこれが正解か

正解は b の原子性（atomicity）。トランザクションのACID特性の一つで「処理が完全に実行されるか、まったく実行されないかのいずれか」を保証する性質。途中でエラーや障害があればロールバックして開始前の状態に戻し、中途半端な部分実行を許さない。問題文「完全に更新するか、全く処理しなかったかのように取り消す」と完全一致。

各選択肢の解説（ACID特性整理）

• A（Atomicity）原子性：全実行 or 全取消（本問正解）
• C（Consistency）一貫性：トランザクション前後でDB整合性維持（制約・ルール遵守）
• I（Isolation）独立性／隔離性：並行実行時も各トランザクションが独立に見える
• D（Durability）耐久性：コミット後はシステム障害でもデータが失われない

覚え方・ひっかけ注意

ACID4特性を何を守るかで識別：

• 原子性＝処理の一体性
• 一貫性＝データ整合性
• 独立性＝並行制御
• 耐久性＝永続性

試験では4特性の英語名・定義・場面（COMMIT/ROLLBACK・制約・ロック・WALログ）を組み合わせて出題。「全部 or なし」は原子性が鉄則。

理論的背景

ACID特性はJim Gray＆Andreas Reuterが1983年に体系化、関係データベース理論の根幹。

• 原子性実装：WAL（Write-Ahead Logging）、トランザクションログのUNDO/REDO
• 一貫性実装：制約（PK/FK/CHECK/NOT NULL/UNIQUE）、トリガ
• 独立性実装：ロック機構（行/表ロック、共有/排他）、MVCC（Multi-Version Concurrency Control）
• 耐久性実装：ログの強制書き出し（fsync）、レプリケーション、バックアップ

独立性のレベル（Isolation Levels）（SQL標準）：

• READ UNCOMMITTED：ダーティリード可
• READ COMMITTED：ダーティリード防止、ノンリピータブルリード可
• REPEATABLE READ：同一トランザクション内で同値読取保証、ファントムリード可
• SERIALIZABLE：完全直列化

実務での使われ方

DB別の独立性デフォルト：

• PostgreSQL：READ COMMITTED（MVCCベース）
• MySQL InnoDB：REPEATABLE READ
• Oracle：READ COMMITTED
• SQL Server：READ COMMITTED

分散トランザクションでは2PC（Two-Phase Commit）で複数DB間の原子性を実現するが、性能・可用性とのトレードオフあり。

BASE特性（NoSQL）：

• Basically Available（基本的に利用可能）
• Soft state（状態は柔軟）
• Eventually consistent（結果整合性）

ACIDの厳格性を緩めて可用性・スケーラビリティを優先する設計思想。CAP定理（一貫性・可用性・分断耐性のうち2つしか同時達成不可能）の文脈で選択される。

試験での位置づけ

データベース分野の超頻出テーマ。基本情報・応用情報では4特性識別、データベーススペシャリストでは独立性レベル・ロック粒度・MVCC・2PC・3PC・Sagaパターン・分散DB理論（CAP/PACELC）まで踏み込む。

選択肢の発展補足

ロック関連：

• 2相ロック（2PL）：成長相→縮退相、Serializability保証
• デッドロック：循環待ちで停止、検出→ロールバック解除
• 楽観的並行制御（OCC）：競合少前提でコミット時検証
• 悲観的並行制御：事前ロック

分散トランザクション：

• 2PC：Coordinator/Participant、Prepare/Commit
• 3PC：CanCommit/PreCommit/DoCommit、ブロッキング軽減
• Sagaパターン：補償トランザクションで分散原子性を擬似的実現（マイクロサービス時代の標準）
• TCC（Try-Confirm-Cancel）：類似パターン
• Outbox Pattern：DBとメッセージング間の整合性

現代のクラウドネイティブDB（CockroachDB・Spanner・YugabyteDB）はACID＋水平スケールを実現するNewSQLとして注目。試験対策は4特性の正確な定義＋独立性レベル＋分散整合性パターンの理解で上位資格全般に対応可能。