18 事务管理之6.3 事务的管理与控制

在数据库管理系统中，事务是一个非常重要的概念，它指的是一组操作，这些操作在逻辑上作为一个单一的单元来执行。事务管理是确保数据库的正确性和一致性的重要手段。本节将深入探讨如何管理和控制事务，包括事务的启动、提交、回滚和隔离级别等方面。

事务的基本操作

1. 启动事务

在关系数据库中，事务的开始通常是通过特定的命令来指示的。在 SQL 中，我们可以使用 BEGIN TRANSACTION 或 START TRANSACTION 来启动一个新的事务。例如：

BEGIN TRANSACTION;

在事务开始后，所有随后执行的操作都将被视为该事务的一部分，直至提交或回滚。

2. 提交事务

一旦所有操作成功执行并且没有错误发生，我们可以使用 COMMIT 命令将整个事务持久化到数据库上。提交的操作会使得所有的更改生效，其他事务可以看到这些更改。例如：

COMMIT;

3. 回滚事务

如果在事务执行过程中发生错误，或者我们决定放弃该事务的更改，可以使用 ROLLBACK 命令来撤销该事务所做的所有更改。执行回滚后，数据库的状态将恢复到事务开始之前的状态。例如：

ROLLBACK;

4. 案例分析

假设我们有一个银行转账的应用场景，用户 A 向用户 B 转账 100 元。这个操作涉及到两个主要步骤：从用户 A 的账户中扣除 100 元，并将 100 元添加到用户 B 的账户中。这两个操作需要作为一个事务来管理，以确保数据的一致性。

BEGIN TRANSACTION;

-- 从用户 A 的账户中扣除 100 元
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE user_id = 'A';

-- 向用户 B 的账户中添加 100 元
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE user_id = 'B';

-- 提交事务
COMMIT;

在这个案例中，如果在第二个 UPDATE 操作之前发生了错误，比如用户 A 的余额不足，那么我们需要回滚事务：

ROLLBACK;

这样可以确保用户 A 的账户余额不会被错误地扣除，即使第二个操作没有成功执行。

事务的隔离级别

在多用户环境中，多个事务可能会同时执行，相互之间产生影响。为了管理这种并发性，数据库系统提供了四种隔离级别：

1. 读未提交（Read Uncommitted）: 最低的隔离级别，允许事务读取其他事务尚未提交的数据。可能会导致脏读。
2. 读已提交（Read Committed）: 事务只能读取已经提交的数据，避免了脏读的问题。
3. 可重复读（Repeatable Read）: 当事务在其生命周期内多次读取同一行时，确保读取到的数据是一致的。
4. 串行化（Serializable）: 最高的隔离级别，确保事务之间完全串行执行，避免了幻读的问题。

在事务中设置隔离级别的命令如下：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

选择合适的隔离级别是保证事务管理有效性的一部分，这取决于业务需求及并发访问的情况。

总结

通过对事务的管理与控制，数据库能够维护数据的一致性和完整性。在实际应用中，应当结合业务场景合理使用事务，选择合适的事务边界和隔离级别，从而保证数据安全与性能平衡。下一章将详细介绍索引的基本概念，这是数据库优化查询性能的关键手段。