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事务(Transaction): 是一种将多个数据库操作组合成一个单一工作单元的机制.
如果事务中的所有操作都成功完成, 则这些更改将永久保存到数据库中.
如果事务中的某个操作失败, 则整个事务将回滚到事务开始前的状态, 所有的更改都不会被保存到数据库中.
这对于保持数据的一致性和完整性非常重要.
大多数数据库系统默认处于自动提交模式下,
这意味着每个单独的数据库操作(如: INSERT, UPDATE, DELETE)都会立即被提交到数据库, 成为永久更改.
在这种模式下, 不需要显式地开始和提交事务, 因为每个操作都被视为一个独立的事务.
自增ID与回滚:
当事务中包含插入操作, 并且这些插入操作分配了自增ID, 如果事务被回滚, 则这些已分配的自增ID会被撤销, 它们会'重置'回之前的值.
这意味着, 事务回滚, 数据库的自增计数器(或称为序列)也会回退到之前的状态.
Django默认情况下会开启事务, 但这里的'开启事务'指的是Django在模型(Model)层面对数据库操作的自动管理.
Django的默认事务行为是自动提交(autocommit)模式, 即每当执行数据库写操作(如save(), delete()等)时,
Django会自动将这些操作提交到数据库, 这与很多数据库默认的自动提交事务设置相似.
这意味着, 如果在一个视图中执行了: MyModel.objects.create(name='object 1'), 那么这条记录会立即被写入数据库,
并且不会因为这个视图中的后续操作失败而自动回滚.
以下是一个完整的示例, 展示了Django ORM操作数据库的默认行为:
* 1. 在的Django应用的models.py文件中定义一个简单的模型.
# index/models.py
from django.db import models
class MyModel(models.Model):
name = models.CharField(max_length=100)
def __str__(self):
return self.name
* 2. 运行: python manage.py makemigrations 和 python manage.py migrate 来创建数据库表.
* 3. 可以在配置文件开启ORM日志查看对数据库的操作命令.
# settings.py # ORM日志配置 LOGGING = { 'version': 1, 'disable_existing_loggers': False, # 处理程序 'handlers': { # 定义一个日志处理程序, 日志级别为DEBUG, 信息在终端展示 'console': { 'level': 'DEBUG', # 日志级别 'class': 'logging.StreamHandler', # 消息发送到标准输出 }, }, # 日志记录器 'loggers': { # Django数据库后端的日志记录 'django.db.backends': { 'handlers': ['console'], # 使用的日志处理程序(前面定义的console) 'propagate': True, 'level': 'DEBUG', }, } }
* 4. 在urls.py文件中添加一个URL配置:
# MyDjango/urls.py
from django.urls import path
from index import views
urlpatterns = [
path('', views.my_view, name='my_view'),
]
* 5. 编写一个视图函数, 创建一个数据实例, 然后抛出异常.
# index/urls.py
from django.shortcuts import HttpResponse
from .models import MyModel
def my_view(request):
try:
MyModel.objects.create(name='object 1')
# 手动触发异常
raise ValueError("数据库出错了!")
# 异常捕获
except ValueError as e:
return HttpResponse(f"{e}")
* 6. 启动项目, 访问: 127.0.0.1:8000 , 查看index_mymodel表数据.
# ORM日志(Django 4.2.14):
(0.016)
INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 1') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 1',); alias=default
# 事务将自动自动提交, 这是数据库的默认行为.
SQL语句是用于向数据库中插入一条新记录, 并希望立即获取该记录的自增主键(ID).
这个语句特别适用于支持RETURNING子句的数据库系统, 如PostgreSQL.
在SQLite中, 从版本3.35开始也支持RETURNING子句, 但在早期版本中则不支持.
MySQL则使用不同的方法(如LAST_INSERT_ID()函数)来获取最后插入记录的自增ID.
在Django框架中, transaction模块是用于管理数据库事务的关键组件.
事务是确保数据库操作原子性, 一致性, 隔离性和持久性(ACID特性)的重要机制.
Django通过transaction模块提供了灵活的事务管理功能, 允许开发者在应用程序中根据需要手动控制事务的边界.
