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面试题:SQLite 数据导入导出性能优化及异常处理

在大数据量(例如百万条记录)情况下,从一个SQLite数据库向另一个SQLite数据库迁移数据,涉及多个表且表间存在复杂关联关系。在数据导入导出过程中,如何进行性能优化以减少迁移时间,同时在遇到数据类型不匹配、主键冲突等异常情况时,如何优雅地处理这些异常,保证数据的完整性和准确性,请详细阐述你的方案及涉及到的技术细节。
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数据库SQLite

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AI 面试

面试题答案

一键面试

性能优化方案

  1. 批量操作
    • 避免逐条插入或导出数据。在SQLite中,可以使用事务将多个插入操作包装起来,这样可以减少I/O操作次数。例如,在Python中使用sqlite3库,代码如下:
    import sqlite3
    source_conn = sqlite3.connect('source.db')
    target_conn = sqlite3.connect('target.db')
    source_cursor = source_conn.cursor()
    target_cursor = target_conn.cursor()
    try:
        target_conn.execute('BEGIN')
        rows = source_cursor.execute('SELECT * FROM your_table').fetchmany(1000)
        while rows:
            target_cursor.executemany('INSERT INTO your_table VALUES (?,?,?)', rows)
            rows = source_cursor.execute('SELECT * FROM your_table').fetchmany(1000)
        target_conn.execute('COMMIT')
    except Exception as e:
        target_conn.execute('ROLLBACK')
        raise e
    finally:
        source_conn.close()
        target_conn.close()
    
  2. 索引处理
    • 在源数据库查询时,确保相关表上有合适的索引,以加快数据读取速度。对于目标数据库,在数据导入前先删除不必要的索引,数据导入完成后再重新创建索引。例如,删除索引:
    DROP INDEX index_name;
    
    • 重新创建索引:
    CREATE INDEX index_name ON your_table(column1, column2);
    
  3. 并行处理
    • 如果系统资源允许,可以考虑并行处理多个表的数据迁移。例如在Python中使用multiprocessing库,为每个表创建一个单独的进程来进行数据迁移。示例代码如下:
    import multiprocessing
    import sqlite3
    
    def migrate_table(table_name):
        source_conn = sqlite3.connect('source.db')
        target_conn = sqlite3.connect('target.db')
        source_cursor = source_conn.cursor()
        target_cursor = target_conn.cursor()
        try:
            target_conn.execute('BEGIN')
            rows = source_cursor.execute(f'SELECT * FROM {table_name}').fetchmany(1000)
            while rows:
                target_cursor.executemany(f'INSERT INTO {table_name} VALUES (?,?,?)', rows)
                rows = source_cursor.execute(f'SELECT * FROM {table_name}').fetchmany(1000)
            target_conn.execute('COMMIT')
        except Exception as e:
            target_conn.execute('ROLLBACK')
            raise e
        finally:
            source_conn.close()
            target_conn.close()
    
    if __name__ == '__main__':
        tables = ['table1', 'table2', 'table3']
        processes = []
        for table in tables:
            p = multiprocessing.Process(target = migrate_table, args=(table,))
            p.start()
            processes.append(p)
        for p in processes:
            p.join()
    

异常处理方案

  1. 数据类型不匹配
    • 在迁移前,仔细分析源数据库和目标数据库的表结构,确保数据类型尽可能匹配。如果无法避免数据类型转换,在SQLite中,可以使用SQL函数进行类型转换。例如,将源表中的TEXT类型的数字转换为目标表中的INTEGER类型:
    INSERT INTO target_table (int_column) SELECT CAST(text_column AS INTEGER) FROM source_table;
    
    • 在程序代码层面,可以使用try - except块捕获数据类型转换异常,并记录错误日志。例如在Python中:
    try:
        target_cursor.execute('INSERT INTO target_table (int_column) VALUES (?)', (int(source_row[0]),))
    except ValueError as ve:
        with open('error.log', 'a') as f:
            f.write(f'Data type mismatch error: {ve} for row {source_row}\n')
    
  2. 主键冲突
    • 可以使用INSERT OR REPLACE语句代替INSERT语句。这样当遇到主键冲突时,新数据会替换旧数据。例如:
    INSERT OR REPLACE INTO target_table (primary_key_column, other_column) VALUES ('value1', 'value2');
    
    • 另一种方式是在插入前先进行查询,如果主键已存在则跳过插入操作。例如在Python中:
    source_row = ('value1', 'value2')
    target_cursor.execute('SELECT primary_key_column FROM target_table WHERE primary_key_column =?', (source_row[0],))
    existing_row = target_cursor.fetchone()
    if not existing_row:
        target_cursor.execute('INSERT INTO target_table VALUES (?,?)', source_row)
    
    • 同时,记录主键冲突的日志,以便后续分析。
    if existing_row:
        with open('error.log', 'a') as f:
            f.write(f'Primary key conflict for row {source_row}\n')
    

通过上述性能优化和异常处理方案,可以在大数据量且表间存在复杂关联关系的情况下,高效且准确地完成SQLite数据库间的数据迁移。