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django-4事务

news 2025/8/3 4:01:40

Django 事务（Transaction）是保证数据库操作原子性的关键机制，用于确保一组数据库操作要么全部成功提交，要么在发生错误时全部回滚，从而维持数据的一致性。

事务的 ACID 特性

Django 事务遵循数据库事务的四大特性：

原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不执行。
一致性（Consistency）：事务执行前后，数据库从一个有效状态转换到另一个有效状态（如约束、关联关系不变）。
隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，彼此不会相互干扰（隔离级别决定干扰程度）。
持久性（Durability）：事务提交后，修改会永久保存到数据库，即使系统崩溃也不会丢失。

事务的使用方式

装饰器 @transaction.atomic（最常用）

将整个函数包装在事务中，函数内所有数据库操作作为一个原子单元。

from django.db import transaction
from myapp.models import Book, Order@transaction.atomic
def create_order(book_id, user_id, quantity):"""创建订单并扣减库存（原子操作）"""# 1. 查询书籍（加行锁防止并发问题）book = Book.objects.select_for_update().get(id=book_id)# 2. 检查库存if book.stock < quantity:raise ValueError("库存不足")  # 触发回滚# 3. 创建订单order = Order.objects.create(user_id=user_id,book=book,quantity=quantity,total_price=book.price * quantity)# 4. 扣减库存book.stock -= quantitybook.save()return order

若函数正常执行，事务自动提交。
若抛出未捕获的异常（如 ValueError），事务自动回滚。

上下文管理器 with transaction.atomic()

在代码块级别使用事务，更灵活地控制事务范围。

适合仅需对部分代码进行事务控制的场景。
代码块执行完毕自动提交，异常时自动回滚。

def update_inventory(book_id, new_stock):try:# 事务代码块with transaction.atomic():book = Book.objects.get(id=book_id)book.stock = new_stockbook.save()# 其他操作...print("操作成功，已提交")except Exception as e:print(f"操作失败，已回滚: {e}")

手动控制事务（低级 API）

通过 transaction.begin()、transaction.commit()、transaction.rollback() 手动管理事务（不推荐，容易出错）。

def manual_transaction():# 开始事务transaction.set_autocommit(False)  # 关闭自动提交try:book = Book.objects.get(id=1)book.stock -= 1book.save()# 手动提交transaction.commit()except:# 出错时回滚transaction.rollback()finally:# 恢复自动提交模式transaction.set_autocommit(True)

事务隔离级别

数据库事务的隔离级别决定了并发事务之间的可见性，Django 支持通过设置隔离级别控制这一行为。
可选隔离级别（因数据库而异）

READ UNCOMMITTED：最低隔离级别，允许读取未提交的数据（脏读）。
READ COMMITTED：默认级别（多数数据库），只能读取已提交的数据（避免脏读）。
REPEATABLE READ：确保同一事务中多次读取的数据一致（避免不可重复读）。
SERIALIZABLE：最高隔离级别，事务串行执行（避免幻读，性能最低）。

在 Django 中设置隔离级别

全局设置 settings.py）

DATABASES = {'default': {'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql','NAME': 'mydb','OPTIONS': {'isolation_level': 'read committed',  # 或其他级别},}
}

局部设置（针对特定事务）：

from django.db import transaction@transaction.atomic(isolation_level='serializable')
def critical_operation():# 高隔离级别的关键操作pass

事务保存点（Savepoint）

在复杂事务中，可设置保存点，允许回滚到事务中的特定位置，而不是整个事务。

transaction.savepoint()：创建保存点，返回标识。
transaction.savepoint_rollback(savepoint)：回滚到指定保存点。
transaction.savepoint_commit(savepoint)：提交保存点（使其成为事务的一部分）。

@transaction.atomic
def complex_operation():# 操作1：创建用户user = User.objects.create(username="test")# 设置保存点savepoint = transaction.savepoint()try:# 操作2：创建订单（可能失败）order = Order.objects.create(user=user, total=100)except Exception as e:# 回滚到保存点（仅撤销操作2，保留操作1）transaction.savepoint_rollback(savepoint)print(f"订单创建失败，已回滚到保存点: {e}")else:# 提交保存点（操作2生效）transaction.savepoint_commit(savepoint)# 操作3：无论操作2是否成功，都会执行user.is_active = Trueuser.save()

并发控制与锁

事务中常需处理并发问题，Django 提供了两种锁机制：

行级锁 select_for_update()

查询时对记录加行锁，阻止其他事务修改该记录，直到当前事务完成。

适用于并发修改同一记录的场景（如秒杀、库存扣减）。
仅在事务中有效（需配合 atomic）。

@transaction.atomic
def decrease_stock(book_id, quantity):# 加行锁查询（其他事务需等待锁释放）book = Book.objects.select_for_update().get(id=book_id)if book.stock >= quantity:book.stock -= quantitybook.save()else:raise ValueError("库存不足")

表级锁（不推荐）

通过 select_for_update(of=…) 或原生 SQL 实现，会锁定整张表，性能较差，谨慎使用。

注意事项

事务范围不宜过大

避免在事务中包含耗时操作（如网络请求、大量计算），否则会长期占用数据库连接，降低并发性能。

@transaction.atomic
def bad_example():book = Book.objects.get(id=1)send_email()  # 耗时的网络操作，不应放在事务中book.stock -= 1book.save()

异常处理

事务仅对数据库操作生效，非数据库操作（如文件写入）不会随事务回滚，需手动处理。

@transaction.atomic
def handle_file_and_db():file_path = "data.txt"try:# 数据库操作book = Book.objects.get(id=1)book.stock += 1book.save()# 文件操作with open(file_path, "w") as f:f.write("data")except:# 手动删除已创建的文件if os.path.exists(file_path):os.remove(file_path)raise  # 触发数据库回滚