SQL 事務簡介

• 一、什么是事務
• 二、創建事務
• 三、ACID 特性
• 請參閱

• 學習重點
• 事務是需要在同一個處理單元中執行的一系列更新處理的集合，通過使用事務，可以對資料庫中的資料更新處理的提交和取消進行管理，
• 事務處理的終止指令包括 COMMIT（提交處理）和 ROLLBACK（取消處理）兩種，
• DBMS 的事務具有原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）和持久性（Durability）四種特性，通常將這四種特性的首字母結合起來，統稱為 ACID 特性，

一、什么是事務

估計有些讀者對事務（transaction）這個詞并不熟悉，它通常被用于商務貿易或者經濟活動中，但是在 RDBMS 中，事務是對表中資料進行更新的單位，簡單來講，事務就是需要在同一個處理單元中執行的一系列更新處理的集合，

KEYWORD

• 事務

如前幾篇所述，對表進行更新需要使用 INSERT、DELETE 或者 UPDATE 三種陳述句，但通常情況下，更新處理并不是執行一次就結束了，而是需要執行一系列連續的操作，這時，事務就能體現出它的價值了，

說到事務的例子，請大家思考一下下述情況，

現在，請大家把自己想象為管理 Product（商品）表的程式員或者軟體工程師，銷售部門的領導對你提出了如下要求，

“某某，經會議討論，我們決定把運動 T 恤的銷售單價下調 1000 日元，同時把 T 恤衫的銷售單價上浮 1000 日元，麻煩你去更新一下資料庫，”

由于大家已經學習了更新資料的方法 —— 只需要使用 UPDATE 進行更新就可以了，所以肯定會直接回答“知道了，請您放心吧”，

此時的事務由如下兩條更新處理所組成，

• 更新商品資訊的事務

  ① 將運動T恤的銷售單價降低 1000 日元

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

  ② 將T恤衫的銷售單價上浮 1000 日元

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

上述 ① 和 ② 的操作一定要作為同一個處理單元執行，如果只執行了 ① 的操作而忘記了執行 ② 的操作，或者反過來只執行了 ② 的操作而忘記了執行 ① 的操作，一定會受到領導的嚴厲批評，遇到這種需要在同一個處理單元中執行一系列更新操作的情況，一定要使用事務來進行處理，

法則 7

事務是需要在同一個處理單元中執行的一系列更新處理的集合，

一個事務中包含多少個更新處理或者包含哪些處理，在 DBMS 中并沒有固定的標準，而是根據用戶的要求決定的（例如，運動 T 恤和 T 恤衫的銷售單價需要同時更新這樣的要求，DBMS 是無法了解的），

二、創建事務

如果想在 DBMS 中創建事務，可以按照如下語法結構撰寫 SQL 陳述句，

語法 6　事務的語法

事務開始陳述句;

      DML陳述句①;
      DML陳述句②;
      DML陳述句③;
         .
         .
         .
事務結束陳述句（COMMIT或者ROLLBACK）;

使用事務開始陳述句和事務結束陳述句，將一系列 DML 陳述句（INSERT/UPDATE/DELETE 陳述句）括起來，就實作了一個事務處理，

這時需要特別注意的是事務的開始陳述句 ^[1]，實際上，在標準 SQL 中并沒有定義事務的開始陳述句，而是由各個 DBMS 自己來定義的，比較有代表性的語法如下所示，

• SQL Server、PostgreSQL

  BEGIN TRANSACTION

• MySQL

  START TRANSACTION

• Oracle、DB2

  無

KEYWORD

• BEGIN TRANSACTION

• START TRANSACTION

例如使用之前的那兩個 UPDATE（① 和 ②）創建出的事務如代碼清單 21 所示，

代碼清單 21　更新商品資訊的事務

SQL Server PostgreSQL

BEGIN TRANSACTION;

    -- 將運動T恤的銷售單價降低1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price - 1000
     WHERE product_name = '運動T恤';

    -- 將T恤衫的銷售單價上浮1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price + 1000
     WHERE product_name = 'T恤衫';

COMMIT;

MySQL

START TRANSACTION;

    -- 將運動T恤的銷售單價降低1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price - 1000
     WHERE product_name = '運動T恤';

