用 transaction 來確保資料完整性

想像一下，你正在寫一個網路商店的應用程式，在訂單付款時你需要：

1. 從客戶的信用卡扣款。
2. 減少倉庫裡商品的數量。
3. 建立一筆成功交易的紀錄。

如果這些動作中間有什麼出錯怎麼辦？比如說，錢已經扣了，但商品在扣完錢後才發現沒庫存，還沒來得及建立訂單紀錄？一切都亂套啦：錢「卡住」了，訂單沒完成，你的 server 收到一堆憤怒的 email（甚至可能還有律師信）。

transaction 就是為了避免這種情況而生的。它們讓你可以把多個操作包成一個「原子」單位來跟資料庫互動。就像文字編輯器裡的「Undo」按鈕：如果哪裡出錯了，直接回到一開始就好。

transaction 怎麼確保資料完整性？

transaction 的核心就是 ACID 這個概念：

• 原子性 (Atomicity) — transaction 裡的所有操作要嘛全部做完，要嘛一個都不做。「全有或全無」。
• 一致性 (Consistency) — transaction 前後，資料都要保持一致的狀態。
• 隔離性 (Isolation) — 一個 transaction 不會干擾到其他 transaction。
• 持久性 (Durability) — transaction 完成後，即使系統掛掉，結果也會被保存下來。

為什麼我又要重複這個？因為這是大家追求的理想狀態。然後……其實很難完全做到。等我們課程後面再回來講 transaction，你就會發現有些 ACID 原則我們還是得妥協。

所以現在先享受一下 transaction 看起來很簡單又美好的時光吧。來，直接看範例！

transaction 的使用範例

來看一個加學生並讓他註冊課程的情境。

假設我們在一個大學的資料庫工作。最近有一些旁聽生想上我們的課。如果課程還有名額，我們就把這個旁聽生暫時註冊成學生，然後加到課程裡。流程大概是這樣：

新增學生並註冊課程時，我們需要：

1. 在 students 表新增一筆紀錄。
2. 在 enrollments 表新增一筆，把學生跟課程連起來。

如果中間有什麼出錯（比如課程已經滿了），我們就要把操作全部撤銷，避免資料表之間不一致。做法如下：

-- 開始 transaction
BEGIN;

-- 步驟 1: 新增學生
INSERT INTO students (name, age, gender)
VALUES ('Otto Lin', 20, 'Male')
RETURNING id;

-- 假設回傳 id = 10

-- 步驟 2: 幫他註冊課程
INSERT INTO enrollments (student_id, course_id)
VALUES (10, 5);

-- 都成功了？就提交
COMMIT;

如果出錯會怎樣？

假如註冊課程時出錯：比如課程不存在。如果你忘了用 transaction，students 表會留下學生紀錄，但 enrollments 表沒有對應資料。這樣資料就亂掉了。為了避免這種情況，我們可以用 ROLLBACK 指令。

-- 開始 transaction
BEGIN;

-- 步驟 1: 新增學生
INSERT INTO students (name, age, gender)
VALUES ('Otto Lin', 20, 'Male')
RETURNING id;

-- 步驟 2: 嘗試註冊課程
INSERT INTO enrollments (student_id, course_id)
VALUES (10, 999); -- 錯誤：id = 999 的課程不存在！

-- 撤銷所有變更
ROLLBACK;

這樣一來，所有操作都不會生效，資料庫會回到 transaction 開始前的狀態。

用 SAVEPOINT 控制流程

現在想像一個更複雜的情境。你要做很多操作，但只想撤銷到某個特定點，而不是全部重來。

來做一個分步註冊學生的例子：

-- 開始 transaction
BEGIN;

-- 新增學生
SAVEPOINT add_student; -- 建立儲存點
INSERT INTO students (name, age, gender)
VALUES ('Anna Song', 22, 'Female');

-- 註冊第一門課
SAVEPOINT enroll_course_1; -- 再一個儲存點
INSERT INTO enrollments (student_id, course_id)
VALUES (11, 5);

-- 註冊第二門課（這裡出錯）
INSERT INTO enrollments (student_id, course_id)
VALUES (11, 999); -- 錯誤！

-- 只撤銷到最後一個儲存點
ROLLBACK TO enroll_course_1;

-- 繼續流程
INSERT INTO enrollments (student_id, course_id)
VALUES (11, 6);

-- 提交變更
COMMIT;

這樣一來，流程某一部分出錯也不會影響其他已經成功的操作。

怎麼檢查有沒有真的改到資料

如果 SQL 指令有改到資料，你可以檢查到底有沒有真的動到東西。

比如你執行 DELETE，但 WHERE 條件沒選到任何資料。或是 UPDATE，但資料早就改過了，實際上什麼都沒變。

這時可以用一個系統變數 FOUND。它會告訴你上一個 SQL 指令有沒有動到資料：

• FOUND = TRUE — 有更新/刪除到資料；
• FOUND = FALSE — 沒有刪除或改到任何東西。

普通的 SELECT 不會用到這個，只有追蹤資料變更時才有用。

實戰：處理付款

transaction 在金融應用特別重要。再來看一個把錢從一個帳戶轉到另一個帳戶的例子。

-- 開始 transaction
BEGIN;

-- 步驟 1: 從第一個帳戶扣錢
UPDATE accounts
SET balance = balance - 100
WHERE id = 1 AND balance >= 100;

-- 步驟 2: 檢查操作是否成功（有沒有改到資料）
IF NOT FOUND THEN
    ROLLBACK; -- 錢不夠就撤銷
    RAISE EXCEPTION '餘額不足！'; -- 錯誤！丟出例外
END IF;

-- 步驟 3: 把錢加到第二個帳戶
UPDATE accounts
SET balance = balance + 100
WHERE id = 2;

-- 提交 transaction
COMMIT;

這樣，如果客戶想轉的錢比帳戶裡多，transaction 會被撤銷，資料庫就不會出現「卡住」的狀態。

注意事項和常見錯誤

忘記 COMMIT： 如果 transaction 結束時忘了 COMMIT，資料庫會一直「等著」，變更也不會被保存。

忘記 WHERE： 更新或刪除資料時沒加條件，後果可能很慘烈。比如 DELETE FROM students 沒有 WHERE，會把所有學生都刪掉。

transaction 開太久： 如果 transaction 開太久，會鎖住資料，造成效能問題。記得 transaction 要盡快結束（COMMIT 或 ROLLBACK）。

transaction 就是你確保資料完整性的好朋友。它們能幫你避免資料不一致，特別是在像註冊用戶、處理付款或更新關聯表這種複雜情境。學會用 BEGIN、COMMIT、ROLLBACK 和 SAVEPOINT，你就能寫出更穩、更安全的應用程式啦！