Sqlite3并发读写注意事项

最近项目中涉及到sqlite并发读写的问题,参考一些文档并结合自己的实践,对sqlite3并发问题总结了几点:

sqlite3的锁及事务类型

sqlite3总共有三种事务类型:BEGIN [DEFERRED /IMMEDIATE / EXCLUSIVE] TRANSCATION,五种锁,按锁的级别依次是:UNLOCKED /SHARED /RESERVERD /PENDING /EXCLUSIVE。当执行select即读操作时,需要获取到SHARED锁(共享锁),当执行insert/update/delete操作(即内存写操作时),需要进一步获取到RESERVERD锁(保留锁),当进行commit操作(即磁盘写操作时),需要进一步获取到EXCLUSIVE锁(排它锁)。

对于RESERVERD锁,sqlite3保证同一时间只有一个连接可以获取到保留锁,也就是同一时间只有一个连接可以写数据库(内存),但是其它连接仍然可以获取SHARED锁,也就是其它连接仍然可以进行读操作(这里可以认为写操作只是对磁盘数据的一份内存拷贝进行修改,并不影响读操作)。

对于EXCLUSIVE锁,是比保留锁更为严格的一种锁,在需要把修改写入磁盘即commit时需要在保留锁/未决锁的基础上进一步获取到排他锁,顾名思义,排他锁排斥任何其它类型的锁,即使是SHARED锁也不行,所以,在一个连接进行commit时,其它连接是不能做任何操作的(包括读)。

PENDING锁(即未决锁),则是比较特殊的一种锁,它可以允许已获取到SHARED锁的事务继续进行,但不允许其它连接再获取SHARED锁,当已存在的SHARED锁都被释放后(事务执行完成),持有未决锁的事务就可以获得commit的机会了。sqlite3使用这种锁来防止writer starvation(写饿死)。

死锁的情况

死锁的情况:当两个连接使用begin transaction开始事务时,第一个连接执行了一次select操作(已经获取到SHARED锁),第二个连接执行了一次insert操作(已经获取到了RESERVERD锁),此时第一个连接需要进行一次insert/update/delete(需要获取到RESERVERD锁),第二个连接则希望执行commit(需要获取到EXCLUSIVE锁),由于第二个连接已经获取到了RESERVERD锁,根据RESERVERD锁同一时间只有一个连接可以获取的特性,第一个连接获取RESERVERD锁的操作必定失败,而由于第一个连接已经获取到SHARED锁,第二个连接希望进一步获取到EXCLUSIVE锁的操作也必定失败。就导致了事务死锁。

事务类型的使用原则

在用”begin transaction”显式开启一个事务时,默认的事务类型为DEFERRED,锁的状态为UNLOCKED,即不获取任何锁,如果在使用的数据库没有其它的连接,用begin就可以了。如果有多个连接都需要对数据库进行写操作,那就得使用BEGIN IMMEDIATE/EXCLUSIVE开始事务了。

使用事务的好处是:1.一个事务的所有操作相当于一次原子操作,如果其中某一步失败,可以通过回滚来撤销之前所有的操作,只有当所有操作都成功时,才进行commit,保证了操作的原子特性;2.对于多次的数据库操作,如果我们希望提高数据查询或更新的速度,可以在开始操作前显式开启一个事务,在执行完所有操作后,再通过一次commit来提交所有的修改或结束事务。

对SQLITE_BUSY的处理

当有多个连接同时对数据库进行写操作时,根据事务类型的使用原则,我们在每个连接中用BEGIN IMMEDIATE开始事务,即多个连接都尝试取得保留锁的情况,根据保留锁同一时间只有一个连接可以获取到的特性,其它连接都将获取失败,即事务开始失败,这种情况下,sqlite3将返回一个SQLITE_BUSY的错误,如果我们不希望操作就此失败而返回,就必须处理SQLITE_BUSY的情况,sqlite3提供了sqlite3_busy_handler或sqlite3_busy_timeout来处理SQLITE_BUSY,对于sqlite3_busy_handler,我们可以指定一个busy_handler来处理,并可以指定失败重试的次数。而sqlite3_busy_timeout则是由sqlite3自动进行sleep并重试,当sleep的累积时间超过指定的超时时间时,最终返回SQLITE_BUSY。需要注意的是,这两个函数同时只能使用一个,后面的调用会覆盖掉前次调用。从使用上来说,sqlite3_busy_timeout更易用一些,只需要指定一个总的超时时间,然后sqlite自己会决定多久进行重试以及重试的次数,直到达到总的超时时间最终返回SQLITE_BUSY。并且,这两个函数一经调用,对其后的所有数据库操作都有效,非常方便。

参考:

http://www.sqlite.org/lockingv3.html
http://www.cnblogs.com/hustcat/archive/2009/03/01/1400757.html
https://www.cnblogs.com/lijingcheng/p/4454884.html

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