【Cypher】事务（Transaction）：通过 :begin、:commit 和 :rollback 可以手动控制事务的开始、提交和回滚

Cypher 中的事务（Transactions）详解

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一、什么是事务？

事务（Transaction） 是 Neo4j 中用于管理一组数据库操作的机制，确保多个操作要么全部成功，要么全部回滚，不会造成数据的不一致性。

• ACID 特性： Neo4j 事务符合 ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）标准：
  • 原子性（Atomicity）： 事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败。
  • 一致性（Consistency）： 事务在开始和结束时保持数据库的一致性。
  • 隔离性（Isolation）： 事务的执行不会干扰其他事务。
  • 持久性（Durability）： 事务完成后，数据将被持久化。

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二、事务的基本操作

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2.1 自动事务（Implicit Transactions）

• Cypher 查询默认在自动事务中执行，即每次查询都被自动包装在一个事务中。

MATCH (n:Person) RETURN n

• 该查询会在自动事务中执行，查询完成后自动提交。

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2.2 显式事务（Explicit Transactions）

• 显式事务允许对多个查询进行手动控制，确保只有在所有操作成功时才提交。

BEGIN
MATCH (n:Person) RETURN n
COMMIT

• BEGIN：开启事务。
• COMMIT：提交事务，将更改永久保存。

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2.3 使用 CALL {} 进行事务封装

CALL {
  MATCH (n:Person)
  RETURN n
} IN TRANSACTIONS OF 100 ROWS

• 作用： 将查询封装在事务中，并按 100 行批量处理，防止内存溢出。

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2.4 使用 :begin 和 :commit 进行手动事务控制

:begin
MATCH (n:Person) RETURN n
:commit

• :begin：开启事务。
• :commit：提交事务，将更改保存。

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2.5 回滚事务

:begin
MATCH (n:Person)
DELETE n
:rollback

• :rollback：回滚事务，撤销所有更改。

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三、事务的高级用法

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3.1 创建和提交事务

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3.1.1 基本用法

:begin
CREATE (n:Person {name: 'Alice'})
:commit

• :begin 开启事务。
• CREATE 语句在事务中执行。
• :commit 提交事务并保存更改。

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3.1.2 批量创建数据

:begin
CREATE (a:Person {name: 'Alice'})
CREATE (b:Person {name: 'Bob'})
CREATE (a)-[:KNOWS]->(b)
:commit

• 在同一个事务中创建多个节点和关系，确保数据一致性。

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3.2 回滚事务

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3.2.1 手动回滚事务

:begin
CREATE (n:Person {name: 'Charlie'})
:rollback

• :rollback 撤销创建 Charlie 节点的操作，不保存更改。

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3.2.2 在错误情况下自动回滚

:begin
CREATE (n:Person {name: 'Alice'})
CREATE (n:Person {name: 'Alice'})  -- 违反唯一性约束
:commit

• 当发生唯一性约束冲突时，事务会自动回滚，不会提交任何数据。

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3.3 在事务中使用 WITH 进行分步处理

:begin
MATCH (n:Person) WHERE n.age > 30
WITH n
SET n.status = 'senior'
:commit

• 使用 WITH 进行分步处理，提高查询的性能和安全性。

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3.4 多步骤事务

:begin
MATCH (n:Person {name: 'Alice'})
SET n.age = 35
CREATE (m:Person {name: 'Bob'})
CREATE (n)-[:KNOWS]->(m)
:commit

• 在同一个事务中更新 Alice 的 age 属性，同时创建 Bob 节点和 KNOWS 关系。

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四、使用 CALL {} 进行批量事务处理

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4.1 基本语法

CALL {
  MATCH (n:Person)
  RETURN n
} IN TRANSACTIONS OF 100 ROWS

• 作用： 将查询封装在事务中，并按 100 行批量处理。

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4.2 批量插入数据

CALL {
  UNWIND [{name: 'Alice'}, {name: 'Bob'}, {name: 'Charlie'}] AS person
  CREATE (n:Person {name: person.name})
} IN TRANSACTIONS OF 1 ROW

• UNWIND 用于将列表数据拆分成多个 CREATE 操作，并逐条创建节点。

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4.3 批量删除数据

CALL {
  MATCH (n:Person)
  WHERE n.age > 50
  DELETE n
} IN TRANSACTIONS OF 10 ROWS

• 批量删除 age > 50 的 Person 节点，每次删除 10 行数据。

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五、事务的 ACID 特性

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5.1 原子性（Atomicity）

• 含义： 事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败。

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5.2 一致性（Consistency）

• 含义： 事务开始前后，数据库的状态始终保持一致。

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5.3 隔离性（Isolation）

• 含义： 事务之间互不干扰，避免并发问题。
• Neo4j 提供 READ COMMITTED 作为默认的隔离级别。

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5.4 持久性（Durability）

• 含义： 事务完成后，数据会被持久化，即使系统崩溃，也不会丢失数据。

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六、事务控制命令

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6.1 事务控制语法

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6.1.1 开始事务

:begin

• 开启一个新的事务。

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6.1.2 提交事务

:commit

• 提交事务，将更改保存到数据库中。

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6.1.3 回滚事务

:rollback

• 回滚事务，撤销所有未提交的更改。

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6.1.4 在 Cypher 中使用 BEGIN、COMMIT 和 ROLLBACK