注意: 虽然Django ORM提供了对事务的支持,但具体的事务行为(如隔离级别, 持久性等)会根据使用的数据库后端而有所不同.
Django的ORM通过django.db.transaction模块提供了对数据库事务的细粒度控制. 默认情况下, Django在每个HTTP请求结束时自动提交事务, 这意味着在单个视图函数或中间件中执行的所有数据库操作(如模型的保存, 删除等)都将作为单个事务处理, 除非在代码中显式地进行了事务管理. transaction模块的主要功能和用法包括: * 1. 手动提交和回滚. 尽管Django鼓励使用transaction.atomic()进行事务管理. 但在某些特殊情况下, 开发者可能需要手动控制事务的提交和回滚. 这可以通过调用transaction.commit()和transaction.rollback()函数来实现, 但通常不推荐这样做, 因为这样做可能会破坏Django的自动事务管理机制. * 2. 手动事务管理. 适用于需要更细粒度控制事务的场景. Django提供了transaction.atomic()上下文管理器. 当代码块被transaction.atomic()装饰或包裹时, Django会确保该代码块内的所有数据库操作都在同一个事务中执行. 如果代码块内发生异常, 事务将自动回滚; 否则, 事务将自动提交. * 3. 自动事务管理. Django的TransactionMiddleware中间件默认在每个HTTP请求开始时自动开启一个事务, 并在请求结束时提交该事务. 如果请求处理过程中发生异常, 则事务会被回滚. 这种机制简化了大多数Web应用中的事务管理. 在Django 1.9及之前版本中是自动加载的, 但在后续版被移除. 不过可以通过数据库配置的ATOMIC_REQUESTS属性开启这个功能. 如果想要为某个特定的视图消这种自动事务行为, 可以使用@transaction.non_atomic_requests装饰视图. * 4. 事务钩子: Django还提供transaction.on_commit()函数, 允许开发者注册在事务提交时执行的回调函数. 这对于在事务提交后执行某些清理工作或异步任务非常有用. * 5. 保存点(Savepoints): 在一些复杂的场景中, 开发者可能需要在事务中设置保存点(avepoints), 以便在发生错误时能够回滚到事务中的某个特定点, 而不是整个事务. 然而, Django的transaction模块并不直接支持保存点操作, 这通常需要通过数据库底层的API来实现.
transaction.set_autocommit()方法: 用于设置自动提交模式的开启与关闭.
transaction.rollback()方法: 用于回滚当前事务.
注意:
* Django的默认事务行为是自动提交(autocommit)模式, 可以使用transaction.set_autocommit(False)关闭自动提交模式.
* 一旦提交事务, 数据将永久保存到数据库中, 并且不能通过transaction.rollback()来回滚这些更改.
* Django请求结束transaction.set_autocommit会被设置为True, 恢复自动提交.
以下是一个使用MyModel模型手动控制事务提交和回滚的例子:
* 1. 修改views.py文件, 在视图任何适当的地方, 可以手动控制事务:
# index/views.py from django.shortcuts import HttpResponse from django.db import transaction from .models import MyModel def my_view(request): try: # 关闭自动提交行为 transaction.set_autocommit(False) # 往数据中插入数据 MyModel.objects.create(name='object 2') # 如果满足某些条件则提交事务 # transaction.commit() # 这里手动抛出异常 raise Exception("未知错误!") except Exception as e: # 回滚事务, 撤销插入数据的操作 transaction.rollback() # 处理异常或记录错误 return HttpResponse("由于错误, 事务回滚: {}".format(e)) finally: # 恢复自动提交(这通常在Django请求结束时自动发生, 但在这里显式调用以保持一致性) transaction.set_autocommit(True)
* 2. 启动项目, 访问: 127.0.0.1:8000 , 查看index_mymodel表数据.
# ORM日志:
(0.015)
INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 2') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 2',); alias=default
# 回滚
(0.000)
ROLLBACK; args=None; alias=default
transaction.atomic()是Django ORM提供的一个上下文管理器(context manager).
它用于确保数据库操作的原子性, 当将数据库操作(如插入, 更新, 删除等)包裹在transaction.atomic()块中时,
这些操作要么全部成功, 要么在发生错误时全部回滚, 从而保持数据的一致性.
