API开发工程师-API数据处理与存储-PostgreSQL_事务与锁.docx

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事务基础

1事务的概念与特性

在数据库操作中，事务（Transaction）是一个不可分割的工作单位。在PostgreSQL中，事务确保了数据操作的完整性和一致性，即使在系统故障或操作中断的情况下，也能保证数据的正确性。事务具有以下四个特性，通常被称为ACID特性：

原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部完成，要么一个也不完成。如果事务在完成前被中断，所有已执行的操作将被回滚，数据库将恢复到事务开始前的状态。

一致性（Consistency）：事务将数据库从一个一致状态转换到另一个一致状态。事务开始前和结束后，数据库都必须处于一致状态。

隔离性（Isolation）：并发执行的事务之间不能互相干扰。每个事务都独立于其他事务，如同在单用户环境下执行一样。

持久性（Durability）：一旦事务完成，它对数据库的更改是永久的，即使系统发生故障，这些更改也不会丢失。

2事务的开始与结束

在PostgreSQL中，事务可以通过BEGIN和END语句来显式地开始和结束。事务也可以通过COMMIT或ROLLBACK语句来结束，其中COMMIT用于提交事务，ROLLBACK用于回滚事务。

2.1示例代码

假设我们有一个简单的bank表，用于存储银行账户信息，包括account_id和balance字段。我们将通过一个事务来更新两个账户的余额，以模拟转账操作。

--创建bank表

CREATETABLEbank(

account_idSERIALPRIMARYKEY,

balanceNUMERIC(10,2)NOTNULL

);

--插入两个账户

INSERTINTObank(balance)VALUES(1000.00),(500.00);

--开始事务

BEGIN;

--更新账户1的余额

UPDATEbankSETbalance=balance-200.00WHEREaccount_id=1;

--更新账户2的余额

UPDATEbankSETbalance=balance+200.00WHEREaccount_id=2;

--提交事务

COMMIT;

在这个例子中，我们首先创建了一个bank表，并插入了两个账户。然后，我们开始了一个事务，更新了账户1的余额，减少了200元，接着更新了账户2的余额，增加了200元。最后，我们提交了事务，确保了转账操作的完整性和一致性。

如果在事务中发生错误，我们可以使用ROLLBACK来撤销所有更改：

BEGIN;

UPDATEbankSETbalance=balance-300.00WHEREaccount_id=1;

--假设这里发生了一个错误，我们回滚事务

ROLLBACK;

在这个例子中，如果在更新账户1的余额时发生错误，我们可以回滚事务，撤销所有更改，保持数据库的一致性。

3事务的隔离级别

事务的隔离级别定义了事务之间数据的可见性。PostgreSQL支持四种隔离级别：READUNCOMMITTED、READCOMMITTED、REPEATABLEREAD和SERIALIZABLE。默认的隔离级别是READCOMMITTED。

3.1示例代码

假设我们有两个事务，事务A和事务B，它们都在尝试更新同一个账户的余额。我们将使用不同的隔离级别来观察事务之间的数据可见性。

--事务A

BEGIN;

--设置隔离级别为READCOMMITTED

SETTRANSACTIONISOLATIONLEVELREADCOMMITTED;

--查询账户余额

SELECTbalanceFROMbankWHEREaccount_id=1;

--暂停事务A，以便事务B可以执行

SELECTpg_sleep(5);

--更新账户余额

UPDATEbankSETbalance=balance+100.00WHEREaccount_id=1;

--提交事务A

COMMIT;

--事务B

BEGIN;

--设置隔离级别为READUNCOMMITTED

SETTRANSACTIONISOLATIONLEVELREADUNCOMMITTED;

--查询账户余额

SELECTbalanceFROMbankWHEREaccount_id=1;

--更新账户余额

UPDATEbankSETbalance=balance+50.00WHEREaccount_id=1;

--提交事务B

COMM