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什麼是交易

把對資料庫的一連串處理合併為一個單位來處理者。以COMMIT確定處理結果，以ROLLBACK回到開始前的狀態。DBMS利用鎖與日誌加以管理，使其滿足原子性、一致性、隔離性與持久性（ACID特性）。

日文名稱: トランザクション

「交易」出現在1領域的13道練習題中（資料庫基礎等）。

這個名詞所屬的領域: 資料庫基礎

COMMIT與ROLLBACK

在銀行轉帳中，從帳戶A扣款與存入帳戶B兩項處理都完成，結果才正確。交易把這樣的一連串處理合併為一個單位，最後執行COMMIT時結果確定，途中發生錯誤等情況時執行ROLLBACK，交易中的所有修改都會被取消。尚未COMMIT的修改在發生故障時也會被取消，不會留下只反映部分修改的不完整狀態。

並行控制

許多使用者同時使用資料庫時，多筆交易會讀寫相同的資料。若不加控制，就會發生一方的修改被另一方覆寫而遺失（遺失修改，Lost update）、讀取到尚未提交的資料（髒讀）等問題。DBMS利用使用共享鎖與排他鎖的並行控制，或保留修改前的版本供讀取使用的多版本並行控制（MVCC）等，防止交易之間的干擾。要防止到什麼程度，則以隔離等級來選擇。

從故障中復原

DBMS把修改前後的值記錄在日誌中，並在寫入資料庫本體之前先把日誌寫入儲存裝置。發生故障後，依據日誌重做已提交之交易的修改（前滾），並取消未提交之交易的修改（回復），回到正確的狀態。定期取檢查點，可以縮短復原時要追溯的日誌範圍。

練習交易的題目

在帳戶表格中開始一筆交易，執行從帳戶A的餘額減去300的UPDATE，以及在帳戶B的餘額加上300的UPDATE。之後執行ROLLBACK而非COMMIT。帳戶表格會變成怎樣？

  1. A只有對帳戶B的加算被取消，帳戶A的減算保留
  2. B兩個UPDATE都被取消，回到交易開始前的狀態
  3. CUPDATE已經執行，因此兩者都不會被取消
查看答案與解析

正確答案：B. 兩個UPDATE都被取消，回到交易開始前的狀態

交易是把對資料庫的一連串處理合併為一個單位來處理的機制。在交易中進行的更新，執行COMMIT後就會確定，執行ROLLBACK則全部取消，回到交易開始前的狀態。在這個例子中，帳戶A的減算與帳戶B的加算都會被取消，兩個帳戶的餘額維持原狀。轉帳途中發生錯誤時執行ROLLBACK，就不會留下只更新了一個帳戶的不完整狀態。若只想取消一部分，也可以用SAVEPOINT在中途做記號，再以 ROLLBACK TO SAVEPOINT 回到該處。

在交易應具備的ACID特性中，「從帳戶A扣款並存入帳戶B的轉帳處理，即使途中發生故障，也只會是兩者都完成或完全不進行」的性質是下列何者？

  1. A一致性（Consistency）
  2. B持久性（Durability）
  3. C原子性（Atomicity）
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正確答案：C. 原子性（Atomicity）

ACID特性取自交易應滿足之4項性質的字首。原子性（Atomicity）是交易中的處理要不全部執行、要不完全不執行的性質，發生故障時會取消執行到一半的更新。一致性（Consistency）是交易前後資料持續滿足完整性限制（餘額不為負、外鍵的參照對象存在等）的性質。隔離性（Isolation）是同時執行的多筆交易彼此不干擾，結果與逐一依序執行時相同的性質。持久性（Durability）是已提交之交易的結果，即使之後發生故障也不會遺失的性質。題目中「全有或全無」的性質是原子性。

常見問題

交易進行到一半發生錯誤時會怎樣？

由應用程式執行ROLLBACK，或由DBMS進行故障復原處理，該交易中的所有修改都會被取消，不會只留下部分修改。

交易拉得太長會有什麼問題？

會長時間持有鎖，使其他交易必須等待，能同時處理的量減少，也更容易發生死結。基本上，交易應在維持一致性所需的範圍內盡量縮短。

解析中的「交易」

出現「交易」的題目（13題）

  1. 在帳戶表格中開始一筆交易，執行從帳戶A的餘額減去300的UPDATE，以及在帳戶B的餘額加上300的UPDATE。之後執行ROLLBACK而非COMMIT。帳戶表格會變成怎樣？
  2. 在交易應具備的ACID特性中，「從帳戶A扣款並存入帳戶B的轉帳處理，即使途中發生故障，也只會是兩者都完成或完全不進行」的性質是下列何者？
  3. 庫存表格中某商品的庫存數為10。交易T1讀出庫存數後寫入減3的值，T2讀出庫存數後寫入減5的值。若不加鎖，依T1讀取、T2讀取、T1寫入、T2寫入的順序執行，最後的庫存數為多少？
  4. 在同時執行交易時發生的問題中，下列何者正確說明了髒讀（Dirty read）？
  5. 交易T1執行 SELECT COUNT(*) FROM 訂單 WHERE 金額 >= 1000，結果為8筆。緊接著T2以INSERT新增一筆金額2000的訂單並提交。T1再次執行相同的SELECT敘述，結果變為9筆。這個現象是下列何者？
  6. 交易T1對某筆資料列加上共享鎖並正在讀取。T2對這筆資料列要求共享鎖，T3要求排他鎖。在T1解除鎖之前的期間，下列何者正確？
  7. 關於交易的並行控制所使用的兩階段鎖定（2PL），下列敘述何者正確？
  8. 交易T1對資料列A加上排他鎖後要求資料列B的鎖，T2對資料列B加上排他鎖後要求資料列A的鎖，結果兩者都無法繼續。DBMS偵測到這個狀態時，一般的處理方式是下列何者？
  9. 有交易T1～T5，在發生故障前取了一次檢查點。T1在檢查點之前開始並提交。T2與T3在檢查點之前開始，T2在檢查點之後、故障之前提交，T3在故障時尚未提交。T4與T5在檢查點之後開始，T4在故障前提交，T5尚未提交。故障後的復原中，需要使用日誌進行前滾（Rollforward）的交易是下列何者？
  10. SQL敘述可分為資料定義語言（DDL）、資料操作語言（DML）與資料控制語言（DCL）。屬於DDL的是下列何者？
  11. 在SQL中不加WHERE子句執行 DELETE FROM 員工，結果何者正確？
  12. 在SQL標準規格所定義的隔離等級中，關於READ COMMITTED下可能發生之現象的組合，下列何者正確？
  13. 許多DBMS在更新資料時，會把更新內容記錄在日誌中，並在寫入資料庫本體之前，先把日誌寫入非揮發性儲存裝置（WAL：預寫式日誌）。採用此方式的主要理由是下列何者？

相關名詞

SQL 隔離等級 ACID特性 死結（Deadlock） 外鍵 兩階段鎖定（2PL） 檢視表 索引 主鍵 正規化

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