PostgreSQL中什么是事務(wù)

這篇文章主要介紹PostgreSQL中什么是事務(wù)，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

　　一、什么是事務(wù)?

　　事務(wù)可以看作是一個(gè)操作的有序集，這些操作應(yīng)作為整體來(lái)對(duì)待，即集內(nèi)所有的操作都成功的時(shí)候，該事務(wù)才被認(rèn)為是成功的，否則的話，即使其中只有一個(gè)操作失敗，該事務(wù)也會(huì)被認(rèn)為是不成功。如果所有的操作全部成功，那么事務(wù)就會(huì)被提交，這時(shí)它的所作的修改才能被所有其他數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)程所用。如果操作失敗，該事務(wù)就會(huì)被回滾，同時(shí)事務(wù)內(nèi)部所有已完成操作所做的修改會(huì)被全部撤銷。在事務(wù)提交之前，一次事務(wù)期間所作的修改，只對(duì)擁有此事務(wù)的進(jìn)程可用。之所以這樣做，是為了防止其他線程使用了事務(wù)修改的數(shù)據(jù)后，事務(wù)隨后又發(fā)生了回滾，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)完整性錯(cuò)誤。
 

　　事務(wù)功能是企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵所在，因?yàn)樵S多業(yè)務(wù)流程是由多步組成的，下面我們以在線購(gòu)物為例進(jìn)行說(shuō)明。在結(jié)帳時(shí)，顧客的購(gòu)物車會(huì)跟現(xiàn)有庫(kù)存進(jìn)行比對(duì)，以確保有現(xiàn)貨。接下來(lái)，顧客必須提供收費(fèi)與交貨信息，這時(shí)就需要檢查相應(yīng)的信用卡是否可用，并從中扣款。然后，需要從產(chǎn)品庫(kù)存清單中扣除相應(yīng)的數(shù)量，如果庫(kù)存不足，還應(yīng)向采購(gòu)部門(mén)發(fā)出通知。在這些步驟中，只要有一步發(fā)生錯(cuò)誤，那么所有修改都不應(yīng)該生效。假設(shè)沒(méi)有現(xiàn)貨的情況下，還是從顧客的信用卡中扣了款的話，那么顧客會(huì)很生氣，問(wèn)題就會(huì)很嚴(yán)重了。同樣地，作為在線商家，當(dāng)信用卡無(wú)效的時(shí)候，您也肯定不希望從存貨清單中扣除此次顧客選擇的商品數(shù)量，或者因此而發(fā)出相應(yīng)的采購(gòu)?fù)ㄖ?/p>

　　我們這里所說(shuō)的事務(wù)，必須滿足四大要件：

　　l 原子性：事務(wù)所有的步驟必須全部成功;否則，任何步驟都不會(huì)被提交。

　　l 一致性：事務(wù)所有的步驟必須全部成功;否則，所有的數(shù)據(jù)都會(huì)恢復(fù)到事務(wù)開(kāi)始之前的狀態(tài)。

　　l 隔離性：在事務(wù)完成之前，所有已執(zhí)行的步驟必須與系統(tǒng)保持隔離。

　　l 持久性：所有提交的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)必須加以恰當(dāng)保存，并保證萬(wàn)一系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)仍能將數(shù)據(jù)恢復(fù)到有效狀態(tài)。

　　PostgreSQL的事務(wù)支持功能完全遵循上述四項(xiàng)基本原則(有時(shí)候人們簡(jiǎn)稱為ACID)，從而能夠有效保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性。

二、PostgreSQL的事務(wù)隔離

　　PostgreSQL的事務(wù)支持是通過(guò)通常所說(shuō)的多版本并發(fā)控制或者M(jìn)VCC方法實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)，每當(dāng)事務(wù)進(jìn)行處理時(shí)，它看到的是自己的數(shù)據(jù)庫(kù)快照，而非底層數(shù)據(jù)的實(shí)際狀態(tài)。 這使得任何給定的事務(wù)無(wú)法看到其它已經(jīng)啟動(dòng)但是尚未提交的事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)所作的部分修改。這項(xiàng)原則就是所謂的事務(wù)隔離。

　　SQL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種屬性以用來(lái)確定一個(gè)事務(wù)處于四級(jí)隔離級(jí)別的哪一級(jí)，這些屬性如下所示：

　　l 臟讀：一個(gè)事務(wù)讀取了另一個(gè)未提交的并行事務(wù)寫(xiě)的數(shù)據(jù)

　　l 不可重復(fù)讀：當(dāng)一個(gè)事務(wù)重新讀取前面讀取過(guò)的數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該數(shù)據(jù)已經(jīng)被另一個(gè)已提交的事務(wù)修改過(guò)

　　l 幻讀：一個(gè)事務(wù)重新執(zhí)行一個(gè)查詢時(shí)，返回一套符合查詢條件的行，發(fā)現(xiàn)這些行因?yàn)槠渌罱峤坏氖聞?wù)而發(fā)生了改變

