PostgreSQL TRANSACTION（事务）详解

天天向上

发布： 2025-03-12 23:45:25

原创

921 人浏览过

事务（Transaction）是一个逻辑上的工作单位，通常由多个 SQL 语句组成，事务确保在执行过程中所有的操作要么全部成功，要么全部失败，保证数据的一致性。PostgreSQL 提供了对事务的支持，确保在面对异常和错误时，数据库的完整性不被破坏。

1. 事务的四大特性：ACID

A – 原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部执行成功，要么全部不执行，不会处于部分完成的状态。
C – 一致性（Consistency）：事务执行前后，数据库必须处于一致的状态。事务执行前后的约束、规则、触发器等不应被违反。
I – 隔离性（Isolation）：并发执行的事务应该相互隔离，一个事务的执行不应受到其他事务的干扰。
D – 持久性（Durability）：一旦事务提交，结果会永久保存在数据库中，即使系统崩溃也不丢失。

2. 基本事务操作

2.1 开始事务

事务通过 BEGIN 或 START TRANSACTION 命令开始。

BEGIN;
-- 或者
START TRANSACTION;

2.2 提交事务

COMMIT 用于提交当前事务，使事务中的所有操作成为永久改变。

COMMIT;

2.3 回滚事务

ROLLBACK 用于撤销当前事务中的所有操作，回滚后事务中所做的更改不会被保存。

ROLLBACK;

2.4 自动提交（Autocommit）

PostgreSQL 默认情况下在每条 SQL 语句执行后自动提交，即每次执行一个 SQL 命令时，它会被当作一个单独的事务。如果希望进行多个 SQL 操作作为一个事务执行，需要显式使用 BEGIN。

3. 事务隔离级别

事务的隔离性决定了多个事务并发执行时，它们相互之间的干扰程度。PostgreSQL 支持四种标准的事务隔离级别：

3.1 READ UNCOMMITTED

允许事务读取未提交的数据，这可能导致“脏读”（Dirty Read），即一个事务读取另一个事务未提交的数据，可能会导致不一致的结果。

PostgreSQL 默认使用的隔离级别是 READ COMMITTED，而非 READ UNCOMMITTED，因为 READ UNCOMMITTED 不提供良好的数据一致性保证。

3.2 READ COMMITTED

事务只能读取已提交的数据。每次查询操作都会看到执行前已提交的数据，但查询过程中的数据可能会被其他事务修改，造成“不可重复读”（Non-repeatable Read）。

3.3 REPEATABLE READ

事务内的所有查询将返回相同的结果，即使其他事务修改了数据。避免了“不可重复读”的问题，但可能会发生“幻读”（Phantom Read）。

3.4 SERIALIZABLE

这是最强的隔离级别，事务执行时，相当于这些事务是串行执行的，避免了“脏读”、“不可重复读”和“幻读”。它保证了最高的数据一致性，但代价较大，性能较低。

3.5 设置事务隔离级别

可以在事务开始时设置隔离级别：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
BEGIN;
-- 执行事务操作
COMMIT;

4. 并发控制

PostgreSQL 使用多版本并发控制（MVCC，Multi-Version Concurrency Control）来实现事务的隔离性，确保多个事务并发执行时能保证数据一致性。MVCC 允许每个事务有自己的数据版本，而不直接相互干扰。

4.1 锁机制

PostgreSQL 会在事务执行时对涉及的数据加锁，确保数据的正确性和一致性。不同的锁级别包括：

行级锁：锁定单行数据，允许其他事务访问其他行。
表级锁：锁定整个表，阻止其他事务对表的访问。

PostgreSQL 使用行级锁来避免锁冲突，这样可以提高并发性能。

5. 示例：事务操作

5.1 示例 1：开始、提交、回滚

-- 开始事务
BEGIN;

-- 执行一些操作
UPDATE employees SET salary = salary + 1000 WHERE department = 'HR';

-- 提交事务
COMMIT;

-- 或者，回滚事务
-- ROLLBACK;

5.2 示例 2：事务隔离级别设置

-- 设置事务隔离级别为 REPEATABLE READ
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

-- 开始事务
BEGIN;

-- 执行操作
SELECT * FROM employees WHERE department = 'HR';

-- 提交事务
COMMIT;

5.3 示例 3：并发事务（模拟脏读）

-- 事务 1
BEGIN;
UPDATE employees SET salary = salary + 500 WHERE department = 'Engineering';

-- 事务 2（可能读取未提交的数据，产生脏读）
BEGIN;
SELECT * FROM employees WHERE department = 'Engineering';  -- 脏读

-- 提交事务 1
COMMIT;

-- 提交事务 2
COMMIT;

6. 事务管理的注意事项

事务的使用应小心，避免长时间锁定资源：长时间运行的事务可能导致其他事务无法执行，影响并发性能。
保证事务尽可能简短：将事务范围限定在必要的操作上，减少锁定的时间。
避免脏读、不可重复读、幻读：根据业务需求选择合适的隔离级别，尽量保证数据一致性。
回滚事务时要小心：避免在不必要时执行 ROLLBACK，因为它会撤销所有在事务中进行的操作。

7. 事务示例总结

-- 开始事务
BEGIN;

-- 执行一些数据库操作
UPDATE employees SET salary = salary + 1000 WHERE department = 'HR';

-- 提交事务
COMMIT;

-- 如果出错，回滚事务
-- ROLLBACK;

事务提供了对数据库操作的强大控制力，帮助确保数据的一致性和完整性。更多详细内容请关注其他相关文章！