交易入門： BEGIN、 COMMIT、 ROLLBACK

在我們這門課裡，會三次聊到交易，每次都會發現新東西。現在先學交易的基礎。等到課程後半會講交易的隔離等級，最後還會聊巢狀交易的細節。

什麼是交易

先從簡單的定義開始。交易，就是一組只能一起執行的動作。 就這樣。

這裡有個重點：如果這組動作裡有任何一個失敗了，就要把其他所有動作的結果都撤銷，讓系統回到原本的狀態。

從 SQL 的角度來看，交易就是一組動作（像是插入、更新或刪除資料），它保證要嘛全部成功，要嘛一個都不做。這種行為讓資料庫操作變得很可靠又一致，特別是在像付款處理或關聯資料更新這種關鍵場景。

想像一下你要從一個銀行帳戶轉錢到另一個。如果簡化一下，就是兩個連續的操作：

1. 從一個帳戶扣款。
2. 把同樣的金額加到另一個帳戶。

如果在最後一步出錯（像是 server 掛掉），很重要的一點是不能讓任何一個用戶吃虧。換句話說，要嘛兩步都成功（交易被提交），要嘛兩步都撤銷（交易被取消）。

交易與 ACID 原則

交易是建立在 ACID 原則上的，這提醒我們有四個關鍵特性：

• Atomicity（原子性）：全有或全無。交易裡的所有操作要嘛都做，要嘛都撤銷。
• Consistency（一致性）：交易前後資料都要是正確的狀態。
• Isolation（隔離性）：每個交易都像自己是系統裡唯一的。
• Durability（持久性）：交易提交後，資料就算 server 掛掉也會被保存下來。

管理交易的基本指令

準備實作囉！這裡有三個管理交易最重要的指令：

1. BEGIN
   開始一個新的交易。接下來的操作都會在這個交易裡面。

2. COMMIT
   提交變更。執行這個指令後，所有動作都會變成永久的。

3. ROLLBACK
   撤銷變更。如果有什麼出錯，可以用這個指令把交易撤回，資料會回到原本的狀態。

交易的基本語法

交易的簡單結構：

BEGIN; 
-- 這裡寫你的 SQL 操作
COMMIT;

ROLLBACK 的範例：

BEGIN;
-- 修改 students 表格
UPDATE students
SET grade = grade + 10
WHERE id = 1;

-- 哦！我們發現這是個錯誤。
ROLLBACK;

實際任務裡用交易的例子

假設我們有這些表格：

students：

courses：

假設我們想同時讓學生選課，還要更新他的平均分數：

BEGIN;

-- 步驟 1：在「選課記錄」表格加一筆
INSERT INTO course_enrollments (student_id, course_id)
VALUES (1, 2);

-- 步驟 2：更新學生的平均分數
UPDATE students
SET grade = grade + 5
WHERE id = 1;

COMMIT;

如果 server 在第一步和第二步之間掛掉會怎樣？如果沒用交易，資料就會不一致：選課記錄加進去了，但平均分數沒更新。不過有交易的話，兩個操作要嘛都做，要嘛都撤銷。

在交易裡處理錯誤

有時候事情會出錯，這時候要會正確處理錯誤。在 PostgreSQL 裡，只要出錯，交易會自動撤銷。

我們來故意出個錯看看。假設 course_enrollments 表格的 student_id 欄位有唯一性限制。現在我們試著加一筆重複的資料：

BEGIN;

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

-- 交易結束（還沒執行）
COMMIT;

如果插入一個已經選過課的學生，會出錯，PostgreSQL 會自動把交易撤銷。

用 ROLLBACK 手動撤銷

有時候錯誤很難預料，你可能會想在出錯時手動撤銷交易：

BEGIN;

-- 加一個新學生
INSERT INTO students (name, grade)
VALUES ('Omori Sanny', 75);

-- 哎呀！我們發現這個學生是誤加的。
ROLLBACK;

執行 ROLLBACK 之後，表格不會變—Omori Sanny 不會出現在 students 裡。

實用建議與常見錯誤

只要記住幾個重點，交易就會變得很好用：

• 只要操作有超過一個步驟，特別是要改多個表格時，一定要用交易。
• 千萬別忘了提交變更（COMMIT）。不然交易會卡著沒完成，資料也不會變。
• 複雜的操作都包在交易裡，這樣資料才會一致。
• 只要任何步驟出錯，不要怕用 ROLLBACK。

現在你已經知道怎麼用交易來控制操作，是時候實作看看，繼續學習怎麼用交易來確保資料完整性囉！