如何使 PostgreSQL 函数原子化？

Posted 2023-03-28

【中文标题】如何使 PostgreSQL 函数原子化？

【英文标题】：How to make PostgreSQL functions atomic?

【发布时间】：2014-09-27 15:50:50

【问题描述】：

假设我有一些 PostgreSQL 函数，如下所示：

CREATE FUNCTION insertSth() RETURNS void AS $$
BEGIN
    INSERT INTO ...;
END;

CREATE FUNCTION removeSthAfterSelect() RETURNS TABLE(...) AS $$
BEGIN
     SELECT id INTO some_id ...;
     RETURN QUERY SELECT * FROM ...;
     DELETE FROM ... WHERE id = some_id;
END;

CREATE FUNCTION justDeleteSth() RETURNS void AS $$
BEGIN
     DELETE FROM ...;
END;

CREATE FUNCTION justSelectSth() RETURNS TABLE(...) AS $$
BEGIN
     RETURN SELECT * FROM ...;
END;

据我了解，PostgresSQL 函数 insertSth、justDeleteSth 和 justSelectSth 将自动执行（？）。所以它们的并行执行不会搞砸任何事情。

但是对于removeSthAfterSelect，如果存在并行执行，则可能是SELECT id INTO some_id .. 找到了一些东西，然后另一个事务同时调用justDeleteSth 并删除带有id = someId 的行，所以当事务继续时它不会删除此处的任何内容：DELETE FROM ... WHERE id = some_id; 意味着它搞砸了。

是这样吗？ 有没有办法避免这个问题？例如。说removeSthAfterSelect应该被原子执行？

【参考方案1】：

一个事务具有原子性commit的属性，即保证整个事务都生效，或者都不生效。

这并不意味着事务不能交互。特别是，在READ COMMITTED 模式下，一个事务在中途提交，而另一个事务可能会产生可见的影响。即使没有这个，同时异常也是可能的并且是正常的。请参阅the PostgreSQL chapter on concurrency control，尤其是transaction isolation 部分。 函数中的语句并不比独立语句更不受并发问题的影响。

即使在单个语句中，也可能存在并发问题。语句不是神奇的原子。人们通常认为，如果他们可以使用 CTE、子查询等将所有内容打包到单个查询中，那么它将神奇地免受并发问题的影响。事实并非如此。

没有功能标签说“以原子方式执行”，因为您正在寻找的概念在 DBMS 中不存在。您将获得的最接近的是LOCK TABLE ... IN ACCESS EXCLUSIVE 该函数使用的所有表，因此没有其他任何东西可以触及它们。如果您能够有效地推理并发和事务隔离，这通常是相当过分和不必要的。

很难更具体，因为您使用的是一个非常笼统的示例，而忽略了所有细节。例如，如果您尝试删除该行两次，这有什么关系？

你应该学习的几个概念：

快照 READ COMMITTED 与 SERIALIZABLE 事务隔离 行和表级别的锁，包括隐式（例如 DML 采用的）和显式（例如 SELECT ... FOR UPDATE） 交易可见性 在 DML 语句完成等待锁定后重新检查谓词

作为一个实际的并发示例，请查看upsert problem。

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但是对于 removeSthAfterSelect，如果有并行执行，可能是 SELECT id INTO some_id .. 找到了一些东西，然后另一个事务同时调用 justDeleteSth 并删除 id = someId 的行，所以当事务继续时它不会删除此处的任何内容：删除... WHERE id = some_id;这意味着它把事情搞砸了。

您说的好像一个事务停止，另一个事务运行，然后第一个事务继续。通常情况并非如此。事情可以完全同时运行，许多语句真正同时发生。

主要的限制是行级锁定。在这种情况下，存在竞争条件，因为DELETEs 都尝试获取行的行更新锁。无论哪个得到它将继续并删除该行。另一个DELETE 卡在行锁上，直到获胜的事务提交或回滚。如果它回滚，就好像什么都没发生一样，等待事务继续正常进行。如果获胜事务提交删除，等待事务看到锁已被释放，并且（在READ COMMITTED 模式下）重新检查 WHERE 子句谓词以确保该行仍然匹配，发现它不再存在，并且继续没有错误，因为删除零行不是错误。

在 PL/PgSQL 中，如果您想强制某个语句只影响一行，则可以检查受影响的行数，如果它与预期的受影响行不匹配，则可以检查 RAISE EXCEPTION。还有INTO STRICT 代表SELECT。

【讨论】：

感谢您的回答。在阅读了事务隔离之后，我又提出了一个问题，可以在这里找到：***.com/questions/26195339/…。如果你能看看我会很高兴:)

【参考方案2】：

通常可以使用锁定来实现所需的“原子”行为

例如：

BEGIN;  -- transaction
SELECT pg_advisory_xact_lock(123);  -- 123 is any big integer

-- do your "atomic" stuff here, other transactions
-- trying to acquire the same (123) lock will be waiting for it to be released

COMMIT;  -- transaction has ended, the locks are released automatically

缺点是这样的锁定块不会被并行执行。有关详细信息，请参阅文档https://www.postgresql.org/docs/11/explicit-locking.html。