トランザクション入門: BEGIN, COMMIT, ROLLBACK

このコースではトランザクションについて3回取り上げるよ。毎回新しい発見があるはず。今回はトランザクションの基本を学ぼう。コース後半ではトランザクションの分離レベルについて、最後にはネストしたトランザクションの細かい動きも見ていくよ。

トランザクションとは

まずはシンプルに定義から。トランザクションとは、一緒に実行されるべきアクションのグループのこと。 それだけ。

ここから大事なポイントがある：もしグループ内のどれか（どれでも！）のアクションで失敗したら、他のすべてのアクションの結果も元に戻して、システムを最初の状態に戻さなきゃいけない。

SQLの観点だと、トランザクションは（例えば挿入、更新、削除などの）アクションのセットで、トランザクション内のすべての操作が成功するか、どれも実行されないかのどちらかを保証してくれる。これによってデータベース操作が信頼できて一貫性のあるものになるんだ。特に決済処理や関連データの更新みたいなクリティカルな場面で超大事！

例えば、2つの銀行口座間でお金を送金する場合を考えてみて。シンプルにすると、2つの連続した操作がある：

1. 1つの口座から金額を引き落とす。
2. もう1つの口座に同じ金額を入金する。

もし操作の最後で失敗したら（例えばサーバーが落ちたとか）、どちらのユーザーも損しないことが大事。つまり、両方のステップが成功（トランザクションが確定）するか、両方とも元に戻す（トランザクションがキャンセル）か、どっちかだよ。

トランザクションとACID原則

トランザクションはACID原則に基づいてる。これは4つの大事な特徴を思い出させてくれる：

• Atomicity（アトミック性）: 全部やるか、全部やらないか。トランザクション内のすべての操作が実行されるか、全部元に戻る。
• Consistency（一貫性）: トランザクションの前後でデータは正しい状態を保つ。
• Isolation（分離性）: それぞれのトランザクションは、まるで自分だけがシステムで動いてるみたいに扱われる。
• Durability（永続性）: コミットした後は、サーバーが落ちてもデータはちゃんと残る。

トランザクションを操作する基本コマンド

じゃあ実践の準備！トランザクションを操作する3つのメインコマンドを紹介するね：

1. BEGIN
   新しいトランザクションを開始する。以降の操作はこの中で実行される。

2. COMMIT
   変更を確定する。このコマンドを実行すると、すべての操作が永続的になる。

3. ROLLBACK
   変更を取り消す。何か問題があったらトランザクションを元に戻して、データは最初の状態に戻る。

トランザクションの基本構文

トランザクションのシンプルな構造：

BEGIN; 
-- ここに自分のSQL操作を書く
COMMIT;

ROLLBACKの使い方例：

BEGIN;
-- studentsテーブルの変更
UPDATE students
SET grade = grade + 10
WHERE id = 1;

-- おっと！これはミスだったと気づいた。
ROLLBACK;

実際の課題でのトランザクション利用例

例えば、こんなテーブルがあるとしよう：

students:

courses:

例えば、学生をコースに登録しつつ、平均点も同時に更新したい場合：

BEGIN;

-- ステップ1: "コース登録"テーブルにレコードを追加
INSERT INTO course_enrollments (student_id, course_id)
VALUES (1, 2);

-- ステップ2: 学生の平均点を更新
UPDATE students
SET grade = grade + 5
WHERE id = 1;

COMMIT;

もしサーバーが1つ目と2つ目の間で落ちたらどうなる？トランザクションを使わなかったら、コース登録だけ追加されて平均点は更新されない、みたいな一貫性のない状態になる。でもトランザクションを使えば、両方とも成功するか、両方ともキャンセルされる。

トランザクション内でのエラー処理

たまに何かうまくいかなくて、ちゃんとエラーを処理したい時がある。PostgreSQLではエラーが起きたら自動的にトランザクションがロールバックされるよ。

わざとミスしてみて、どうなるか見てみよう。例えばcourse_enrollmentsテーブルのstudent_idカラムにユニーク制約があるとする。重複した行を追加しようとしてみよう：

BEGIN;

INSERT INTO course_enrollments (student_id, course_id)
VALUES (1, 2);

-- トランザクション終了（まだ実行してない）
COMMIT;

すでにコースに登録されている学生を追加しようとするとエラーになって、PostgreSQLは自動的にトランザクションをロールバックしてくれる。

ROLLBACKで手動ロールバック

エラーは予測できないことも多いから、何かおかしいと思ったら自分でトランザクションをロールバックしたくなるよね：

BEGIN;

-- 新しい学生を追加
INSERT INTO students (name, grade)
VALUES ('Omori Sanny', 75);

-- おっと！間違えて学生を追加しちゃった。
ROLLBACK;

ROLLBACKコマンドの後はテーブルは変わらないまま — Omori Sannyはstudentsに現れない。

便利なヒントとよくあるミス

トランザクションを使うときは、いくつかの大事なルールを覚えておくと楽になるよ：

• 複数ステップの操作、特に複数テーブルを変更する場合は必ずトランザクションを使おう。
• 変更を確定するのを忘れないで（COMMIT）。忘れるとトランザクションが未完了のままで、データが変わらないよ。
• 複雑な操作はトランザクションでラップしてデータの一貫性を守ろう。
• どこかでエラーが出たら、ROLLBACKを使うのを恐れないで。

これでトランザクションで操作をコントロールする方法がわかったね。あとは実際に使って、データの整合性を守るトランザクションをもっと学んでいこう！