总结: transaction.atomic块如果程序正常退出, 则自动提交事务, 否则回滚.
手动事务控制的两种使用方式如下:
# with语句用法(推荐): from django.db import transaction def my_view(request): try: # 以下数据库操作将在同一个事务中执行 with transaction.atomic(): # 执行一些数据库操作 pass except Exception as e: # 如果发生异常, 事务将自动回滚自动调用transaction.rollback() raise # 事务已经提交或回滚, 这里可以安全地继续执行其他操作 # 返回响应 return render(request, 'my_template.html')
# 装饰器用法(不适用于代码块或单独的语句, 如果函数内部有多个独立的操作需要单独控制事务, 使用装饰器可能会变得不够灵活):
from django.db import transaction
@transaction.atomic
def my_view(request):
# 以下所有数据库操作将在同一个事务中执行, 如果所有操作都成功, 则事务自动提交
# transaction.atomic()装饰器会在遇到异常时自动回滚事务
# 返回响应
return render(request, 'my_template.html')
* 1. 修改views.py文件, 使用transaction.atomic()在视图中定义一个事务的边界,
在边界内创建一个模型实例, 并在发生异常时自动回滚事务.
# index/views.py
from django.db import transaction
from .models import MyModel
def my_view(request):
# 创建一个事务的边界
with transaction.atomic():
# 执行数据库操作
MyModel.objects.create(name='object 2')
# 抛出一个异常来测试回滚, 会自动捕获异常, 执行事务回滚
raise Exception("测试事务回滚!")
* 2. 启动项目, 访问: http://127.0.0.1:8000 , 测试事务处理.
# ORM日志:
(0.016)
INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 2') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 2',); alias=default
-- 在这期间尝试通过另一个数据库连接看数据库, 是看不到object 2, 除非提交了这个事务, 不然会破坏事务的原子性.
# 回滚
(0.000)
ROLLBACK; args=None; alias=default
隔离级别: 数据库事务的隔离级别决定了事务之间如何相互影响.
不同的隔离级别(如: 读未提交, 读已提交, 可重复读, 串行化)会影响你看到的数据状态.
例如, 在高隔离级别下(如可重复读或串行化), 当插入数据时, 其他用户可能暂时看不到这些新插入的数据, 直到当前事务提交.
* 3. 如果想要优雅的停止程序不出现异常, 可以使用try语句捕获transaction.atomic()块中的异常.
# index/views.py from django.shortcuts import HttpResponse from django.db import transaction from .models import MyModel def my_view(request): try: # 创建一个事务的边界 with transaction.atomic(): # 执行数据库操作 MyModel.objects.create(name='object 2') # 抛出一个异常来测试回滚, 会自动捕获异常, 执行事务回滚 raise Exception("测试事务回滚!") except Exception as e: # 现在可以安全地返回一个包含错误信息的响应 return HttpResponse(f"出现错误, 原因: {e}")
* 4. 启动项目, 访问: http://127.0.0.1:8000 , transaction.atomic()块中的异常被捕获.
# ORM日志:
(0.000) I
NSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 2') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 2',); alias=default
# 回滚
(0.000)
ROLLBACK; args=None; alias=default
try...except与with transaction.atomic()语句块一起工作的详细解释:
在with transaction.atomic(): 语句块中, 如果发生异常会导致Python退出该块, 这时Django会自动回滚事务.
如果try...except块定义在with transaction.atomic块中, 而数据库操作实是在try块中执行的.
如果try中捕获了异常并且没有重新抛出, 那么事务将不会被回滚, 因为从Python的角度来看, 异常已经被except块'处理'了.
* 1. 修改views.py, 代码如下:
# index/views.py from django.db import transaction from .models import MyModel def my_view(request): with transaction.atomic(): try: # 执行数据库操作 MyModel.objects.create(name='object 2') # 抛出一个异常来测试回滚 raise Exception("测试事务回滚!") except Exception as e: print(f'异常信息{e}') # try中的异常被except捕获, 也应该在except中处理. # 这里不可以手动执行transaction.rollback() 会报错:事务管理错误
* 2. 启动项目, 访问: http://127.0.0.1:8000 , 测试事务处理.