　　這三種情況確定了一個(gè)事務(wù)的隔離級(jí)別，所有四種水平如表1所示。

　　表1 SQL標(biāo)準(zhǔn)事務(wù)隔離級(jí)別

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　　PostgreSQL允許您請(qǐng)求四種可能的事務(wù)隔離級(jí)別中的任意一種。但是在內(nèi)部，實(shí)際上只有兩種可用的隔離級(jí)別，分別對(duì)應(yīng)讀已提交和可串行化。如果你選擇了讀未提交的級(jí)別，實(shí)際上你用的是讀已提交，在你選擇可重復(fù)的讀級(jí)別的時(shí)候，實(shí)際上你用的是可串行化，所以實(shí)際的隔離級(jí)別可能比你選擇的更嚴(yán)格。雖然這看起來(lái)是有悖于我們的直覺(jué)，但是SQL標(biāo)準(zhǔn)的確允許這樣做，因?yàn)樗姆N隔離級(jí)別只定義了哪種現(xiàn)象不能發(fā)生，但是沒(méi)有定義那種現(xiàn)象一定發(fā)生，所以除了不允許的事務(wù)特性之外，所有的特性都是允許的。舉例來(lái)說(shuō)，如果您請(qǐng)求可重復(fù)讀模式，那么該標(biāo)準(zhǔn)只是要求您不準(zhǔn)臟讀以及不可重讀，但是卻沒(méi)有要求允許幻讀。因此，可串行化事務(wù)模式滿足可重復(fù)讀模式的要求，即使它跟定義沒(méi)有完全吻合。因此，您應(yīng)當(dāng)確切的知道，當(dāng)您請(qǐng)求讀未提交模式的時(shí)候，您實(shí)際得到的卻是讀已提交模式;而當(dāng)您請(qǐng)求可重復(fù)讀的時(shí)候，實(shí)際得到的是可串行化模式。您還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，默認(rèn)情況下，如果您沒(méi)有請(qǐng)求一個(gè)特定的隔離級(jí)別，那么您得到的將是讀已提交隔離級(jí)別。

　　下面我們了解一下讀已提交和可串行化之間的主要區(qū)別。在讀已提交模式下SELECT 查詢只能看到該查詢開(kāi)始之前提交的數(shù)據(jù)而永遠(yuǎn)無(wú)法看到未提交的數(shù)據(jù)或者是在查詢執(zhí)行時(shí)其他并行的事務(wù)提交的改變;不過(guò) SELECT 的確看得見(jiàn)同一次事務(wù)中前面更新的結(jié)果，即使它們還沒(méi)提交也看得到。實(shí)際上，一個(gè) SELECT 查詢看到一個(gè)在該查詢開(kāi)始運(yùn)行的瞬間該數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)快照。請(qǐng)注意兩個(gè)相鄰的 SELECT 命令可能看到不同的數(shù)據(jù)，哪怕它們是在同一個(gè)事務(wù)里，因?yàn)槠渌聞?wù)會(huì)在第一個(gè)SELECT執(zhí)行的時(shí)候提交。當(dāng)一個(gè)事務(wù)處于可串行化級(jí)別的時(shí)候，一個(gè) SELECT 查詢只能看到在該事務(wù)開(kāi)始之前提交的數(shù)據(jù)而永遠(yuǎn)看不到未提交的數(shù)據(jù)或事務(wù)執(zhí)行中其他并行事務(wù)提交的修改;不過(guò)，SELECT 的確看得到同一次事務(wù)中前面的更新的效果，即使事務(wù)還沒(méi)有提交也一樣。這個(gè)行為和讀已提交級(jí)別是不太一樣，它的 SELECT 看到的是該事務(wù)開(kāi)始時(shí)的快照，而不是該事務(wù)內(nèi)部當(dāng)前查詢開(kāi)始時(shí)的快照。這樣，一個(gè)事務(wù)內(nèi)部后面的SELECT命令總是看到同樣的數(shù)據(jù)。這意味著，讀已提交模式下一個(gè)事務(wù)內(nèi)部后面的SELECT命令可以看到不同的數(shù)據(jù)，但是在可串行化模式下卻總是看到同樣的數(shù)據(jù)。

　　對(duì)于以上區(qū)別，請(qǐng)讀者一定弄清楚。雖然剛看上去有些復(fù)雜，但是只要抓住兩個(gè)要點(diǎn)，理解起來(lái)還是很容易的：首先，PostgreSQL運(yùn)行事務(wù)的并發(fā)運(yùn)行，也就是說(shuō)一個(gè)事務(wù)執(zhí)行的時(shí)候，并不妨礙另一事務(wù)對(duì)相同數(shù)據(jù)操作。其次，一定注意快照的概念，事務(wù)提交前操作的是數(shù)據(jù)快照而非數(shù)據(jù)庫(kù)本身，同時(shí)注意不同隔離級(jí)別使用的是何時(shí)的快照——事務(wù)開(kāi)始之前的快照，還是事務(wù)內(nèi)部操作開(kāi)始之前的快照?我想只要抓住了以上要點(diǎn)，我們就能很好的把握各種隔離級(jí)別之間的區(qū)別了。

　　上面介紹了事務(wù)的基本概念，接下來(lái)我們開(kāi)始演示如何在PostgreSQL客戶端中使用事務(wù)。

三、創(chuàng)建示例表

　　下面，我們通過(guò)一個(gè)具體的在線交易應(yīng)用為例來(lái)闡述上面介紹的事務(wù)概念。為此，我們需要先給這個(gè)示例程序在名為company的數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建兩個(gè)表：participant和trunk。同時(shí)，我們還會(huì)介紹各個(gè)表的用途和結(jié)構(gòu)。建好表后，我們還需為它們填入一些樣本數(shù)據(jù)，具體如下所示。

　　我們首先創(chuàng)建Participant表，這個(gè)表用來(lái)存放參與物品交換者的信息，包括他們的姓名、電子郵件地址和可用現(xiàn)金：

1 CREATE TABLE participant (
2 participantid SERIAL,
3 name TEXT NOT NULL,
4 email TEXT NOT NULL,
5 cash NUMERIC(5,2) NOT NULL,
6 PRIMARY KEY (participantid)
7 );
8 CREATE TABLE<span

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