事务

# 130.事务

在DBMS中，事务（transaction）是非常重要的概念

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# 有事务之前

举个例子，上层决定把运动 T 恤的销售单价下调 1000 日元，同时把 T 恤衫的销售单价上浮 1000 日元，那么使用update即可。

①首先将运动T恤的销售单价降低 1000 日元

UPDATE Product
   SET sale_price = sale_price - 1000
 WHERE product_name = '运动T恤';

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②再将T恤衫的销售单价上浮 1000 日元

UPDATE Product
   SET sale_price = sale_price + 1000
 WHERE product_name = 'T恤衫';

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如果只执行了①的操作而忘记了执行②的操作，或者反过来只执行了②的操作而忘记了执行①的操作，那么更新就算失败的。

再来考虑一个例子：账户A给账户B赚钱100，先从账户A减去100，再去账户B增加100，如果有一个更新失败，那么就会造成财产的损失。

遇到这种需要执行一系列更新操作的情况，一定要使用事务来进行处理。

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# 创建事务

基本语法：

事务开始语句;

      DML语句①;
      DML语句②;
      DML语句③;
         .
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         .
事务结束语句（COMMIT或者ROLLBACK）;

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使用事务开始语句和事务结束语句，将一系列 DML 语句（INSERT/UPDATE/DELETE 语句）括起来，就实现了一个事务处理。

这时需要特别注意的是事务的开始语句。实际上，在标准 SQL 中并没有定义事务的开始语句，而是由各个 DBMS 自己来定义的。比较有代表性的语法如下所示。

与之相对，事务结束语句只有 COMMIT 和 ROLLBACK 两种，在所有的 RDBMS 中都是通用的。

--SQL Server、PostgreSQL
BEGIN TRANSACTION

--MySQL
START TRANSACTION

--Oracle、DB2
无

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例如使用之前的那两个 UPDATE （①和②）创建出的事务：

--SQL Server  PostgreSQL
BEGIN TRANSACTION;
    -- 将运动T恤的销售单价降低1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price - 1000
     WHERE product_name = '运动T恤';

    -- 将T恤衫的销售单价上浮1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price + 1000
     WHERE product_name = 'T恤衫';
COMMIT;




--MySQL
START TRANSACTION;

    -- 将运动T恤的销售单价降低1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price - 1000
     WHERE product_name = '运动T恤';

    -- 将T恤衫的销售单价上浮1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price + 1000
     WHERE product_name = 'T恤衫';

COMMIT;




--Oracle  DB2
-- 将运动T恤的销售单价降低1000日元
UPDATE Product
   SET sale_price = sale_price - 1000
 WHERE product_name = '运动T恤';

-- 将T恤衫的销售单价上浮1000日元
UPDATE Product
   SET sale_price = sale_price + 1000
 WHERE product_name = 'T恤衫';

COMMIT;

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如上所示，各个 DBMS 事务的开始语句都不尽相同，其中 Oracle 和 DB2 并没有定义特定的开始语句。

反之，事务的结束需要用户明确地给出指示。结束事务的指令有commit 和 rollback

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# COMMIT：提交处理

COMMIT 是提交事务包含的全部更新处理的结束指令。一旦提交，就无法恢复到事务开始前的状态了。因此，在提交之前一定要确认是否真的需要进行这些更新。

00089

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注意：一旦提交，就很难恢复到之前的数据了，就好比delete一样，删除后就很难恢复了。

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# ROLLBACK：取消处理

ROLLBACK 是取消事务包含的全部更新处理的结束指令。一旦回滚，数据库就会恢复到事务开始之前的状态。通常回滚并不会像提交那样造成大规模的数据损失。

00090

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代码清单 4-22　事务回滚的例子

--SQL Server  PostgreSQL
BEGIN TRANSACTION; ------------------- ①

    -- 将运动T恤的销售单价降低1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price - 1000
     WHERE product_name = '运动T恤';

    -- 将T恤衫的销售单价上浮1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price + 1000
     WHERE product_name = 'T恤衫';

ROLLBACK;

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上述事务处理执行之后，表中的数据不会发生任何改变。这是因为执行最后一行的 ROLLBACK 之后，所有的处理都被取消了。因此，回滚执行起来就无需像提交时那样小心翼翼了（即使是想要提交的情况，也只需要重新执行事务处理就可以了）。

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注意：不能回退select子句（回退了也没意思），也不能回退create和drop操作，事务中可以使用这些语句，但进行回退时，这些操作也不撤销

