務(wù)（transaction）是一個(gè)或多個(gè)接連在一起作為一個(gè)邏輯單位運(yùn)行的SQL語(yǔ)句。DBMS認(rèn)為事務(wù)是不可分割的，要么全部執(zhí)行，要么全不執(zhí)行。
用銀行的例子來(lái)說(shuō)明事務(wù)的重要性是很經(jīng)典的。假定某個(gè)客戶從他的儲(chǔ)蓄賬戶向支票賬戶轉(zhuǎn)賬500美元。這個(gè)操作包括連續(xù)執(zhí)行的兩個(gè)獨(dú)立步驟。
(1) 儲(chǔ)蓄賬戶減500美元。
(2) 支票賬戶增500美元。
圖14-1顯示了這個(gè)事務(wù)的兩條SQL語(yǔ)句。設(shè)想，如果DBMS在執(zhí)行了第一條語(yǔ)句，但沒有執(zhí)行第二條時(shí)突然發(fā)生故障——斷電、系統(tǒng)崩潰、硬件出問題，賬戶在神不知鬼不覺的情況下出現(xiàn)了不平衡。瀆職控告和牢獄之災(zāi)就會(huì)接踵而至。
圖14-1 當(dāng)銀行客戶從儲(chǔ)蓄賬戶向支票賬戶轉(zhuǎn)賬時(shí)，必須有兩條SQL語(yǔ)句
為了避免違法記錄，應(yīng)該使用事務(wù)來(lái)保證兩條SQL語(yǔ)句都被執(zhí)行，以維持賬戶平衡。如果事務(wù)中的一條語(yǔ)句無(wú)法執(zhí)行時(shí)，DBMS將撤銷（回滾）事務(wù)中其他語(yǔ)句。如果一切順利，變化將被持久化（提交）。
執(zhí)行事務(wù)
要了解事務(wù)如何工作，就要了解一些術(shù)語(yǔ)。
提交。提交（committing）事務(wù)是使自事務(wù)開始后修改的所有數(shù)據(jù)持久化在數(shù)據(jù)庫(kù)中。在事務(wù)提交后，即使發(fā)生崩潰或其他故障，事務(wù)帶來(lái)的所有變化仍然對(duì)其他用戶可見并能夠保證持久化。
回滾。回滾（rolling back）事務(wù)是撤銷事務(wù)中SQL語(yǔ)句帶來(lái)的所有變化。事務(wù)回滾后，此前影響到的數(shù)據(jù)回到原狀，就好像SQL語(yǔ)句從未執(zhí)行一樣。
事務(wù)日志。事務(wù)日志文件（transaction logfile）或日志（log）是有關(guān)事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行修改的一系列記錄。事務(wù)日志記錄了每個(gè)事務(wù)開始、數(shù)據(jù)的變化以及撤銷或重新執(zhí)行事務(wù)（如果將來(lái)需要）的足夠信息。日志隨著數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的執(zhí)行不斷增長(zhǎng)。
盡管保證每個(gè)事務(wù)本身的完整性是DBMS的職責(zé)，但依據(jù)組織或公司規(guī)章來(lái)開始和結(jié)束事務(wù)以保證數(shù)據(jù)邏輯的一致性則是數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)人員的責(zé)任。事務(wù)應(yīng)該僅包含能做出一致修改的必要的SQL語(yǔ)句——不多不少。所有引用表中的數(shù)據(jù)在事務(wù)開始前和事務(wù)結(jié)束后必須保持一致。
在設(shè)計(jì)和執(zhí)行事務(wù)時(shí)，要重點(diǎn)考慮以下方面。
l 事務(wù)相關(guān)的SQL語(yǔ)句會(huì)修改數(shù)據(jù)，所以執(zhí)行事務(wù)要得到數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的授權(quán)。
l 事務(wù)過(guò)程應(yīng)用于那些改變數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的語(yǔ)句（INSERT、UPDATE、DELETE、CREATE、ALTER、DROP——因不同DBMS而異）。對(duì)于工作中用到的數(shù)據(jù)庫(kù)，每一條這樣的語(yǔ)句都應(yīng)該作為事務(wù)的一部分執(zhí)行。
