面试题：PostgreSQL事务回滚的常见场景及实现方式

Question

在PostgreSQL中，列举至少3种会导致事务回滚的常见场景，并简述每种场景下事务回滚是如何实现的。

Answer 1

1. 违反约束：
   • 场景：当在事务中执行的操作违反了数据库的约束条件，如唯一性约束、外键约束等。例如，向具有唯一约束的列插入重复值，或者插入的外键值在关联表中不存在。
   • 回滚实现：PostgreSQL检测到约束冲突后，会自动回滚整个事务，撤销该事务中已经执行的所有操作，以确保数据库的一致性。这是因为约束是数据库完整性的重要保障，违反约束意味着数据可能处于不一致状态，所以需要回滚事务来维持数据的正确性。
2. 执行错误的SQL语句：
   • 场景：在事务中执行了语法错误或语义错误的SQL语句，比如错误的表名、列名，或者不匹配的数据类型操作等。例如，在一个表中没有名为nonexistent_column的列，却执行UPDATE table_name SET nonexistent_column = 'value'语句。
   • 回滚实现：PostgreSQL在解析或执行该错误语句时会报错，一旦检测到错误，就会回滚整个事务。这是为了防止错误语句对数据库造成不可预期的影响，保证事务要么全部成功执行，要么完全不执行。
3. 显式调用ROLLBACK语句：
   • 场景：在事务执行过程中，开发者根据业务逻辑判断，主动使用ROLLBACK语句来终止事务。例如，在一个转账事务中，当检查到账户余额不足时，调用ROLLBACK语句取消转账操作。
   • 回滚实现：当PostgreSQL接收到ROLLBACK语句时，它会立即撤销该事务中已经执行的所有修改操作，释放该事务占用的资源，使数据库状态回到事务开始前的状态。
4. 数据库服务器故障：
   • 场景：在事务执行过程中，数据库服务器发生故障，如崩溃、停电等。
   • 回滚实现：当数据库服务器重启后，PostgreSQL的恢复机制会检测到未完成的事务，并自动回滚这些事务。这是通过日志文件（如预写式日志WAL）来实现的，日志记录了事务的操作，恢复时根据日志判断哪些事务未完成，从而进行回滚，以确保数据库的一致性。