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# 事务处理何时开始

之前我们说过，事务并没有标准的开始指令存在，而是根据 DBMS 的不同而不同。

实际上，几乎所有的数据库产品的事务都无需开始指令。这是因为大部分情况下，事务在数据库连接建立时就已经悄悄开始了，并不需要用户再明确发出开始指令。例如，使用 Oracle 时，数据库连接建立之后，第一条 SQL 语句执行的同时，事务就已经悄悄开始了。

像这样不使用指令而悄悄开始事务的情况下，应该如何区分各个事务呢？通常会有如下两种情况。

每条 SQL 语句就是一个事务（自动提交模式，auto commit）
直到用户执行 COMMIT 或者 ROLLBACK 为止算作一个事务

通常的 DBMS 都可以选择其中任意一种模式。默认使用自动提交模式的 DBMS 有 SQL Server 、PostgreSQL 和 MySQL等。 DML 语句如下所示，每一条语句都括在事务的开始语句和结束语句之中。

BEGIN TRANSACTION;
    -- 将运动T恤的销售单价降低1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price - 1000
     WHERE product_name = '运动T恤';
COMMIT;

BEGIN TRANSACTION;
    -- 将T恤衫的销售单价上浮1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price + 1000
     WHERE product_name = 'T恤衫';
COMMIT;

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例如，PostgreSQL 的用户手册中有如下记述：“PostgreSQL 中所有的 SQL 指令语句都在事务内执行。即使不执行 BEGIN ，这些命令语句也会在执行时悄悄被括在 BEGIN 和 COMMIT （如果成功的话）之间。”（《PostgreSQL 9.5.2 文档》“3-4 节事务”）

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在默认使用 B 模式的 Oracle 中，事务都是直到用户自己执行提交或者回滚指令才会结束。

自动提交的情况需要特别注意的是 DELETE 语句。如果不是自动提交，即使使用 DELETE 语句删除了数据表，也可以通过 ROLLBACK 命令取消该事务的处理，恢复表中的数据。但这仅限于明示开始事务，或者关闭自动提交的情况。如果不小心在自动提交模式下执行了 DELETE 操作，即使再回滚也无济于事了。这是一个很严重的问题，初学者难免会碰到这样的麻烦。

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# ACID 特性

DBMS 的事务都遵循四种特性，将这四种特性的首字母结合起来统称为 ACID 特性。这是所有 DBMS 都必须遵守的规则。

# 原子性（Atomicity）

原子性是指在事务结束时，其中所包含的更新处理要么全部执行，要么完全不执行，也就是要么占有一切要么一无所有。例如，在之前的例子中，在事务结束时，绝对不可能出现运动 T 恤的价格下降了，而 T 恤衫的价格却没有上涨的情况。该事务的结束状态，要么是两者都执行了（COMMIT ），要么是两者都未执行（ROLLBACK ）。

从事务中途停止的角度去考虑，就能比较容易理解原子性的重要性了。由于用户在一个事务中定义了两条 UPDATE 语句，DBMS 肯定不会只执行其中一条，否则就会对业务处理造成影响。

# 一致性（Consistency）

一致性指的是事务中包含的处理要满足数据库提前设置的约束，如主键约束或者 NOT NULL 约束等。例如，设置了 NOT NULL 约束的列是不能更新为 NULL 的，试图插入违反主键约束的记录就会出错，无法执行。对事务来说，这些不合法的 SQL 会被回滚。也就是说，这些 SQL 处理会被取消，不会执行。

一致性也称为完整性。

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# 隔离性（Isolation）

隔离性指的是保证不同事务之间互不干扰的特性。该特性保证了事务之间不会互相嵌套。此外，在某个事务中进行的更改，在该事务结束之前，对其他事务而言是不可见的。因此，即使某个事务向表中添加了记录，在没有提交之前，其他事务也是看不到新添加的记录的。

# 持久性（Durability）

持久性也可以称为耐久性，指的是在事务（不论是提交还是回滚）结束后，DBMS 能够保证该时间点的数据状态会被保存的特性。即使由于系统故障导致数据丢失，数据库也一定能通过某种手段进行恢复。

如果不能保证持久性，即使是正常提交结束的事务，一旦发生了系统故障，也会导致数据丢失，一切都需要从头再来。

保证持久性的方法根据实现的不同而不同，其中最常见的就是将事务的执行记录保存到硬盘等存储介质中（该执行记录称为日志）。当发生故障时，可以通过日志恢复到故障发生前的状态。

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上次更新: 2024/5/30 15:25:05

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