Python连接PostgreSQL事务管理与并发控制：保障数据一致性

# 1. Python连接PostgreSQL数据库**

PostgreSQL是一种流行的关系型数据库管理系统（RDBMS），以其可靠性、可扩展性和高级功能而闻名。使用Python连接PostgreSQL数据库可以让你利用Python的强大功能来操作和管理PostgreSQL数据库。

要连接到PostgreSQL数据库，你需要使用一个Python库，例如psycopg2。psycopg2是一个流行的Python库，它提供了对PostgreSQL数据库的低级访问。以下是如何使用psycopg2连接到PostgreSQL数据库：

import psycopg2

# 连接到数据库
conn = psycopg2.connect(
    database="my_database",
    user="my_user",
    password="my_password",
    host="my_host",
    port="5432",
)

# 创建一个游标
cur = conn.cursor()

# 2. PostgreSQL事务管理

### 2.1 事务的概念和特性

#### 2.1.1 ACID特性

事务是数据库操作的一个逻辑单元，它具有以下特性，称为ACID特性：

- **原子性（Atomicity）**：事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败，不会出现部分成功的情况。
- **一致性（Consistency）**：事务开始前和结束后，数据库都处于一致的状态，即满足所有业务规则和约束。
- **隔离性（Isolation）**：并发执行的事务彼此隔离，不会互相影响。
- **持久性（Durability）**：一旦事务提交，其对数据库的修改将永久生效，即使系统发生故障也不会丢失。

#### 2.1.2 事务隔离级别

事务隔离级别定义了并发事务之间可见性的程度。PostgreSQL支持以下隔离级别：

- **Read Uncommitted**：事务可以读取未提交的数据，但可能导致脏读（读取到其他事务未提交的修改）。
- **Read Committed**：事务只能读取已提交的数据，可以防止脏读，但可能导致不可重复读（同一事务中多次读取同一数据，结果不同）。
- **Repeatable Read**：事务可以读取已提交的数据，并且保证在事务执行期间不会发生幻读（读取到其他事务插入的新数据）。
- **Serializable**：事务完全隔离，保证事务执行的顺序与串行执行相同。

### 2.2 事务的开始、提交和回滚

#### 2.2.1 使用BEGIN、COMMIT和ROLLBACK语句

在PostgreSQL中，可以使用以下语句来管理事务：

- **BEGIN**：开始一个事务。
- **COMMIT**：提交事务，使修改永久生效。
- **ROLLBACK**：回滚事务，撤销所有未提交的修改。

BEGIN;
-- 执行查询和更新操作
COMMIT;

#### 2.2.2 事务的隐式提交和回滚

PostgreSQL默认情况下会自动提交事务。如果在事务中遇到错误，PostgreSQL会自动回滚事务。

-- 执行查询和更新操作
-- 如果没有遇到错误，事务会