ACID কী?

ACID হলো ডেটাবেজ Transaction-এর চারটি মূল বৈশিষ্ট্যের সমষ্টি যা ডেটার নির্ভরযোগ্যতা ও সঠিকতা নিশ্চিত করে। এই চারটি বৈশিষ্ট্য হলো: Atomicity, Consistency, Isolation, এবং Durability।

A — Atomicity (পরমাণুতা)

"সব কিছু অথবা কিছুই নয়" — একটি Transaction-এর সব অপারেশন হয় সম্পূর্ণভাবে সম্পন্ন হবে, না হলে একটিও হবে না।

উদাহরণ:

BEGIN TRANSACTION;

-- ধাপ ১: Account A থেকে কাটা
UPDATE accounts SET balance = balance - 5000 WHERE id = 1;

-- ধাপ ২: Account B-তে যোগ (এখানে সার্ভার ক্র্যাশ করলো!)
UPDATE accounts SET balance = balance + 5000 WHERE id = 2;

COMMIT;

Atomicity ছাড়া: A থেকে টাকা কাটা গেল কিন্তু B-তে গেল না! Atomicity সহ: উভয় ধাপ ব্যর্থ হলে পুরো Transaction ROLLBACK হয়।

Spring Boot-এ Atomicity:

@Transactional  // পুরো মেথড একটি Atomic Unit
public void transferMoney(Long fromId, Long toId, double amount) {
    Account from = accountRepository.findById(fromId).get();
    Account to = accountRepository.findById(toId).get();

    from.setBalance(from.getBalance() - amount);
    to.setBalance(to.getBalance() + amount);

    accountRepository.save(from);
    accountRepository.save(to);
    // যেকোনো Exception → পুরো Transaction ROLLBACK
}

C — Consistency (সামঞ্জস্য)

Transaction সম্পন্ন হলে ডেটাবেজ সবসময় Valid State-এ থাকবে। Business Rules এবং Constraints কখনো ভাঙবে না।

উদাহরণ:

-- Rule: balance কখনো Negative হতে পারবে না
ALTER TABLE accounts ADD CONSTRAINT chk_balance CHECK (balance >= 0);

-- এই Transaction Fail করবে (Consistency রক্ষা করবে)
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 10000 WHERE id = 1;  -- balance হবে -5000 (ভুল!)
COMMIT;  -- ERROR: balance < 0 নয় — Constraint Violation!

Spring Boot-এ Consistency:

@Entity
public class Account {
    @Id
    private Long id;

    @Column(name = "balance")
    @Min(value = 0, message = "Balance cannot be negative")
    private double balance;

    // Constraint validation নিশ্চিত করে Consistency
}

I — Isolation (বিচ্ছিন্নতা)

একাধিক Transaction একসাথে চললেও প্রতিটি Transaction এমনভাবে চলবে যেন সে একাই চলছে। একটি Transaction-এর Intermediate State অন্য Transaction দেখতে পাবে না।

Isolation ছাড়া সমস্যা:

Transaction A: balance = 1000 পড়লো
Transaction B: balance = 1000 পড়লো (একই সময়ে!)
Transaction A: balance = 1000 + 500 = 1500 করে Commit করলো
Transaction B: balance = 1000 + 300 = 1300 করে Commit করলো (A-এর পরিবর্তন হারালো!)
Final: balance = 1300 (ভুল! হওয়া উচিত ছিল 1800)

Isolation Level:

@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
public void criticalOperation() {
    // সর্বোচ্চ Isolation — সব Concurrency সমস্যা প্রতিরোধ
}

@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
public void normalOperation() {
    // Dirty Read প্রতিরোধ (সাধারণ ব্যবহারের জন্য)
}

D — Durability (স্থায়িত্ব)

একবার Transaction COMMIT হলে ডেটা স্থায়ীভাবে সংরক্ষিত হয়। সার্ভার ক্র্যাশ, Power failure বা অন্য যেকোনো সমস্যায়ও ডেটা হারাবে না।

Durability কিভাবে নিশ্চিত হয়?

Write-Ahead Logging (WAL):
1. Transaction Commit হওয়ার আগে Log File-এ লেখা হয়
2. তারপর Disk-এ Write হয়
3. সার্ভার ক্র্যাশ করলে Log থেকে Recovery হয়

PostgreSQL WAL:
    wal_level = replica
    fsync = on  ← এটি অবশ্যই on রাখতে হবে

Spring Boot-এ Durability:

@Transactional
public Order placeOrder(OrderRequest request) {
    Order order = new Order(request);
    Order saved = orderRepository.save(order);
    // COMMIT হলে এই ডেটা সার্ভার রিস্টার্ট করলেও থাকবে
    return saved;
}

ACID সম্পূর্ণ উদাহরণ

Bank Transfer (সব ACID বৈশিষ্ট্য):

@Service
public class BankTransferService {

    @Transactional  // ACID নিশ্চিত করে
    public TransferResult transfer(Long fromId, Long toId, double amount) {

        // CONSISTENCY: Validation (Balance >= 0 নিশ্চিত করা)
        Account from = accountRepository.findById(fromId)
            .orElseThrow(() -> new AccountNotFoundException("Sender not found"));
        Account to = accountRepository.findById(toId)
            .orElseThrow(() -> new AccountNotFoundException("Receiver not found"));

        if (from.getBalance() < amount) {
            throw new InsufficientFundsException("Insufficient balance");
        }

        // ATOMICITY: উভয় Update একসাথে হবে অথবা কোনোটাই হবে না
        from.setBalance(from.getBalance() - amount);
        to.setBalance(to.getBalance() + amount);

        accountRepository.save(from);
        accountRepository.save(to);

        // ISOLATION: এই পরিবর্তন অন্য Transaction Commit হওয়ার আগে দেখবে না
        // DURABILITY: COMMIT হলে সার্ভার ক্র্যাশ হলেও ডেটা থাকবে

        return new TransferResult(from.getBalance(), to.getBalance());
    }
}

BASE vs ACID

NoSQL ডেটাবেজে প্রায়ই BASE ব্যবহার হয়:

সংক্ষেপে

উপসংহার

ACID বৈশিষ্ট্যগুলো ডেটাবেজ নির্ভরযোগ্যতার ভিত্তি। ব্যাংকিং, ই-কমার্স, স্বাস্থ্যসেবা সহ যেকোনো Critical অ্যাপ্লিকেশনে ACID অপরিহার্য। Spring Boot-এ @Transactional Annotation ব্যবহার করলে JPA/Hibernate এই চারটি বৈশিষ্ট্য স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিশ্চিত করে।