在Django中进行数据库事务管理

数据库事务

基本概念

事务是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作，这些操作具有原子性，即这些操作要么完全地执行，要么完全地不执行。事务处理可以确保除非事务性单元内的所有操作都成功完成，否则不会永久更新面向数据的资源。

事务属性

事务应该具有4个属性：原子性、一致性、隔离性、持久性。这四个属性通常称为ACID特性。

• 原子性（atomicity）。一个事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做。
• 一致性（consistency）。事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。一致性与原子性是密切相关的。
• 隔离性（isolation）。一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
• 持久性（durability）。持久性也称永久性（permanence），指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其有任何影响。

事务举例

1. 银行转账

假定A账户目前有100元，B账户和C账户同时向A账户转账100元。这个时候，我们需要保证：

• B账户减少100元后，A账户增加100元。假使交易途中发生故障，B账户不应减少100元，A账户也不应增加100元。（原子性、一致性）
• C账户减少100元后，A账户增加100元。假使交易途中发生故障，C账户不应减少100元，A账户也不应增加100元。（原子性、一致性）
• B账户交易、C账户交易过程中，应有先后次序，交易不可在同一个余额上重复执行，以确保交易后A账户余额正确。（隔离性）
• 交易记录应在交易完成后永久记录。（持久性）

可见，转账事务具有上述四个属性，因此在处理转账时，需要将其对待为事务。

2. 公众号抢票操作

假定A活动目前有100张余票，B同学和C同学同时需要抢票一张。这个时候，我们需要保证：

• A活动减少1张票后，B同学手中应多一张活动票。假使抢票途中发生故障，B不应获得1张活动票，A活动也不应减少1张票。（原子性、一致性）
• A活动减少1张票后，C同学手中应多一张活动票。假使抢票途中发生故障，C不应获得1张活动票，A活动也不应减少1张票。（原子性、一致性）
• B同学抢票、C同学抢票过程中，应有先后次序，交易不可在同一个余票基础上重复执行，以确保交易后A活动余票正确。（隔离性）
• 抢票记录应在抢票完成后永久记录。（持久性）

可见，抢票事务具有上述四个属性，因此在处理抢票时，需要将其对待为事务。

MySQL中的事务管理

事务控制语句

• BEGIN或START TRANSACTION；显式地开启一个事务；
• COMMIT；也可以使用COMMIT WORK，不过二者是等价的。COMMIT会提交事务，并使已对数据库进行的所有修改成为永久性的；
• ROLLBACK；有可以使用ROLLBACK WORK，不过二者是等价的。回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改；
• SAVEPOINT identifier；SAVEPOINT允许在事务中创建一个保存点，一个事务中可以有多个SAVEPOINT；
• RELEASE SAVEPOINT identifier；删除一个事务的保存点，当没有指定的保存点时，执行该语句会抛出一个异常；
• ROLLBACK TO identifier；把事务回滚到标记点；
• SET TRANSACTION；用来设置事务的隔离级别。InnoDB存储引擎提供事务的隔离级别有READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ和SERIALIZABLE。

MySQL事务处理主要使用的方法

1. 用 BEGIN, ROLLBACK, COMMIT来实现

• BEGIN 开始一个事务
• ROLLBACK 事务回滚
• COMMIT 事务确认

1. 直接用 SET 来改变 MySQL 的自动提交模式:

• SET AUTOCOMMIT=0 禁止自动提交
• SET AUTOCOMMIT=1 开启自动提交

在 Django 中进行事务管理

在上面的例子中我们看到，若是直接在项目中使用MySQL数据库并使用原始的SQL语句进行事务管理，会是一件相当麻烦的事情。但是不必担心，如果后端使用的是Django框架的话，Django框架就已经提供了好几种方式来控制和管理数据库事务，并且与使用数据库无关。

Django框架默认的事务行为

SQL的标准中指出，除非已经存在一个开启的事务，否则每个SQL查询都会开启一个新事务。这些事务后续必须被明确的提交或者回滚。

这对应用开发者来说并不是很方便。为了降低这种不便性，大部分数据库提供了自动提交模式。Django亦直接提供了自动提交模式，并默认打开了自动提交。它表现形式为：每次数据库操作会立即被提交到数据库中，除非这个事务仍然处于激活状态。

显式地控制事务

Django 提供了单独 API 来控制事务。

atomic(using=None, savepoint=True)

原子性是数据库事务的一个属性。使用上述 **atomic **，我们就可以创建一个具备原子性的代码块。一旦代码块正常运行完毕，所有的修改会被提交到数据库。反之，如果有异常，更改会被回滚。

被atomic管理起来的代码块还可以内嵌到方法中。这样的话，即便内部代码块正常运行，如果外部代码块抛出异常的话，它也没有办法把它的修改提交到数据库中。

atomic 的使用方法如下：

1. 当做装饰器来使用

from django.db import transaction

@transaction.atomic
def viewfunc(request):
    ## This code executes inside a transaction.
    do_stuff()

1. 当作上下文管理器来使用