面试题：SQLiteQueryBuilder在数据一致性和并发控制方面的应用

Question

在多线程环境下，Android应用使用SQLiteQueryBuilder进行数据查询和更新操作。请详细阐述如何利用SQLiteQueryBuilder确保数据一致性和处理并发访问，包括但不限于事务处理、锁机制的应用，同时分析不同并发控制策略对系统性能和数据完整性的影响。

Answer 1

确保数据一致性和处理并发访问的方法

1. 事务处理
   • 原理：在SQLite中，事务是一组SQL语句的集合，这些语句要么全部成功执行，要么全部回滚。Android的SQLiteDatabase类提供了对事务处理的支持。
   • 实现：

     SQLiteDatabase db = yourSQLiteOpenHelper.getWritableDatabase();
     try {
         db.beginTransaction();
         // 使用SQLiteQueryBuilder进行数据查询和更新操作
         SQLiteQueryBuilder qb = new SQLiteQueryBuilder();
         qb.setTables("your_table_name");
         // 执行查询
         Cursor cursor = qb.query(db, null, null, null, null, null, null);
         // 执行更新
         ContentValues values = new ContentValues();
         values.put("column1", "new_value");
         qb.update(db, values, "rowid =?", new String[]{"1"});
         db.setTransactionSuccessful();
     } catch (Exception e) {
         e.printStackTrace();
     } finally {
         db.endTransaction();
     }
     

   • 作用：通过将相关操作放在事务中，可以确保在并发访问时，数据的一致性。例如，在更新数据时，如果同时有其他线程进行查询，事务可以保证查询到的数据是完整且一致的，要么是更新前的，要么是更新后的，不会出现部分更新的情况。
2. 锁机制
   • 共享锁（Shared Lock）
     • 原理：多个线程可以同时获取共享锁来读取数据。当一个线程持有共享锁时，其他线程可以并发地获取共享锁进行读取操作，但不能获取排他锁进行写入操作。
     • 应用：在SQLite中，当执行SELECT语句时，SQLite会自动获取共享锁。例如使用SQLiteQueryBuilder的query方法时，就会获取共享锁。
   • 排他锁（Exclusive Lock）
     • 原理：排他锁用于写入操作，当一个线程获取了排他锁，其他线程不能再获取任何锁（共享锁或排他锁），直到该排他锁被释放。这样可以确保在写入数据时，不会有其他线程同时修改数据，保证数据的一致性。
     • 应用：当执行INSERT、UPDATE或DELETE语句时，SQLite会自动获取排他锁。例如使用SQLiteQueryBuilder的insert、update或delete方法时，就会获取排他锁。

不同并发控制策略对系统性能和数据完整性的影响

1. 事务处理对性能和完整性的影响
   • 性能：事务处理会增加一定的性能开销，因为事务需要额外的资源来跟踪操作，以便在出现错误时进行回滚。如果事务中包含大量的操作，或者事务持续时间较长，会导致其他线程等待，降低系统的并发性能。
   • 数据完整性：事务处理极大地保证了数据完整性。它确保了一组相关操作要么全部成功，要么全部失败，避免了数据处于不一致的中间状态。例如，在转账操作中，从一个账户扣除金额和向另一个账户增加金额这两个操作在一个事务中，保证了不会出现一个账户少钱而另一个账户未加钱的情况。
2. 锁机制对性能和完整性的影响
   • 共享锁
     • 性能：共享锁允许并发读取，在读取操作频繁的场景下，能提高系统的并发性能。多个线程可以同时读取数据，不会相互阻塞。
     • 数据完整性：共享锁只保证读取操作之间的并发安全，当有写入操作时，共享锁不能保证数据完整性。例如，在读取数据时，如果有其他线程同时进行写入操作，可能会读取到不一致的数据。
   • 排他锁
     • 性能：排他锁会阻塞其他线程的读写操作，在写入操作频繁的场景下，会严重降低系统的并发性能。因为其他线程需要等待排他锁释放才能进行操作。
     • 数据完整性：排他锁能很好地保证数据完整性，在写入操作时，防止其他线程的干扰，确保写入的数据是一致的。例如，在更新用户信息时，排他锁可以防止其他线程同时修改用户信息，避免数据冲突。