一貫性とは？

一貫性の意味

トランザクションの実行前後で、データベースが定義された制約を満たす矛盾のない状態に保たれる性質。

一貫性の具体例

借方と貸方の合計が常に一致する、在庫数が負にならない、といった不変条件が崩れない。

一貫性は試験でどう引っ掛けられる？

隔離性と役割が違う。一貫性は制約を満たしているかの話、隔離性は同時実行で互いに干渉しないかの話。またACIDの一貫性は単一DB内の制約を指し、複製間で同じ値が見えるというCAP定理の一貫性とは別物。

一貫性と関連する用語

• ACID特性
• 検査制約

一貫性が出た過去問

• 分散データベースシステムにおいて、複数のデータベースを更新する場合に用いられる2相コミットの処理手順として、適切なものはどれか。

  正解：主サイトは、コミットが可能であることを各データベースサイトに確認した後、コミットを発行する。

  要点：2相コミットは全サイトの可否確認後にコミットを指示する

  2相コミットは、まず主サイトが全サイトにコミット可能かを問い合わせて可否を集める第1相（準備フェーズ）と、全サイトから可の応答が得られた場合にコミットを指示する第2相（コミットフェーズ）から成る。1サイトでも不可なら全サイトへロールバックを指示し、分散したデータベースの整合性を保つ。

  出典：平成28年度 春期 データベーススペシャリスト試験 am2 問14（IPA）

• トランザクションのACID特性の説明として、適切なものはどれか。

  正解：トランザクションの実行の結果が矛盾した状態になることはない。

  要点：一貫性は実行の前後で矛盾のない状態が保たれること

  ACID特性の一貫性（consistency）は、トランザクションの実行前後でデータベースが矛盾のない状態に保たれることを意味する。原子性により中途半端な状態は残らず、耐久性によりコミット済みの結果は障害後も失われず、独立性により同時実行の影響を受けない。

  出典：平成29年度 春期 データベーススペシャリスト試験 am2 問16（IPA）

• トランザクションの隔離性水準を高めたとき、不整合なデータを読み込むトランザクション数と、単位時間に処理できるトランザクション数の傾向として、適切な組合せはどれか…

  正解：不整合データ読込数: 減る／処理できるトランザクション数: 減る

  要点：隔離性水準の向上は整合性と引き換えにスループットを下げる

  隔離性水準を高めるほどロックの範囲や保持期間が広がり、他のトランザクションの干渉による不整合な読込みは減る。その一方で待ち合わせが増えて並行度が下がるため、単位時間に処理できるトランザクション数は減る。整合性とスループットはトレードオフの関係にある。

  出典：平成30年度 春期 データベーススペシャリスト試験 am2 問17（IPA）

• 分散型データベースシステムにおいては、一貫性・可用性・分断耐性の三つの特性のうち、同時には最大二つまでしか満たすことができないとする理論はどれか。

  正解：CAP定理

  要点：CAP定理は一貫性・可用性・分断耐性の同時成立を否定する

  CAP定理は、分散システムでは一貫性（Consistency）・可用性（Availability）・分断耐性（Partition tolerance）の三つを同時には満たせず、最大二つまでしか成立しないとする理論である。ネットワーク分断が避けられない環境では、一貫性と可用性のどちらを優先するかという設計上の選択を迫られる。

  出典：令和1年度 春期 データベーススペシャリスト試験 am2 問1（IPA）

• 分散データベースシステムにおいて、複数のデータベースサイトを更新する場合に用いられる2相コミットの処理手順のうち、適切なものはどれか。

  正解：主サイトは、コミットが可能であることを各データベースサイトに確認した後、コミットを発行する。

  要点：2相コミットは可否確認の相とコミット指示の相から成る

  2相コミットでは、第1相で主サイトが各サイトにコミット可能かを問い合わせて可否の応答を集め、全て可であれば第2相でコミットを指示する。1サイトでも不可であれば全サイトにロールバックを指示することで、分散データベース全体の整合性を保つ。

  出典：令和1年度 春期 データベーススペシャリスト試験 am2 問15（IPA）