PostgreSQL Transactions 事务实用教程

什么是事务

事务（Transaction）把一组数据库操作作为一个整体执行：全部成功就提交，出现问题则回滚，避免只完成一半的业务操作。

BEGIN;
-- 一组 SQL 操作
COMMIT; -- 确认并保存
-- 或 ROLLBACK; -- 撤销本事务尚未提交的更改

PostgreSQL 默认使用自动提交：每条独立 SQL 成功后都会立即提交。要让多条语句属于同一个事务，需要显式开启事务，或由应用程序在同一个数据库连接中管理事务。

ACID 四个特性

特性	含义	示例
原子性（Atomicity）	事务中的操作全部生效，或全部撤销。	转账不能只扣款、不入账。
一致性（Consistency）	事务执行前后都应满足业务规则和数据库约束。	余额不能违反设定的检查约束。
隔离性（Isolation）	并发事务按隔离级别互相隔离，避免读写产生不符合预期的结果。	并发修改同一账户时需要正确协调。
持久性（Durability）	提交成功后，数据在数据库故障恢复后仍应保留。	已提交的订单不会因服务重启而消失。

转账示例：把相关操作放进同一个事务

假设账户表为 accounts(id, balance)。扣款和入账必须作为一个整体执行；扣款条件同时检查余额，避免余额不足时继续转账。

BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1 AND balance >= 100 RETURNING id, balance;
-- 应用程序必须检查上一步是否恰好更新一行。
-- 若没有更新一行（例如余额不足或账户不存在），执行
ROLLBACK，不要入账。 UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2 RETURNING id, balance;
-- 确认两步结果都符合预期后提交；否则回滚。
COMMIT;

注意

重要：示例中的行数检查需要由客户端或存储过程完成。若第一条更新未命中，必须停止后续操作并回滚；只有在两边账户及金额均验证通过后才能提交。实际系统还应处理重复请求、账户不存在和并发规则。

SAVEPOINT：事务中的局部回滚

保存点可以撤销事务的一部分操作，而保留保存点之前的操作。

BEGIN;
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE id = 10 AND stock > 0;
SAVEPOINT before_optional_log;
INSERT INTO order_logs(order_id, message) VALUES (5001, '订单已创建');
-- 如果可选日志写入失败并希望继续此事务，可回滚到保存点
ROLLBACK TO SAVEPOINT before_optional_log;
-- 完成其他必要操作并确认无误后再提交
COMMIT;

ROLLBACK TO SAVEPOINT 不会结束整个事务；RELEASE SAVEPOINT 可以释放不再需要的保存点。

隔离级别与并发现象

隔离级别决定事务可以观察到哪些并发变化。PostgreSQL 默认隔离级别是 READ COMMITTED。

隔离级别	PostgreSQL 中的行为	使用提示
READ UNCOMMITTED	按 READ COMMITTED 执行，不会读取未提交数据。	设置后不会获得比 READ COMMITTED 更弱的行为。
READ COMMITTED	每条语句开始时获取新的快照；同一事务的两次查询可能看到不同的已提交结果。	默认级别，适用于许多常规业务。
REPEATABLE READ	事务内使用一致的快照；并发更新冲突可能导致事务失败。	适合需要事务内稳定读取的场景；失败时应重试整个事务。
SERIALIZABLE	提供最严格的可串行化保证；数据库可能因检测到冲突而中止事务。	应用必须识别序列化失败，并在安全条件下重试整个事务。

BEGIN ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
-- 当前事务中的查询与更新
COMMIT;
-- 也可以在事务开始后、执行查询前设置
BEGIN;
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
-- 当前事务中的查询与更新
COMMIT;

信息

PostgreSQL 的 REPEATABLE READ 采用快照隔离，不会出现幻读，但仍可能遇到需要更高隔离级别处理的并发业务异常。SERIALIZABLE 事务被中止时，通常需要从事务开头重新执行，而不是只重试失败的那条语句。

锁与并发更新

更新或删除行时，PostgreSQL 会对相关数据加锁。需要先读取再决定如何更新时，可以使用 SELECT ... FOR UPDATE 锁定目标行，直到事务结束。

BEGIN;
SELECT id, balance FROM accounts WHERE id = 1 FOR UPDATE;
-- 在锁仍持有时校验业务规则并执行更新
UPDATE accounts SET balance = balance - 50 WHERE id = 1 AND balance >= 50;
COMMIT;

注意

并发事务可能发生死锁。例如两个事务以相反顺序锁定相同的多行。数据库会中止其中一个事务；应用应处理该错误并在安全时重试。尽量让所有业务按一致顺序访问资源，并缩短事务持锁时间。

常见错误与安全实践

• **事务中某条语句报错：**PostgreSQL 通常会将事务标记为失败。应执行 ROLLBACK，或回滚到错误前建立的保存点；不能直接继续普通 SQL 操作。
• **不要长时间保持事务打开：**长事务会持有锁，并可能妨碍清理旧版本数据。尽快完成并提交或回滚。
• 确保同一连接：BEGIN、事务内 SQL 与 COMMIT/ROLLBACK 必须在同一个数据库连接中执行。
• **外部操作不随数据库回滚：**邮件、HTTP 请求和文件写入不是数据库事务的一部分；需设计补偿、可靠消息或事务发件箱等方案。
• **不要盲目重试所有错误：**只对明确可重试的并发失败进行有限重试，并从事务开始处重新执行。
• **提交前确认业务结果：**检查受影响行数、约束与关键返回值；确认成功后再提交。