数据库事务
原子性保证事务中的操作要么全部成功，要么全部失败，不会只成功一部分。比如从 A 账户转出 1000 元到 B 账户，如果从 A 账户减去 1000 元成功执行，但是没有往 B 账户增加 1000 元，意味着客户将会损失 1000 元。用数据库中的术语来说，这种情况导致了数据库的不一致性。
一致性确保了数据修改的有效性，并且遵循一定的业务规则；例如，上面的银行转账事务中如果一个账户扣款成功，但是另一个账户加钱失败，那么就会出现数据不一致（此时需要回滚已经执行的扣款操作）。另外，数据库还必须保证满足完整性约束，比如账户扣款之后不能出现余额为负数（可以在余额字段上添加检查约束）。
隔离性决定了并发事务之间的可见性和相互影响程度。例如，账户 A 向账户 B 转账的过程中，账户 B 查询的余额应该是转账之前的数目；如果多人同时向账户 B 转账，结果也应该保持一致性，就像依次转账的结果一样。SQL 标准定义了 4 种不同的隔离级别，具体参考下文。
持久性确保已经提交的事务必须永久生效，即使发生断电、系统崩溃等故障，数据库都不会丢失数据。对于 PostgreSQL 而言，使用的是预写式日志（WAL）的机制实现事务的持久性。
事务控制语句
CREATE TABLE accounts(
id serial PRIMARY KEY,
user_name varchar(50),
balance numeric(10,4)
);
ALTER TABLE accounts ADD CONSTRAINT bal_check CHECK(balance >= 0);
insert into accounts(user_name, balance)
values ('UserA', 6000);
select * from accounts;
id|user_name|balance |
--|---------|---------|
1|UserA |6000.0000|
begin;
insert into accounts(user_name, balance)
values ('UserB', 0);
select * from accounts;
id|user_name|balance |
--|---------|---------|
1|UserA |6000.0000|
2|UserB | 0.0000|
commit;
begin;
insert into accounts(user_name, balance)
values ('UserC', 2000);
select * from accounts;
id|user_name|balance |
--|---------|---------|
1|UserA |6000.0000|
2|UserB | 0.0000|
3|UserC |2000.0000|
rollback;
select * from accounts;
id|user_name|balance |
--|---------|---------|
1|UserA |6000.0000|
2|UserB | 0.0000|
begin;
insert into accounts(user_name, balance)
values ('UserC', 2000);
savepoint sv1;
insert into accounts(user_name, balance)
values ('UserD', 0);
rollback to sv1;
commit;
select * from accounts;
id|user_name|balance |
--|---------|---------|
1|UserA |6000.0000|
2|UserB | 0.0000|
4|UserC |2000.0000|
并发与隔离
脏读（dirty read），一个事务能够读取其他事务未提交的修改。例如，B 的初始余额为 0；A 向 B 转账 1000 元但没有提交；此时 B 能够看到 A 转过来的 1000 元，并且成功取款 1000 元；然后 A 取消了转账；银行损失了 1000 元。
不可重复读（nonrepeatable read），一个事务读取某个记录后，再次读取该记录时数据发生了改变（被其他事务修改并提交）。例如，B 查询初始余额为 1000，取款 1000；同时 A 向 B 转账 1000 元并且提交；B 再次查询发现余额还是 1000 元，以为取款机出错了（当然，通过查询流水记录可以发现真相；数据库的状态仍然是一致的）。
幻读（phantom read），一个事务按照某个条件查询一些数据后，再次执行相同查询时结果的数量发生了变化（另一个事务增加或者删除了某些数据并且完成提交）。幻读和非重复读有点类似，都是由于其他事务修改数据导致的结果变化。
更新丢失（lost update），第一类：当两个事务更新相同的数据时，第一个事务被提交，然后第二个事务被撤销；那么第一个事务的更新也会被撤销（所有隔离级别都不允许发生这种情况）。第二类：当两个事务同时读取某一记录，然后分别进行修改提交；就会造成先提交的事务的修改丢失。
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 | 更新丢失 |
|---|---|---|---|---|
| Read Uncommitted | 可能 | 可能 | 可能 | 可能 |
| Read Committed | 不可能 | 可能 | 可能 | 可能 |
| Repeatable Read | 不可能 | 不可能 | 可能 | 不可能 |
| Serializable | 不可能 | 不可能 | 不可能 | 不可能 |
Read Uncommitted（读未提交）：最低的隔离级别，实际上就是不隔离，任何事务都可以看到其他事务未提交的修改；该级别可能产生各种并发异常。不过，PostgreSQL 消除了 Read Uncommitted 级别时的脏读，因为它的实现等同于 Read Committed。
Read Committed（读已提交）：一个事务只能看到其他事务已经提交的数据，解决了脏读问题，但是存在不可重复读、幻读和第二类更新丢失问题。这是 PostgreSQL 的默认隔离级别。
Repeated Read（可重复读）：一个事务对于同某个数据的读取结果不变，即使其他事务对该数据进行了修改并提交；不过如果其他事务删除了该记录，则无法再查询到数据（幻读）。SQL 标准中的可重复读可能出现幻读，但是 PostgreSQL 在可重复读级别消除了幻读。
Serializable（可串行化）：最高的隔离级别，事务串行化执行，没有并发。
show transaction_isolation;
transaction_isolation|
---------------------|
read committed |
begin;
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL { SERIALIZABLE | REPEATABLE READ | READ COMMITTED | READ UNCOMMITTED };
...
| 事务 1 | 事务 2 |
|---|---|
| begin; select balance from accounts where id = 1; -- 返回 6000 |
|
| begin; update accounts set balance = balance + 1000 where id = 1; select balance from accounts where id = 1; -- 返回 7000 |
|
| select balance from accounts where id = 1; -- 仍然返回 6000，没有脏读 |
|
| commit; – 提交事务 | |
| select balance from accounts where id = 1; -- 此时返回 7000，出现不可重复读 |
|
| select * from accounts where id=4; -- 返回 UserC | begin; delete from accounts where id = 4; commit; -- 删除 UserC 并提交事务 |
| select * from accounts where id=4; -- 没有结果，出现幻读 | |
| select balance from accounts where id = 1; -- 此时返回 7000 |
|
| begin; select balance from accounts where id = 1; -- 此时返回 7000 |
|
| update accounts set balance = 6000 where id = 1; -- 更新为 6000 | |
| update accounts set balance = 8000 where id = 1; -- 等待事务 1 提交 | |
| commit; | |
| commt; | |
| select balance from accounts where id = 1; -- 返回 8000，而不是自己修改成的 6000，更新丢失 |
原文作者：SQL编程思想；如有侵权，请联系管理员删除。
