PostgreSQL：十二. 事务处理与并发控制

清疚 2023-03-13 06:17 11阅读 0赞

### 十二. 事务处理与并发控制 ###

PostgreSQL提供了多种数据完整性的保证机制，如约束、触发器、约束和锁管理等。

#### 12.1 事务管理简介 ####

事务是PostgreSQL中的基本工作单元，是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做要么全不做，是一个不可分割的工作单位。

事务的属性：

1.  原子性（Atomic）:事务必须是原子工作单元；对其数据修改，要么全执行，要么全不执行。
2.  一致性（Consistent）:事务在完成时，必须使所有的数据都保持一致状态。
3.  隔离性（Isolated）:由并发事务所做的修改必须与任何其他并发事务所做的修改隔离。
4.  持久性（Durable）:事务完成之后，它对系统的影响是持久性的。

【例12.1】向person表插入3条学生记录，此时发现是不应该插入的，进行回滚操作。

BEGIN;
    INSERT INTO person VALUES(1003,'路飞',80,'10456354');
    INSERT INTO person VALUES(1004,'张露',85,'56423424');
    INSERT INTO person VALUES(1005,'魏波',70, '41242774');
    ROLLBACK TRANSACTION;
    COMMIT;

可以看到执行事务前后表中内容没有变化，这是因为事务撤销了对表的插入操作。

#### 12.2 PostgreSQL的并发机制 ####

PostgreSQL支持多用户共享同一数据库，但是当多个用户对同一个数据库进行修改时会产生并发问题。从而产生下面的问题

1.  脏读：
2.  幻读；
3.  不可重复性读取。

在PostgreSQL中，定义了4个事务隔离级别：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>隔离级别</th> 
   <th>脏读</th> 
   <th>幻读</th> 
   <th>不可重复性读取</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>读未提交</td> 
   <td>可能</td> 
   <td>可能</td> 
   <td>可能</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>读已提交</td> 
   <td>不可能</td> 
   <td>可能</td> 
   <td>可能</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>可重复读</td> 
   <td>不可能</td> 
   <td>可能</td> 
   <td>不可能</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>可串行读</td> 
   <td>不可能</td> 
   <td>不可能</td> 
   <td>不可能</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 12.3 锁机制 ####

1、锁的类型：PostgreSQL中提供了3种锁模式，分别为SpinLock、LWLock、RegularLock。

1.  SpinLock(自旋锁)：使用互斥信号，与操作系统和硬件环境比较密切，事务结束时不能自动释放。
2.  LWLock（轻量级锁）：主要提供对共享存储器的数据机构的互斥访问，特点主要是有等待队列的无死锁检测。另外，事务结束时，可以自动释放LWLock锁。LWLock锁分为排他模式和共享模式。
    
    >  *  排他模式：用于数据修改操作，如插入，更新和删除；
    >  *  共享模式：用于读取数据操作，如select操作。
3.  RegulatLock(常规锁)：为一般数据库事务管理所指的锁，主要特点为有等待队列、有死锁检测和能自动释放锁。

2、死锁：

1.  死锁的原因：
    
    >  *  请求与保持条件；
    >  *  非剥夺条件；
    >  *  循环等待条件；
    >  *  互斥条件。
2.  可能会造成死锁的资源
    
    >  *  锁。
    >  *  工作线程。
    >  *  内存。
3.  减少死锁的策略。

【例12.2】有一个现成的表person，判断此表，如果有外键，则在插入数据时使用SHARE（共享锁），事务如下：

BEGIN;
    LOCK TABLE person IN SHARE MODE;
    SELECT id FROM person 
        WHERE name = 'Star Wars: Episode I - The Phantom Menace';
    -- 如果记录没有返回则ROLLBACK 
    INSERT INTO person_user_comments VALUES 
        (_id_, 'GREAT! I was waiting for it for so long!');
    COMMIT;

【例12.3】如果一个表含有主键，则在删除时，进行SHARE ROW EXCLUSIVE（共享行排他锁）操作。事务如下：

BEGIN;
    LOCK TABLE person IN SHARE ROW EXCLUSIVE MODE;
    DELETE FROM person_user_comments WHERE id IN
        (SELECT id FROM films WHERE rating < 5);
    DELETE FROM person WHERE rating < 5;
    COMMIT

疑问1：事务和锁在应用上的区别是什么？

疑问2：事务和锁有什么关系？