    -- 將T恤衫的銷售單價上浮1000日元
    UPDATE Product
       SET sale_price = sale_price + 1000
     WHERE product_name = 'T恤衫';

COMMIT;

Oracle DB2

-- 將運動T恤的銷售單價降低1000日元
UPDATE Product
   SET sale_price = sale_price - 1000
 WHERE product_name = '運動T恤';

-- 將T恤衫的銷售單價上浮1000日元
UPDATE Product
   SET sale_price = sale_price + 1000
 WHERE product_name = 'T恤衫';

COMMIT;

如上所示，各個 DBMS 事務的開始陳述句都不盡相同，其中 Oracle 和 DB2 并沒有定義特定的開始陳述句，可能大家覺得這樣的設計很巧妙，其實是因為標準 SQL 中規定了一種悄悄開始事務處理 ^[2] 的方法，因此，即使是經驗豐富的工程師也經常會忽略事務處理開始的時間點，大家可以試著通過詢問“是否知道某個 DBMS 中事務是什么時候開始的”，來測驗學校或者公司前輩的資料庫知識，

反之，事務的結束需要用戶明確地給出指示，結束事務的指令有如下兩種，

• COMMIT——提交處理

  COMMIT 是提交事務包含的全部更新處理的結束指令（圖 3），相當于檔案處理中的覆寫保存，一旦提交，就無法恢復到事務開始前的狀態了，因此，在提交之前一定要確認是否真的需要進行這些更新，

  KEYWORD

  • COMMIT

  • 提交

  

  萬一由于誤操作提交了包含錯誤更新的事務，就只能回到重新建表、重新插入資料這樣繁瑣的老路上了，由于可能會造成資料無法恢復的后果，請大家一定要注意（特別是在執行 DELETE 陳述句的 COMMIT 時尤其要小心），

  法則 8

  雖然我們可以不清楚事務開始的時間點，但是在事務結束時一定要仔細進行確認，

• ROLLBACK——取消處理

  ROLLBACK 是取消事務包含的全部更新處理的結束指令（圖 4），相當于檔案處理中的放棄保存，一旦回滾，資料庫就會恢復到事務開始之前的狀態（代碼清單 22），通常回滾并不會像提交那樣造成大規模的資料損失，

  KEYWORD

  • ROLLBACK

  • 回滾

  

  代碼清單 22　事務回滾的例子

  SQL Server PostgreSQL

  BEGIN TRANSACTION; ------------------- ①
  
      -- 將運動T恤的銷售單價降低1000日元
      UPDATE Product
      SET sale_price = sale_price - 1000
      WHERE product_name = '運動T恤';
  
      -- 將T恤衫的銷售單價上浮1000日元
      UPDATE Product
      SET sale_price = sale_price + 1000
      WHERE product_name = 'T恤衫';
  
  ROLLBACK;
  

  特定的 SQL

  至此，我們已經知道各個 DBMS 中關于事務的語法不盡相同，代碼清單 22 中的陳述句在 MySQL 中執行時需要將 ① 陳述句改寫為“START TRANSACTION”，而在 Oracle 和 DB2 中執行時則無需 ① 陳述句（請將其洗掉），具體請參考 創建事務，

  上述事務處理執行之后，表中的資料不會發生任何改變，這是因為執行最后一行的 ROLLBACK 之后，所有的處理都被取消了，因此，回滾執行起來就無需像提交時那樣小心翼翼了（即使是想要提交的情況，也只需要重新執行事務處理就可以了），

專欄

事務處理何時開始

之前我們說過，事務并沒有標準的開始指令存在，而是根據 DBMS 的不同而不同，

實際上，幾乎所有的資料庫產品的事務都無需開始指令，這是因為大部分情況下，事務在資料庫連接建立時就已經悄悄開始了，并不需要用戶再明確發出開始指令，例如，使用 Oracle 時，資料庫連接建立之后，第一條 SQL 陳述句執行的同時，事務就已經悄悄開始了，