如果try中捕获了异常并且没有重新抛出, 那么事务将不会被回滚.
transaction.atomic块没捕获到异常会在结束时会自动提交事务.
# ORM日志:
(0.000)
INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 2') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 2',); alias=default
# transaction.atomic()语句结束时提交事务
(0.000)
COMMIT; args=None; alias=default
* 3. 修改views.py, 在except子句中抛出异常.
想要继续触发回滚, 只能继续抛出异常, 被with transaction.atomic()语句捕获异常, 从而触发回滚.
# index/views.py from django.db import transaction from .models import MyModel def my_view(request): with transaction.atomic(): try: # 执行数据库操作 MyModel.objects.create(name='object 3') # 抛出一个异常来测试回滚 raise Exception("测试事务回滚!") except Exception as e: print(f'异常信息{e}') # try中的异常被except捕获, 也应该在except中处理. # 这里不可以手动执行transaction.rollback() 会报错:事务管理错误 # 想要继续触发回滚, 只能继续抛出异常, 被with transaction.atomic()捕获 raise Exception(e)
* 4. 启动项目, 访问: http://127.0.0.1:8000 , 测试事务处理.
如果不想程序报错, 可在with transaction.atomic()块外层在套一个try, 让程序优雅的结束.
# ORM日志:
(0.000) INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 3') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 3',); alias=default
# 回滚
(0.000) ROLLBACK; args=None; alias=default
在Django中, ATOMIC_REQUESTS(原子性请求)是一个数据库设置选项,
它会在每个HTTP请求开始时自动开启一个数据库事务, 并在请求结束时提交或回滚该事务.
* 1. 在配置文件的添加ATOMIC_REQUESTS(原子性请求)属性:
# settings.py
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
'NAME': BASE_DIR / 'db.sqlite3',
'ATOMIC_REQUESTS': True
}
}
* 2. 修改上面示例的视图函数:
# index的views.py
from index.models import MyModel
def my_view(request):
# 执行数据库操作
MyModel.objects.create(name='object 3')
# 抛出一个异常测试回滚
raise Exception("操作出错")
* 3. 启动项目, 访问: http://127.0.0.1:8000 , 测试事务处理.
# ORM日志:
(0.000)
INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 3') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 3',); alias=default
# 回滚
(0.000) ROLLBACK; args=None; alias=default
* 4. 如果想要为某个特定的视图消这种自动事务行为, 可以使用@transaction.non_atomic_requests装饰视图.
# index的views.py
from index.models import MyModel
from django.db import transaction
@transaction.non_atomic_requests
def my_view(request):
# 执行数据库操作
MyModel.objects.create(name='object 4')
# 抛出一个异常测试回滚
raise Exception("操作出错")
* 5. 启动项目, 访问: http://127.0.0.1:8000 , 测试事务处理.
# ORM日志:
(0.000)
INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 4') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 3',); alias=default
# 事务将自动自动提交, 这是数据库的默认行为.
transaction.on_commit()是Django提供的一个非常有用的函数,
它允许注册一个回调函数, 该回调函数将在当前数据库事务成功提交后执行.
这对于在事务完成后执行清理工作, 发送通知, 触发异步任务等场景特别有用.
下面是一个使用transaction.on_commit()的例子:
* 1. 在视图或任何数据库操作函数中, 可以使用transaction.on_commit()来注册一个任务, 它会在事务提交后执行:
# index/views.py from django.http import HttpResponse from django.db import transaction from .models import MyModel def my_view(request): # 在数据库事务中创建一个新的 MyModel 实例 with transaction.atomic(): MyModel.objects.create(name="object 5") # 使用 @transaction.on_commit 装饰器来注册一个回调函数 # 该回调函数将在当前事务提交后执行 @transaction.on_commit def send_email_after_commit(): # 这里发送一封电子邮件 # 注意:在实际应用中,你应该使用更安全的方式来处理敏感信息,比如使用 Django 的 EmailBackend print("交易提交后发送的电子邮件.") # 手动异常 # raise ValueError("数据库出错了!") # send_email_after_commit 函数会在当前数据库事务提交后被自动调用 return HttpResponse("记录已创建, 交易提交后将发送电子邮件.")