BEGIN
CREATE (n:Person {name: 'Alice'})
COMMIT

• BEGIN：开始事务
• COMMIT：提交事务
• ROLLBACK：回滚事务

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6.2 终止事务

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6.2.1 终止特定事务

SHOW TRANSACTIONS YIELD transactionId
TERMINATE TRANSACTION 'transactionId'

• 通过 SHOW TRANSACTIONS 查看事务 ID，然后通过 TERMINATE 终止指定事务。

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6.2.2 终止所有事务

TERMINATE TRANSACTION *

• 终止所有活跃的事务。

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七、监控和管理事务

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7.1 查看当前事务

SHOW TRANSACTIONS

• 查看当前正在进行的所有事务，包括：
  • transactionId：事务 ID
  • username：执行事务的用户
  • currentQuery：正在执行的查询
  • elapsedTime：事务持续的时间

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7.2 查看特定事务的信息

SHOW TRANSACTIONS YIELD transactionId, currentQuery, elapsedTime

• 返回特定事务的详细信息。

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7.3 终止指定事务

TERMINATE TRANSACTION 'transactionId'

• 终止特定事务并释放相关资源。

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7.4 终止所有事务

TERMINATE TRANSACTION *

• 终止所有活跃的事务。

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八、事务的常见错误及解决方法

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8.1 事务未提交导致数据未生效

:begin
CREATE (n:Person {name: 'Alice'})
-- 未执行 :commit

• 原因： 事务未提交，导致数据未生效。
• 解决： 执行 :commit 提交事务。

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8.2 事务冲突导致回滚

:begin
MATCH (n:Person {name: 'Alice'})
SET n.age = 30
:commit

• 原因： 两个事务同时更新同一个节点，可能导致冲突。
• 解决： 确保事务之间的并发访问合理，并使用 EXPLAIN 检查查询冲突。

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8.3 未正确回滚事务

:begin
CREATE (n:Person {name: 'Bob'})
:rollback
-- 数据未回滚

• 原因： 事务未回滚成功。
• 解决： 确保在需要撤销时正确执行 :rollback。

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九、事务的最佳实践

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9.1 使用批量事务处理大数据

• 使用 `

CALL {}和IN TRANSACTIONS` 处理大规模数据，防止内存溢出。

CALL {
  MATCH (n:Person)
  RETURN n
} IN TRANSACTIONS OF 100 ROWS

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9.2 在关键查询中使用显式事务

• 对关键操作（如创建、更新、删除）使用 :begin 和 :commit 显式管理事务。

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9.3 在长时间查询时使用超时控制

CALL dbms.setConfigValue('db.transaction.timeout', '10s')

• 设置事务超时，防止长时间占用资源。

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9.4 定期监控活跃事务

• 使用 SHOW TRANSACTIONS 监控活跃事务，及时终止异常事务。

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9.5 防止不必要的事务冲突

• 确保并发事务之间没有不必要的冲突，避免因数据锁定导致的回滚。

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十、综合事务示例

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10.1 在同一个事务中更新和创建节点

:begin
MATCH (n:Person {name: 'Alice'})
SET n.age = 35
CREATE (m:Person {name: 'Bob'})
CREATE (n)-[:KNOWS]->(m)
:commit

• 确保 Alice 的年龄更新和 Bob 节点的创建在同一个事务中进行，避免数据不一致。

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10.2 使用 CALL {} 进行批量更新

CALL {
  MATCH (n:Person)
  WHERE n.age > 30
  SET n.status = 'senior'
} IN TRANSACTIONS OF 100 ROWS

• 批量更新 age > 30 的 Person 节点，提高性能。

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10.3 通过 UNWIND 进行批量创建

CALL {
  UNWIND [{name: 'Alice'}, {name: 'Bob'}, {name: 'Charlie'}] AS person
  CREATE (n:Person {name: person.name})
} IN TRANSACTIONS OF 1 ROW

• 使用 UNWIND 结合 CALL {} 进行批量创建节点。

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十一、总结

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• 事务（Transaction） 是 Neo4j 确保数据一致性和完整性的关键机制，支持自动事务和显式事务两种模式。
• 通过 :begin、:commit 和 :rollback 可以手动控制事务的开始、提交和回滚。
• CALL {} 和 IN TRANSACTIONS 可以用于批量处理大规模数据，防止内存溢出。
• SHOW TRANSACTIONS 和 TERMINATE TRANSACTION 可用于监控和管理活跃的事务，防止资源占用过多。
• 了解 ACID 特性、事务隔离级别以及事务冲突的处理机制，可以帮助你更高效地管理 Neo4j 的事务，提高数据操作的安全性和稳定性。