第20课 SQL入门之管理事务处理

这一课介绍什么是事务处理，如何利用COMMIT和ROLLBACK语句管理事务处理。

20.1 事务处理

使用事务处理（transaction processing），通过确保成批的SQL操作要么完全执行，要么完全不执行，来维护数据库的完整性。
正如第12课所述，关系数据库把数据存储在多个表中，使数据更容易操纵、维护和重用。不用深究如何以及为什么进行关系数据库设计，在某种程度上说，设计良好的数据库模式都是关联的。
前面使用的Orders表就是一个很好的例子。订单存储在Orders和OrderItems两个表中：Orders存储实际的订单，OrderItems存储订购的各项物品。这两个表使用称为主键（参阅第1课）的唯一ID互相关联，又与包含客户和产品信息的其他表相关联。
给系统添加订单的过程如下：

1. 检查数据库中是否存在相应的顾客，如果不存在，添加他；
2. 检索顾客的ID；
3. 在Orders表添加一行，它与顾客ID相关联；
4. 检索Orders表中赋予的新订单ID；
5. 为订购的每个物品在OrderItems表中添加一行，通过检索出来的ID把它与Orders表关联（并且通过产品ID与Products表关联）。
   现在假设由于某种数据库故障（如超出磁盘空间、安全限制、表锁等），这个过程无法完成。数据库中的数据会出现什么情况？
   如果故障发生在添加顾客之后，添加Orders表之前，则不会有什么问题。某些顾客没有订单是完全合法的。重新执行此过程时，所插入的顾客记录将被检索和使用。可以有效地从出故障的地方开始执行此过程。
   但是，如果故障发生在插入Orders行之后，添加OrderItems行之前，怎么办？现在，数据库中有一个空订单。
   更糟的是，如果系统在添加OrderItems行之时出现故障，怎么办？结果是数据库中存在不完整的订单，而你还不知道。
   如何解决这种问题？这就需要使用事务处理了。事务处理是一种机制，用来管理必须成批执行的SQL操作，保证数据库不包含不完整的操作结果。利用事务处理，可以保证一组操作不会中途停止，它们要么完全执行，要么完全不执行（除非明确指示）。如果没有错误发生，整组语句提交给（写到）数据库表；如果发生错误，则进行回退（撤销），将数据库恢复到某个已知且安全的状态。
   再看这个例子，这次我们说明这一过程是如何工作的：
6. 检查数据库中是否存在相应的顾客，如果不存在，添加他；
7. 提交顾客信息；
8. 检索顾客的ID；
9. 在Orders表中添加一行；
10. 如果向Orders表添加行时出现故障，回退；
11. 检索Orders表中赋予的新订单ID；
12. 对于订购的每项物品，添加新行到OrderItems表；
13. 如果向OrderItems添加行时出现故障，回退所有添加的OrderItems行和Orders行。
    在使用事务处理时，有几个反复出现的关键词。下面是关于事务处理需要知道的几个术语：

• 事务（transaction）指一组SQL语句；
• 回退（rollback）指撤销指定SQL语句的过程；
• 提交（commit）指将未存储的SQL语句结果写入数据库表；
• 保留点（savepoint）指事务处理中设置的临时占位符（placeholder），可以对它发布回退（与回退整个事务处理不同）。

提示：可以回退哪些语句？
事务处理用来管理INSERT、UPDATE和DELETE语句。不能回退SELECT语句（回退SELECT语句也没有必要），也不能回退CREATE或DROP操作。事务处理中可以使用这些语句，但进行回退时，这些操作也不撤销。

20.2 控制事务处理

我们已经知道了什么是事务处理，下面讨论管理事务中涉及的问题。

警告：事务处理实现的差异
不同DBMS用来实现事务处理的语法有所不同。在使用事务处理时请参阅相应的DBMS文档。

管理事务的关键在于将SQL语句组分解为逻辑块，并明确规定数据何时应该回退，何时不应该回退。
有的DBMS要求明确标识事务处理块的开始和结束。如在SQL Server中，标识如下：
输入▼

BEGIN TRANSACTION
 ... 
COMMIT TRANSACTION 

分析▼
在这个例子中，BEGIN TRANSACTION和COMMIT TRANSACTION语句之间的SQL必须完全执行或者完全不执行。
MariaDB和MySQL中等同的代码为：
输入▼

START TRANSACTION
... 

Oracle使用的语法：
输入▼

SET TRANSACTION
 ... 

PostgreSQL使用ANSI SQL语法：
输入▼

BEGIN 
... 