像這樣不使用指令而悄悄開始事務的情況下，應該如何區分各個事務呢？通常會有如下兩種情況，

A： 每條 SQL 陳述句就是一個事務（自動提交模式）

B： 直到用戶執行 COMMIT 或者 ROLLBACK 為止算作一個事務

KEYWORD

• 自動提交模式

通常的 DBMS 都可以選擇其中任意一種模式，默認使用自動提交模式的 DBMS 有 SQL Server、PostgreSQL 和 MySQL 等 ^[3] DML 陳述句如下所示，每一條陳述句都括在事務的開始陳述句和結束陳述句之中，

BEGIN TRANSACTION;
   -- 將運動T恤的銷售單價降低1000日元
   UPDATE Product
      SET sale_price = sale_price - 1000
    WHERE product_name = '運動T恤';
COMMIT;

BEGIN TRANSACTION;
   -- 將T恤衫的銷售單價上浮1000日元
   UPDATE Product
      SET sale_price = sale_price + 1000
    WHERE product_name = 'T恤衫';
COMMIT;

在默認使用 B 模式的 Oracle 中，事務都是直到用戶自己執行提交或者回滾指令才會結束，

自動提交的情況需要特別注意的是 DELETE 陳述句，如果不是自動提交，即使使用 DELETE 陳述句洗掉了資料表，也可以通過 ROLLBACK 命令取消該事務的處理，恢復表中的資料，但這僅限于明示開始事務，或者關閉自動提交的情況，如果不小心在自動提交模式下執行了 DELETE 操作，即使再回滾也無濟于事了，這是一個很嚴重的問題，初學者難免會碰到這樣的麻煩，一旦誤刪了資料，如果無法重新插入，是不是想哭的心都有了？所以一定要特別小心，

三、ACID 特性

DBMS 的事務都遵循四種特性，將這四種特性的首字母結合起來統稱為 ACID 特性，這是所有 DBMS 都必須遵守的規則，

KEYWORD

• ACID 特性

• 原子性（Atomicity）

  KEYWORD

  • 原子性（Atomicity）

  原子性是指在事務結束時，其中所包含的更新處理要么全部執行，要么完全不執行，也就是要么占有一切要么一無所有，例如，在之前的例子中，在事務結束時，絕對不可能出現運動 T 恤的價格下降了，而 T 恤衫的價格卻沒有上漲的情況，該事務的結束狀態，要么是兩者都執行了（COMMIT），要么是兩者都未執行（ROLLBACK），

  從事務中途停止的角度去考慮，就能比較容易理解原子性的重要性了，由于用戶在一個事務中定義了兩條 UPDATE 陳述句，DBMS 肯定不會只執行其中一條，否則就會對業務處理造成影響，

• 一致性（Consistency）

  一致性指的是事務中包含的處理要滿足資料庫提前設定的約束，如主鍵約束或者 NOT NULL 約束等，例如，設定了 NOT NULL 約束的列是不能更新為 NULL 的，試圖插入違反主鍵約束的記錄就會出錯，無法執行，對事務來說，這些不合法的 SQL 會被回滾，也就是說，這些 SQL 處理會被取消，不會執行，

  一致性也稱為完整性（圖 5），

  KEYWORD

  • 一致性（Consistency）

  • 完整性

  

• 隔離性（Isolation）

  隔離性指的是保證不同事務之間互不干擾的特性，該特性保證了事務之間不會互相嵌套，此外，在某個事務中進行的更改，在該事務結束之前，對其他事務而言是不可見的，因此，即使某個事務向表中添加了記錄，在沒有提交之前，其他事務也是看不到新添加的記錄的，

  KEYWORD

  • 隔離性（Isolation）

• 持久性（Durability）

  持久性也可以稱為耐久性，指的是在事務（不論是提交還是回滾）結束后，DBMS 能夠保證該時間點的資料狀態會被保存的特性，即使由于系統故障導致資料丟失，資料庫也一定能通過某種手段進行恢復，

  如果不能保證持久性，即使是正常提交結束的事務，一旦發生了系統故障，也會導致資料丟失，一切都需要從頭再來，

  保證持久性的方法根據實作的不同而不同，其中最常見的就是將事務的執行記錄保存到硬碟等存盤介質中（該執行記錄稱為日志），當發生故障時，可以通過日志恢復到故障發生前的狀態，

  KEYWORD

  • 持久性（Durability）

  • 日志

請參閱

• 資料的插入
• 資料的洗掉
• 資料的更新
• 事務

（完）

標籤：SQL Server

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