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数据库操作中的事务
好的,我们来详细解释一下数据库操作中的“事务”(Transaction)。
核心概念
数据库事务可以看作是 一个或多个数据库操作(如查询、插入、更新、删除)组成的逻辑工作单元。这个工作单元的关键特性是:它要么 完全执行(所有操作都成功),要么 完全不执行(如果任何一个操作失败,则所有已执行的操作都会被撤销,数据库回到事务开始前的状态)。
为什么需要事务?
想象一个常见的场景:银行转账。从账户A转账100元到账户B。这至少需要两个操作:
- 从账户A扣除100元。
- 向账户B增加100元。
如果没有事务机制,可能会发生以下问题:
- 操作1成功,操作2失败(比如系统在操作2执行前崩溃了):结果是账户A少了100元,账户B没增加,钱“丢了”。数据库处于不一致、不正确的状态。
- 并发问题:如果同时有另一个操作在读取账户A或账户B的余额,可能会读到中间状态(A扣了钱,B还没加钱),导致数据混乱。
事务就是为了解决这些问题,确保数据库操作的 可靠性 和 一致性。
事务的四大特性
事务的可靠性由四个关键特性来保证,通常缩写为 ACID:
-
原子性 (Atomicity)
- 含义:事务是一个不可分割的工作单元。事务中的所有操作要么全部成功提交,要么全部失败回滚。不存在部分成功、部分失败的情况。
- 类比:就像一个原子是物质的最小不可分割单位一样,事务也是数据库操作的最小逻辑执行单位。转账要么成功(A减钱,B加钱),要么失败(A和B的钱都没变)。
-
一致性 (Consistency)
- 含义:事务执行前后,数据库都必须处于一致的状态。这意味着事务的执行不能破坏数据库的完整性约束(如主键、外键、数据类型、业务规则等)。
- 类比:转账前,银行总资金是X;转账成功后,总资金仍然是X(只是在不同账户间转移了)。如果事务导致总资金变化(比如钱丢了或凭空多出来),就破坏了一致性。
-
隔离性 (Isolation)
- 含义:当多个事务并发执行时,一个事务的执行不应被其他事务干扰。每个事务都应该感觉像是在独立地操作数据库。
- 类比:就像你在一个单独的房间里工作,不受外面其他人的干扰。虽然数据库系统内部可能为了效率并发执行,但对每个事务来说,效果应该像是串行(一个接一个)执行一样。数据库系统通过锁机制或多版本并发控制(MVCC)等技术来实现不同级别的隔离。常见的隔离级别有:读未提交(Read Uncommitted)、读已提交(Read Committed)、可重复读(Repeatable Read)、串行化(Serializable)。
-
持久性 (Durability)
- 含义:一旦事务成功提交,其对数据库所做的更改就是永久性的。即使后续发生系统崩溃或断电等故障,这些更改也不会丢失。
- 类比:就像你把文件成功保存到硬盘上一样,即使之后电脑重启,文件依然存在。数据库通常通过写入事务日志(Transaction Log)并在适当时候将数据刷到磁盘来实现持久性。
事务的基本操作
在SQL中,控制事务通常涉及以下命令:
- 开始事务 (Start Transaction):标记一个事务的开始。不同的数据库有不同的语法,例如:
BEGIN TRANSACTION
或START TRANSACTION
- 某些数据库模式下,每个SQL语句默认就是一个事务(自动提交),需要显式开始一个多语句事务。
- 提交事务 (Commit):如果事务中的所有操作都成功完成,执行
COMMIT
。这将使事务期间所做的所有更改永久生效(满足持久性),并对其他事务可见(根据隔离级别)。 - 回滚事务 (Rollback):如果在事务执行过程中发生错误,或者逻辑上需要取消操作,执行
ROLLBACK
。这将撤销事务期间所做的所有更改,使数据库恢复到事务开始之前的状态(满足原子性)。 - 设置保存点 (Savepoint)(可选):允许在事务内部设置标记点。如果后续操作失败,可以选择回滚到某个保存点,而不是整个事务。
总结
数据库事务是确保数据完整性、一致性和可靠性的核心机制。它将一系列数据库操作捆绑成一个逻辑单元,通过遵循ACID原则(原子性、一致性、隔离性、持久性),保证了即使在并发环境或系统故障的情况下,数据库也能保持正确和可靠的状态。在进行关键业务操作(如金融交易、订单处理等)时,正确地使用事务至关重要。
SqlSugar中的事务
SqlSugar
事务是指在使用 .NET ORM 框架 SqlSugar 时,用来 确保一系列数据库操作要么全部成功执行,要么全部失败回滚 的一种机制。这与传统的关系型数据库事务(Transaction)的概念是一致的,但 SqlSugar 提供了更便捷、更符合 C# 编程习惯的方式来管理这些事务。
核心概念
- 原子性 (Atomicity): 事务中的所有操作被视为一个不可分割的单元。要么所有操作都成功提交到数据库,要么在任何一个操作失败时,所有已执行的操作都会被撤销(回滚),数据库状态恢复到事务开始之前的样子。
- 一致性 (Consistency): 事务确保数据库从一个一致的状态转换到另一个一致的状态。即使在事务执行过程中发生错误,数据库的完整性约束(如外键、唯一约束等)也不会被破坏。
- 隔离性 (Isolation): 并发执行的事务之间应该是相互隔离的,一个事务的中间状态不应该被其他事务看到。SqlSugar 通常依赖于底层数据库提供的隔离级别(如 Read Committed, Repeatable Read 等)。
- 持久性 (Durability): 一旦事务成功提交,其对数据库所做的更改就是永久性的,即使系统发生故障(如断电、崩溃)也不会丢失。
实现事务的方式
SqlSugar 推荐使用 UseTran
方法来处理事务,因为它能自动管理事务的开始、提交和回滚,代码更简洁且不易出错。
-
Db.Ado.UseTran(Action action)
