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数据库学习笔记——22 管理事务处理

1 事务处理

并非所有引擎都支持事务处理
MyISAM 和 InnoDB 是两种最常使用的引擎。前者不支持明确的事务处理管理,而后者支持。

事务处理(transaction processing)可以用来维护数据库的完整性,它保证成批的SQL操作要么完全执行,要么完全不执行。

订单存储在 orders和 orderitems 两个表中: orders 存储实际的订单,而 orderitems 存储订购的各项物品。这两个表使用称为主键的唯一ID互相关联。这两个表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客户(从 customers 表查询),如果不存在,添加他/她。
(2) 检索客户的ID。
(3) 添加一行到 orders 表,把它与客户ID关联。
(4) 检索 orders 表中赋予的新订单ID。
(5) 对于订购的每个物品在 orderitems 表中添加一行,通过检索出来的ID把它与 orders 表关联(以及通过产品ID与 products 表关联)。

现在,假如由于某种数据库故障(如超出磁盘空间、安全限制、表锁等)阻止了这个过程的完成。数据库中的数据会出现什么情况?

如果故障发生在添加了客户之后, orders 表添加之前,不会有什么问题。某些客户没有订单是完全合法的。在重新执行此过程时,所插入的客户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 orders 行添加之后, orderitems 行添加之前,怎么办呢?现在,数据库中有一个空订单。更糟的是,如果系统在添加 orderitems 行之中出现故障。结果是数据库中存在不完整的订单,而且你还不知道。

如何解决这种问题?这里就需要使用 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,以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
或者作为整体执行,或者完全不执行(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)以恢复数据库到某个已知且安全的状态。

因此,请看相同的例子,这次我们说明过程如何工作。
(1) 检查数据库中是否存在相应的客户,如果不存在,添加他/她。
(2) 提交客户信息。
(3) 检索客户的ID。
(4) 添加一行到 orders 表。
(5) 如果在添加行到 orders 表时出现故障,回退。
(6) 检索 orders 表中赋予的新订单ID。
(7) 对于订购的每项物品,添加新行到 orderitems 表。
(8) 如果在添加新行到 orderitems 时出现故障,回退所有添加的orderitems 行和 orders 行。
(9) 提交订单信息。

在使用事务和事务处理时,有几个关键词汇反复出现。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),你可以对它发布回退(与回退整个事务处理不同)。

2 控制事务处理

管理事务处理的关键在于将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。

MySQL使用下面的语句来标识事务的开始:
START TRANSACTION

2.1 使用ROLLBACK

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

SELECT * FROM ordertotals;
START TRANSACTION;
DELETE FROM ordertotals;
SELECT * FROM ordertotals;
ROLLBACK;
SELECT * FROM ordertotals;

这个例子从显示 ordertotals 表的内容开始。首先执行一条 SELECT 以显示该表不为空。然后开始一个事务处理,用一条 DELETE 语句删除 ordertotals 中的所有行。另一条SELECT 语句验证 ordertotals 确实为空。这时用一条 ROLLBACK 语句回退START TRANSACTION 之后的所有语句,最后一条 SELECT 语句显示该表不为空。

显然, ROLLBACK 只能在一个事务处理内使用(在执行一条 STARTTRANSACTION 命令之后)。

哪些语句可以回退?
事务处理用来管理 INSERT 、 UPDATE 和DELETE 语句。你不能回退 SELECT 语句(这样做也没有什么意义)。你不能回退 CREATE 或 DROP 操作。事务处理块中可以使用这两条语句,但如果你执行回退,它们不会被撤销。

2.2 使用COMMIT

一般的MySQL语句都是直接针对数据库表执行和编写的。这就是所谓的隐含提交(implicit commit),即提交(写或保存)操作是自动进行的。
但是,在事务处理块中,提交不会隐含地进行。为进行明确的提交,使用 COMMIT 语句,如下所示:

START TRANSACTION;
DELETE FROM orderitems WHERE order_num=20010;
DELETE FROM orders WHERE order_num=20010;
COMMIT;

在这个例子中,从系统中完全删除订单 20010 。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(实际上,它是被自动撤销的)。

隐含事务关闭
当 COMMIT 或 ROLLBACK 语句执行后,事务会自动关闭(将来的更改会隐含提交)。

2.3 使用保留点

简单的 ROLLBACK 和 COMMIT 语句就可以写入或撤销整个事务处理。但是,只是对简单的事务处理才能这样做,更复杂的事务处理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为一个事务处理。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)。

为了支持回退部分事务处理,必须能在事务处理块中合适的位置放置占位符。这样,如果需要回退,可以回退到某个占位符。这些占位符称为保留点。

为了创建占位符,可如下使用 SAVEPOINT语句:
SAVEPOINT delete1;
每个保留点都取标识它的唯一名字,以便在回退时,MySQL知道要回退到何处。为了回退到本例给出的保留点,可如下进行:
ROLLBACK TO delete1;

保留点越多越好
可以在MySQL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,你就越能按自己的意愿灵活地进行回退。

释放保留点
保留点在事务处理完成(执行一条 ROLLBACK 或COMMIT )后自动释放。自MySQL 5以来,也可以用 RELEASE SAVEPOINT 明确地释放保留点。

2.4 更改默认的提交行为

正如所述,默认的MySQL行为是自动提交所有更改。换句话说,任何时候你执行一条MySQL语句,该语句实际上都是针对表执行的,而且所做的更改立即生效。为指示MySQL不自动提交更改,需要使用以下语句:
SET autocommit=0;
autocommit 标志决定是否自动提交更改,不管有没有 COMMIT语句。设置 autocommit 为 0 (假)指示MySQL不自动提交更改(直到 autocommit 被设置为真为止)。

标志为连接专用
autocommit 标志是针对每个连接而不是服务器的。