其他DBMS采用上述语法的变体。你会发现，多数实现没有明确标识事务处理在何处结束。事务一直存在，直到被中断。通常，COMMITT用于保存更改，ROLLBACK用于撤销，详述如下。

20.2.1 使用ROLLBACK

SQL的ROLLBACK命令用来回退（撤销）SQL语句，请看下面的语句：
输入▼

DELETE FROM Orders;
 ROLLBACK; 

分析▼
在此例子中，执行DELETE操作，然后用ROLLBACK语句撤销。虽然这不是最有用的例子，但它的确能够说明，在事务处理块中，DELETE操作（与INSERT和UPDATE操作一样）并不是最终的结果。

20.2.2 使用COMMIT

一般的SQL语句都是针对数据库表直接执行和编写的。这就是所谓的隐式提交（implicit commit），即提交（写或保存）操作是自动进行的。
在事务处理块中，提交不会隐式进行。不过，不同DBMS的做法有所不同。有的DBMS按隐式提交处理事务端，有的则不这样。
进行明确的提交，使用COMMIT语句。下面是一个SQL Server的例子：
输入▼

BEGIN TRANSACTION 
DELETE OrderItems 
WHERE order_num = 12345 
DELETE Orders 
WHERE order_num = 12345
COMMIT TRANSACTION 

分析▼
在这个SQL Server例子中，从系统中完全删除订单12345。因为涉及更新两个数据库表Orders和OrderItems，所以使用事务处理块来保证订单不被部分删除。最后的COMMIT语句仅在不出错时写出更改。如果第一条DELETE起作用，但第二条失败，则DELETE不会提交。
为在Oracle中完成相同的工作，可如下进行：
输入▼

SET TRANSACTION 
DELETE OrderItems 
WHERE order_num = 12345; 
DELETE Orders 
WHERE order_num = 12345; 
COMMIT;  

20.2.3 使用保留点

使用简单的ROLLBACK和COMMIT语句，就可以写入或撤销整个事务。但是，只对简单的事务才能这样做，复杂的事务可能需要部分提交或回退。
例如前面描述的添加订单的过程就是一个事务。如果发生错误，只需要返回到添加Orders行之前即可。不需要回退到Customers表（如果存在的话）。
要支持回退部分事务，必须在事务处理块中的合适位置放置占位符。这样，如果需要回退，可以回退到某个占位符。
在SQL中，这些占位符称为保留点。在MariaDB、MySQL和Oracle中创建占位符，可使用SAVEPOINT语句：
输入▼

SAVEPOINT delete1; 

在SQL Server中，如下进行：
输入▼

SAVE TRANSACTION delete1; 

每个保留点都要取能够标识它的唯一名字，以便在回退时，DBMS知道回退到何处。要回退到本例给出的保留点，在SQL Server中可如下进行：
输入▼

ROLLBACK TRANSACTION delete1; 

在MariaDB、MySQL和Oracle中，如下进行：
输入▼

ROLLBACK TO delete1; 

下面是一个完整的SQL Server例子：
输入▼

BEGIN TRANSACTION 
INSERT INTO Customers(cust_id, cust_name) 
VALUES('1000000010', 'Toys Emporium'); 
SAVE TRANSACTION StartOrder; 
INSERT INTO Orders(order_num, order_date, cust_id)
VALUES(20100,'2001/12/1','1000000010'); 
IF @@ERROR <> 0 
ROLLBACK TRANSACTION StartOrder;
INSERT INTO OrderItems(order_num, order_item,
						 prod_id, quantity, item_price) 
VALUES(20100, 1, 'BR01', 100, 5.49); 
IF @@ERROR <> 0 
ROLLBACK TRANSACTION StartOrder; 
INSERT INTO OrderItems(order_num, order_item,
						 prod_id, quantity, item_price) 
VALUES(20100, 2, 'BR03', 100, 10.99); 
IF @@ERROR <> 0 
ROLLBACK TRANSACTION StartOrder; 
COMMIT TRANSACTION 

分析▼
这里的事务处理块中包含了4条INSERT语句。在第一条INSERT语句之后定义了一个保留点，因此，如果后面的任何一个INSERT操作失败，事务处理最近回退到这里。在SQL Server中，可检查一个名为@@ERROR的变量，看操作是否成功。（其他DBMS使用不同的函数或变量返回此信息。）如果@@ERROR返回一个非0的值，表示有错误发生，事务处理回退到保留点。如果整个事务处理成功，发布COMMIT以保留数据。

提示：保留点越多越好
可以在SQL代码中设置任意多的保留点，越多越好。为什么呢？因为保留点越多，你就越能灵活地进行回退。

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