l 提交了的事務(wù)被稱作持久化，意味著永久性改變，即便系統(tǒng)發(fā)生故障仍能保持。
l DBMS的數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制依賴于事務(wù)。當(dāng)DBMS在故障之后被在線復(fù)原，DBMS檢查事務(wù)日志確認(rèn)是否所有事務(wù)都提交給了數(shù)據(jù)庫(kù)。如發(fā)現(xiàn)沒有提交（部分執(zhí)行）的事務(wù)，依據(jù)日志將它們回滾。必須重新提交回滾的事務(wù)（盡管一些DBMS能夠自動(dòng)完成沒有結(jié)束的事務(wù)）。
l DBMS的備份/恢復(fù)設(shè)備依賴于事務(wù)。備份設(shè)備獲得例行的數(shù)據(jù)庫(kù)快照并將它們和隨后的事務(wù)日志存儲(chǔ)在備份盤上。假定使用的硬盤發(fā)生故障使得數(shù)據(jù)和事務(wù)日志不可讀。可以借助于恢復(fù)設(shè)備，它將采用最近的數(shù)據(jù)庫(kù)備份并執(zhí)行，或前滾所有從快照到故障前最后執(zhí)行并在日志中提交的事務(wù)。這個(gè)恢復(fù)操作使數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到故障發(fā)生前的正確狀態(tài)（注意，要再次提交沒有提交的事務(wù)）。
l 顯然，應(yīng)該將數(shù)據(jù)庫(kù)和它的事務(wù)日志存儲(chǔ)于不同的物理硬盤。
對(duì)人來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)好像在同一時(shí)間運(yùn)行著兩個(gè)或更多進(jìn)程。實(shí)際上，計(jì)算機(jī)操作并非同時(shí)發(fā)生，而是連續(xù)的。同時(shí)發(fā)生的印象是因?yàn)槲⑻幚砥髟谌藗冸y以察覺的很短的時(shí)間段內(nèi)工作。在DBMS里，并發(fā)控制是在兩個(gè)或更多用戶同時(shí)訪問或修改相同的數(shù)據(jù)時(shí)為防止數(shù)據(jù)失去完整性的一組策略 。
DBMS使用鎖定策略來(lái)保證事務(wù)完整性和數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性。在讀寫操作時(shí)，鎖定限制數(shù)據(jù)的訪問；于是，它阻止用戶讀那些正在被其他用戶修改的數(shù)據(jù)，并防止多用戶同時(shí)對(duì)同一數(shù)據(jù)修改。如果沒有鎖定，數(shù)據(jù)可能發(fā)生邏輯錯(cuò)誤，針對(duì)這些數(shù)據(jù)執(zhí)行的語(yǔ)句將返回不可預(yù)料的結(jié)果。偶爾會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)用戶都鎖定了對(duì)方事務(wù)所需的數(shù)據(jù)并嘗試去得到對(duì)方的解鎖，這時(shí)發(fā)生死鎖問題。大多數(shù)DBMS能夠偵測(cè)和解決死鎖問題，通過(guò)回滾一個(gè)用戶的事務(wù)讓另一個(gè)事務(wù)可以運(yùn)行（否則，兩個(gè)用戶都要永遠(yuǎn)等對(duì)方解鎖）。鎖定機(jī)制非常復(fù)雜，請(qǐng)查閱DBMS文檔了解鎖定。
并發(fā)透明性是從事務(wù)的角度看數(shù)據(jù)庫(kù)上運(yùn)行唯一事務(wù)的現(xiàn)象。DBMS分離事務(wù)變化與任何其他并發(fā)事務(wù)的變化。當(dāng)然，事務(wù)永遠(yuǎn)見不到數(shù)據(jù)的中間狀態(tài)；或在其他并發(fā)事務(wù)之前訪問，或在其他并發(fā)事務(wù)結(jié)束以后訪問。分離的事務(wù)允許重載開始數(shù)據(jù)并再次執(zhí)行（前滾）一系列事務(wù)來(lái)達(dá)到它們?cè)谧畛醯氖聞?wù)被執(zhí)行之后的狀態(tài)。
