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面试题:SQLite事务并发处理与生命周期

在多线程环境下使用SQLite事务,可能会遇到哪些问题?如何通过合理的事务生命周期管理来避免这些问题?请举例说明。如果有多个事务同时对数据库进行读写操作,SQLite采用什么机制来保证数据的完整性和事务的隔离性?
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数据库SQLite

知识考点

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面试题答案

一键面试

多线程环境下使用SQLite事务可能遇到的问题

  1. 资源竞争:多个线程同时尝试获取数据库锁,可能导致争用,降低性能。
  2. 数据不一致:如果事务管理不当,一个线程可能读取到另一个未提交事务的数据,造成脏读、不可重复读或幻读等问题。
  3. 死锁:线程A持有锁L1并请求锁L2,而线程B持有锁L2并请求锁L1,就会发生死锁,导致程序挂起。

通过合理的事务生命周期管理避免问题

  1. 使用合适的事务模式
    • 立即模式:在事务开始时就获取排他锁,直到事务结束才释放。例如在Java中:
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

public class SQLiteTransactionExample {
    public static void main(String[] args) {
        String url = "jdbc:sqlite:test.db";
        try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url)) {
            conn.setAutoCommit(false);
            Statement stmt = conn.createStatement();
            stmt.executeUpdate("BEGIN IMMEDIATE");
            // 执行数据库操作
            stmt.executeUpdate("INSERT INTO your_table (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2')");
            conn.commit();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
  • 排他模式:在事务首次写入操作时获取排他锁,在事务结束时释放。在Python中:
import sqlite3

conn = sqlite3.connect('test.db')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute('BEGIN EXCLUSIVE')
try:
    cursor.execute('INSERT INTO your_table (column1, column2) VALUES (?,?)', ('value1', 'value2'))
    conn.commit()
except sqlite3.Error as e:
    conn.rollback()
    print(f"Error: {e}")
finally:
    conn.close()
  1. 控制事务粒度:尽量缩短事务的执行时间,减少锁的持有时间。比如将大事务拆分成多个小事务,在每个小事务内完成必要的操作后立即提交。

多个事务同时读写操作时SQLite保证数据完整性和事务隔离性的机制

  1. 锁机制
    • 共享锁(SHARED):用于读操作,允许多个线程同时读取数据,因为读操作不会修改数据,不会产生冲突。
    • 排他锁(EXCLUSIVE):用于写操作,当一个线程获取排他锁时,其他线程无法再获取任何锁,保证写操作的原子性和数据一致性。
  2. 隔离级别:SQLite默认采用DEFERRED隔离级别,这意味着在事务开始时不获取锁,而是在实际执行SQL语句时根据需要获取相应的锁。对于更严格的隔离需求,可以在事务开始时指定IMMEDIATEEXCLUSIVE模式,来确保更高的数据一致性和隔离性。