如何使用 SQL COMMIT 和 SQL ROLLBACK 语句管理事务处理

本文内容

本文介绍什么是 SQL 事务处理，如何利用 COMMIT 和 ROLLBACK 语句对何时写数据、何时撤销进行明确的管理；还学习了如何使用保留点，更好地控制回退操作。

一、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 如何使用 SQL INNER JOIN 联结两个或多个表 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 学习 SQL 之前需要了解的基础知识）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：

(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) 提交顾客信息；

(3) 检索顾客的 ID；

(4) 在 Orders 表中添加一行；

(5) 如果向 Orders 表添加行时出现故障，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。

二、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。

注意：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（省略号表示实际的代码）：

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BEGIN TRANSACTION
...
COMMIT TRANSACTION

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：

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START TRANSACTION
...

Oracle 使用的语法：

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SET TRANSACTION
...

PostgreSQL 使用 ANSI SQL 语法：

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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，COMMIT 用于保存更改，ROLLBACK 用于撤销，详述如下。

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：

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DELETE FROM Orders;
ROLLBACK;

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。

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：

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

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：

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

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。

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SAVEPOINT delete1;

在 SQL Server 中，如下进行：

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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。

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ROLLBACK TRANSACTION delete1;

在 MariaDB、MySQL 和 Oracle 中，如下进行：

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ROLLBACK TO delete1;

下面是一个完整的 SQL Server 例子：

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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

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，事务处理能够回退到这里。

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。

三、小结

本文介绍了事务是必须完整执行的 SQL 语句块。

我们学习了如何使用 COMMIT 和 ROLLBACK 语句对何时写数据、何时撤销进行明确的管理；还学习了如何使用保留点，更好地控制回退操作。

事务处理是个相当重要的主题，一篇文章的内容无法全部涉及。各种 DBMS 对事务处理的实现不同，详细内容请参考具体的 DBMS 文档。

（完）