因?yàn)槭聞?wù)按照要么全部，要么全不方式被執(zhí)行，事務(wù)的邊界（開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)）必須清晰。邊界使DBMS作為一個(gè)原子單元來(lái)執(zhí)行這些語(yǔ)句。事務(wù)隱式開始于第一個(gè)可執(zhí)行的SQL語(yǔ)句或顯式使用 START TRANSACTION語(yǔ)句。事務(wù)顯式結(jié)束于COMMIT或ROLLBACK語(yǔ)句（無(wú)法隱式結(jié)束），且無(wú)法在提交之后回滾事務(wù)。
Oracle和DB2的事務(wù)總是隱式開始，這些DBMS沒有用來(lái)開始事務(wù)的語(yǔ)句。在Microsoft Access、Microsoft SQL Server、MySQL和PostgreSQL中，可以使用BEGIN語(yǔ)句顯式開始事務(wù)。SQL:1999引入START TRANSACTION語(yǔ)句——由于這發(fā)生在DBMS使用BEGIN開始事務(wù)很久以后，因此不同DBMS擴(kuò)展BEGIN的語(yǔ)法也各不相同。MySQL和PostgreSQL支持START TRANSACTION（作為BEGIN同義詞）。
在Microsoft Access或Microsoft SQL Server中，輸入：
BEGIN TRANSACTION;
或
在MySQL or PostgreSQL，輸入：
START TRANSACTION;
輸入：
COMMIT;
輸入：
ROLLBACK;
代碼14-1中的SELECT語(yǔ)句顯示UPDATE操作被DBMS執(zhí)行后又被ROLLBACK語(yǔ)句取消。結(jié)果見圖14-2。
圖14-2 運(yùn)行代碼14-1的結(jié)果。SELECT語(yǔ)
句的結(jié)果顯示DBMS取消了操作
代碼14-1 在一個(gè)事務(wù)內(nèi)，更新操作（像插入和刪除操作那樣）永遠(yuǎn)不是在最后出現(xiàn)。結(jié)果見圖14-2
SELECT SUM(pages), AVG(price) FROM titles;
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE titles SET pages = 0;
UPDATE titles SET price = price * 2;
SELECT SUM(pages), AVG(price) FROM titles;
ROLLBACK;
SELECT SUM(pages), AVG(price) FROM titles;
代碼14-2顯示更實(shí)用的事務(wù)例子。要從表publi- shers刪除出版社P04而不產(chǎn)生引用完整性錯(cuò)誤。因?yàn)楸韙itles的有些外鍵值指向表publishers的出版社P04，所以要先刪除表titles、titles_authors、和royalties中相關(guān)的行。應(yīng)該使用事務(wù)保證所有DELETE語(yǔ)句都被執(zhí)行。如果只有一些語(yǔ)句執(zhí)行成功，數(shù)據(jù)將無(wú)法保持一致（要了解更多有關(guān)引用完整性檢查的信息，參見11.7節(jié)）。
代碼14-2 使用事務(wù)從表publishers中刪除出版社P04，及刪除其他表中與P04相關(guān)的行
BEGIN TRANSACTION;
DELETE FROM title_authors
WHERE title_id IN
(SELECT title_id
FROM titles
WHERE pub_id = 'P04');
DELETE FROM royalties
WHERE title_id IN
(SELECT title_id
FROM titles
WHERE pub_id = 'P04');
DELETE FROM titles
WHERE pub_id = 'P04';
DELETE FROM publishers
WHERE pub_id = 'P04';
COMMIT;
ACID是首字母縮寫，它概括了事務(wù)的特點(diǎn)：
原子性（Atomicity）。要么事務(wù)中所有的數(shù)據(jù)修改都執(zhí)行，要么都撤銷。
一致性（Consistency）。完全的事務(wù)應(yīng)讓數(shù)據(jù)保持一致來(lái)保證數(shù)據(jù)完整。一致狀態(tài)要保證滿足所有數(shù)據(jù)約束。（注意，并不要求在任何事務(wù)的中間點(diǎn)保持一致性）。