* 2. 启动项目, 访问: http://127.0.0.1:8000 , 查看事务钩子.
# ORM日志:
(0.000) INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 5') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 5',); alias=default
# 提交事务
(0.016) COMMIT; args=None; alias=default
* 3. 修改代码, 在with transaction.atomic()块中手动抛出异常, 事务边界块捕获到异常后会执行回滚操作.
# index/views.py from django.db import transaction from .models import MyModel def my_view(request): # 在数据库事务中创建一个新的 MyModel 实例 with transaction.atomic(): MyModel.objects.create(name="object 6") # 使用 @transaction.on_commit 装饰器来注册一个回调函数 # 该回调函数将在当前事务提交后执行 @transaction.on_commit def send_email_after_commit(): # 这里发送一封电子邮件 # 注意:在实际应用中,你应该使用更安全的方式来处理敏感信息,比如使用 Django 的 EmailBackend print("交易提交后发送的电子邮件.") # 触发异常, 事务回滚, 事务钩子函数不会被触发 raise ValueError("数据库出错了!")
* 4. 重新启动项目, 访问: http://127.0.0.1:8000 , 查看事务钩子的执行情况.
在没有提交事务的时候不会被触发钩子函数.
# ORM日志
(0.016) INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 6') RETURNING "index_mymodel"."id";
args=('object 6',); alias=default
# 回滚事务
(0.000) ROLLBACK; args=None; alias=default
在Django的数据库事务管理中, transaction.savepoint()是一个用于在事务中创建保存点的函数.
保存点允许在事务中设置一个点, 之后可以回滚到这个点, 而不是回滚整个事务.
这对于复杂的数据库操作非常有用, 尤其是当需要在事务的某个特定部分失败时能够恢复状态, 而不是放弃整个事务.
下面是一个使用ransaction.savepoint的例子, 演示保存点的使用.
* 1. 修改views.py文件中使用transaction.atomic()装饰器来装饰一个视图函数, 为其开启事务功能.
在该视图函数中创建一个保存点, 并创建两个模型实例, 最后在发生异常时能够回滚事务.
# index/views.py from django.shortcuts import HttpResponse from index.models import MyModel # 导入事务 from django.db import transaction # 以装饰器形式开启事务 @transaction.atomic def my_view(request): # 开启事务(创建一个保存点), 调用 transaction.savepoint() 时, 会返回一个表示该保存点的对象或标识符 sid = transaction.savepoint() try: # 执行一些数据库操作 MyModel.objects.create(name='object 6') # 假设这里需要基于某些条件来决定是否回滚到保存点 raise Exception("需要回滚到保存点") except Exception as e: # 事务回滚 transaction.savepoint_rollback(sid) print(f'操作失败, 原因为: {e}') return HttpResponse('保存点测试!')
* 2. 启动项目, 访问: http://127.0.0.1:8000 , 查看保存点效果.
# ORM日志:
(0.000) BEGIN; args=None; alias=default # 标记一个事务的开始
(0.000) SAVEPOINT "s5148_x1"; args=None; alias=default # 创建保存点
(0.016) INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 6') RETURNING "index_mymodel"."id"; ...
(0.000) ROLLBACK TO SAVEPOINT "s5148_x1"; args=None; alias=default # 恢复保存点
(0.000) COMMIT; args=None; alias=default # 提交事务
注意事项: 在一个全局事务的上下文中工作时, 再使用@transaction.atomic装饰器来包裹特定的代码块,
Django的ORM会在这个@transaction.atomic块开始时自动创建一个保存点(savepoint).
不管代码块正常还是异常结果都是释放保存点提交事务...
# ORM日志:
(0.000) BEGIN; args=None; alias=default # 标记一个事务的开始
(0.000) SAVEPOINT "s8456_x1"; args=None; alias=default # 创建保存点
(0.000) INSERT INTO "index_mymodel" ("name") VALUES ('object 6') RETURNING "index_mymodel"."id"; ...
(0.000) RELEASE SAVEPOINT "s8456_x1"; args=None; alias=default # 释放保存点
(0.000) COMMIT; args=None; alias=default # 提交事务
拿不到保存点, 觉得好玩就去修改源码, 想办法在视图中获取这个保存点,,,
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