SQL Server 事务详解：概念、特性、隔离级别与实践

news2025/6/2 19:08:32

一、事务的基本概念

事务（Transaction）是数据库操作的基本单位，它是由一组SQL语句组成的逻辑工作单元。事务具有以下关键特性，通常被称为ACID特性：

原子性（Atomicity）：事务是一个不可分割的工作单位，事务中的操作要么全部成功，要么全部失败回滚。
一致性（Consistency）：事务执行前后，数据库从一个一致状态变到另一个一致状态。
隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，一个事务的执行不应影响其他事务的执行。
持久性（Durability）：事务一旦提交，它对数据库的改变就是永久性的，即使系统崩溃也不会丢失。

二、事务的创建与控制

1. 显式事务

显式事务需要使用BEGIN TRANSACTION、COMMIT TRANSACTION和ROLLBACK TRANSACTION语句来显式地定义事务的开始、提交和回滚。

BEGIN TRANSACTION;  -- 开始事务

-- 执行一系列SQL语句
UPDATE Accounts SET Balance = Balance - 100 WHERE AccountID = 1;
UPDATE Accounts SET Balance = Balance + 100 WHERE AccountID = 2;

-- 检查是否有错误
IF @@ERROR <> 0
BEGIN
    ROLLBACK TRANSACTION;  -- 回滚事务
    PRINT 'Transaction rolled back due to error';
END
ELSE
BEGIN
    COMMIT TRANSACTION;  -- 提交事务
    PRINT 'Transaction committed successfully';
END

2. 隐式事务

SQL Server也支持隐式事务模式，当启用隐式事务后，每个SQL语句都会自动被视为一个事务，除非显式地提交或回滚。

SET IMPLICIT_TRANSACTIONS ON;  -- 启用隐式事务

-- 每个语句都是一个独立的事务
UPDATE Accounts SET Balance = Balance - 100 WHERE AccountID = 1;
UPDATE Accounts SET Balance = Balance + 100 WHERE AccountID = 2;

COMMIT TRANSACTION;  -- 提交当前事务

-- 下一个语句将开始新的事务
UPDATE Accounts SET Balance = Balance - 50 WHERE AccountID = 3;

3. 自动提交事务

这是SQL Server的默认模式。每个单独的SQL语句都被视为一个独立的事务，执行后立即提交。

三、事务的控制语句

1. BEGIN TRANSACTION

标记事务的开始。可以指定事务名称，便于在错误处理时引用：

BEGIN TRANSACTION TransferFunds;

2. COMMIT TRANSACTION

提交事务，使所有更改永久生效。

COMMIT TRANSACTION TransferFunds;

3. ROLLBACK TRANSACTION

回滚事务，撤销自事务开始以来的所有更改。

ROLLBACK TRANSACTION TransferFunds;

4. SAVE TRANSACTION

保存事务的当前状态，可以在后续使用ROLLBACK TRANSACTION保存点名来回滚到该点：

BEGIN TRANSACTION TransferFunds;

-- 执行一些操作
UPDATE Accounts SET Balance = Balance - 100 WHERE AccountID = 1;

-- 保存当前状态
SAVE TRANSACTION BeforeUpdate2;

-- 执行更多操作
UPDATE Accounts SET Balance = Balance + 100 WHERE AccountID = 2;

-- 如果出错，可以回滚到保存点
IF @@ERROR <> 0
BEGIN
    ROLLBACK TRANSACTION BeforeUpdate2;
    PRINT 'Rolled back to BeforeUpdate2';
END
ELSE
BEGIN
    COMMIT TRANSACTION TransferFunds;
END

四、事务的隔离级别

SQL Server支持多种隔离级别，控制并发事务之间的可见性和影响程度。可以通过SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL语句设置隔离级别。

1. READ UNCOMMITTED（读未提交）

最低的隔离级别，允许读取其他事务未提交的更改（脏读）。性能最高，但数据一致性最差。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

2. READ COMMITTED（读已提交）

默认隔离级别。只能读取已提交的数据，防止脏读，但允许不可重复读和幻读。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

3. REPEATABLE READ（可重复读）

防止脏读和不可重复读，但允许幻读。事务在读取数据时会锁定这些数据，防止其他事务修改。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

4. SERIALIZABLE（可序列化）

最高的隔离级别，防止脏读、不可重复读和幻读。通过锁定整个范围的数据来防止幻读。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

5. SNAPSHOT（快照）

基于行版本控制的隔离级别，提供一致的数据视图而不锁定数据。需要数据库启用快照隔离。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SNAPSHOT;

五、事务的错误处理

在事务中处理错误非常重要，可以使用TRY...CATCH块来捕获和处理错误：

BEGIN TRY
    BEGIN TRANSACTION;
    
    -- 执行业务逻辑
    UPDATE Accounts SET Balance = Balance - 100 WHERE AccountID = 1;
    UPDATE Accounts SET Balance = Balance + 100 WHERE AccountID = 2;
    
    -- 检查是否有错误
    IF @@ERROR <> 0
        THROW;  -- 抛出错误
    
    COMMIT TRANSACTION;
    PRINT 'Transaction completed successfully';
END TRY
BEGIN CATCH
    IF @@TRANCOUNT > 0
        ROLLBACK TRANSACTION;
    
    PRINT 'Error occurred: ' + ERROR_MESSAGE();
    PRINT 'Error number: ' + CAST(ERROR_NUMBER() AS VARCHAR);
    PRINT 'Error severity: ' + CAST(ERROR_SEVERITY() AS VARCHAR);
    PRINT 'Error state: ' + CAST(ERROR_STATE() AS VARCHAR);
END CATCH