隔離性（Isolation）。事務(wù)的影響?yīng)毩ⅲɑ螂[藏）于其他事務(wù)，參見14.1節(jié)“并發(fā)控制”提要欄。
持久性（Durakility）。在事務(wù)完成后，它的影響是永久和持續(xù)的——即便是系統(tǒng)崩潰。
事務(wù)理論是獨(dú)立于關(guān)系模型的重大問題。由Jim Gray和Andreas Reuter所著的Transaction Processing: Concepts and Techniques（Morgan Kaufmann）是一本很好的參考書。
ü提示
l 不要忘記使用COMMIT或ROLLBACK顯式結(jié)束事務(wù)。沒有結(jié)束點(diǎn)將導(dǎo)致回滾的最后未提交事務(wù)巨大，可能帶來(lái)意外的數(shù)據(jù)變化或程序異常中止。因?yàn)槭聞?wù)在生存期鎖定行、整個(gè)表、索引和其他資源，所以要讓事務(wù)盡可能小。COMMIT或ROLLBACK為其他事務(wù)釋放資源。
l 可以嵌套事務(wù)。最大嵌套數(shù)因DBMS而異。
使用一條SET語(yǔ)句的UPDATE更新多個(gè)列比使用多個(gè)UPDATE快。例如，查詢：
UPDATE mytable
SET col1 = 1
col2 = 2
col3 = 3
WHERE col1 <> 1
OR col2 <> 2
OR col3 <> 3;
比3個(gè)UPDATE語(yǔ)句好，因?yàn)樗鼫p少了日志記錄（盡管帶來(lái)鎖定）。
l 默認(rèn)情況下，DBMS運(yùn)行在自動(dòng)提交模式（autocommit mode），除非被其他顯式或隱式事務(wù)重寫（或被系統(tǒng)設(shè)置關(guān)閉）。在這種模式下，每一條語(yǔ)句作為一個(gè)事務(wù)執(zhí)行。如果語(yǔ)句執(zhí)行成功，DBMS就將它提交；如果DBMS遇到錯(cuò)誤，就回滾這條語(yǔ)句。
l 對(duì)于長(zhǎng)的事務(wù)，可以設(shè)置稱為存儲(chǔ)點(diǎn)（savepoints）的中間標(biāo)志，將事務(wù)分割為小段。存儲(chǔ)點(diǎn)允許回滾從事務(wù)當(dāng)前點(diǎn)到事務(wù)靠前的時(shí)間點(diǎn)之間的變化（假定事務(wù)還沒有提交）。如果在一系列復(fù)雜的插入、更新、刪除操作未提交時(shí)，意識(shí)到最后的變化是不正確的或不必要的，使用存儲(chǔ)點(diǎn)就可以避免重新提交所有語(yǔ)句。Microsoft Access不支持存儲(chǔ)點(diǎn)。在Oracle、DB2、MySQL和PostgreSQL中，使用語(yǔ)句：
SAVEPOINT savepoint_name
對(duì)于Microsoft SQL Server，使用：
SAVE TRANSACTION savepoint_name;
查閱DBMS文檔來(lái)了解有關(guān)存儲(chǔ)點(diǎn)鎖定的細(xì)節(jié)知識(shí)及如何COMMIT或ROLLBACK到特定的存儲(chǔ)點(diǎn)。
Microsoft Access中，通過(guò)SQL視圖窗口或DAO無(wú)法執(zhí)行事務(wù)，必須使用Microsoft Jet OLE DB Provider和ADO。
Oracle和DB2是隱式開始事務(wù)的。為了在Oracle 和 DB2中運(yùn)行代碼14-1和代碼14-2，要?jiǎng)h除語(yǔ)句：BEGIN TRANSACTION；
為了在MySQL中運(yùn)行代碼14-1和代碼14-2，將語(yǔ)句BEGIN TRANSACTION;變?yōu)镾TART TRANSACTION;（或BEGIN）。
MySQL通過(guò)InnoDB和BDB表支持事務(wù)，請(qǐng)查閱MySQL文檔了解事務(wù)。Microsoft SQL Server、 Oracle、MySQL和PostgreSQL支持SET TRANSACTION語(yǔ)句設(shè)置事務(wù)特征。DB2通過(guò)服務(wù)器層和連接初始化設(shè)置控制事務(wù)特征。