或Db.Ado.UseTran(Func<T> func)
:- 这是 最常用且推荐 的方式。
- 你将需要在一个事务中执行的所有数据库操作代码块放入一个
Action
或Func<T>
委托中,并将其传递给UseTran
方法。 - SqlSugar 会自动:
- 在委托执行前
BeginTransaction()
。 - 如果委托中的代码 成功执行完毕(没有抛出异常),则自动
Commit()
事务。 - 如果委托中的代码 抛出任何异常,则自动
Rollback()
事务。
- 在委托执行前
- 这种方式极大地简化了事务管理,避免了忘记提交或回滚的常见错误。
示例:
using SqlSugar; using System; public class OrderService { private readonly ISqlSugarClient _db; // 假设 _db 已经被正确初始化 public OrderService(ISqlSugarClient db) { _db = db; } public void CreateOrder(Order order, List<OrderDetail> details) { try { // 使用 UseTran 来包裹所有需要在同一个事务中执行的操作 _db.Ado.UseTran(() => { // 1. 插入订单主表 var orderId = _db.Insertable(order).ExecuteReturnIdentity(); if (orderId <= 0) { throw new Exception("插入订单主表失败"); // 抛出异常会自动回滚 } // 模拟一个可能失败的操作 // if (someCondition) { throw new Exception("模拟失败"); } // 2. 插入订单明细表 foreach (var detail in details) { detail.OrderId = orderId; // 关联订单ID } var affectedRows = _db.Insertable(details).ExecuteCommand(); if (affectedRows != details.Count) { throw new Exception("插入订单明细数量不足"); // 抛出异常会自动回滚 } // 如果代码执行到这里没有抛出异常,UseTran 会自动 Commit 事务 Console.WriteLine("订单创建成功,事务已提交!"); }); } catch (Exception ex) { // UseTran 内部的异常会被重新抛出,可以在外层捕获处理 Console.WriteLine($"订单创建失败: {ex.Message}"); // 这里不需要手动回滚,UseTran 已经处理了 } } } // 假设的实体类 public class Order { public int Id { get; set; } public string OrderNo { get; set; } /* ... other properties */ } public class OrderDetail { public int Id { get; set; } public int OrderId { get; set; } public string ProductName { get; set; } /* ... other properties */ }
-
手动事务管理 (不推荐,除非特殊需要):
Db.Ado.BeginTran()
: 手动开始一个事务。Db.Ado.CommitTran()
: 手动提交当前事务。Db.Ado.RollbackTran()
: 手动回滚当前事务。- 这种方式需要开发者自己编写
try...catch...finally
块来确保在任何情况下都能正确地提交或回滚事务,代码更复杂,容易出错。
示例 (手动方式):
public void CreateOrderManual(Order order, List<OrderDetail> details) { try { _db.Ado.BeginTran(); // 手动开始事务 var orderId = _db.Insertable(order).ExecuteReturnIdentity(); if (orderId <= 0) throw new Exception("插入订单主表失败"); foreach (var detail in details) { detail.OrderId = orderId; } var affectedRows = _db.Insertable(details).ExecuteCommand(); if (affectedRows != details.Count) throw new Exception("插入订单明细数量不足"); _db.Ado.CommitTran(); // 手动提交事务 Console.WriteLine("订单创建成功,事务已提交!"); } catch (Exception ex) { _db.Ado.RollbackTran(); // 手动回滚事务 Console.WriteLine($"订单创建失败: {ex.Message},事务已回滚!"); // 可能需要重新抛出异常或进行其他错误处理 // throw; } // 注意:没有 finally 块来确保在非预期退出时(如线程中止)也能回滚,这是手动方式的风险之一 }
总结:
SqlSugar 事务是利用 SqlSugar 提供的 API 来管理数据库事务的一种方式,主要目的是保证一组数据库操作的原子性,维护数据的一致性。强烈推荐使用 Db.Ado.UseTran()
方法,因为它更安全、更简洁,能有效避免手动管理事务带来的潜在问题。