面试题：SQLite在iOS应用集成框架的高级难度问题

Question

当多个线程同时访问集成了SQLite框架的iOS应用数据库时，可能会出现哪些问题？如何使用SQLite提供的机制进行有效的线程安全处理，以保证数据的一致性和应用的稳定性？

Answer 1

可能出现的问题

1. 数据竞争：多个线程同时读写数据库，可能导致数据不一致。例如一个线程读取数据后进行修改，另一个线程在第一个线程修改完成前也读取了相同数据并修改，最终只有后一个线程的修改生效，造成数据丢失。
2. 数据库损坏：并发写入可能会破坏数据库文件的结构，导致数据库无法正常使用。
3. 死锁：如果线程获取锁的顺序不一致，可能会导致死锁，使所有相关线程阻塞，应用无响应。

使用SQLite提供的机制进行线程安全处理

1. 连接池：
   • 创建多个SQLite连接并放入连接池，每个线程从连接池获取连接进行数据库操作。这样每个线程都有自己独立的连接，避免了多个线程共享连接导致的问题。
   • 在iOS中可以通过管理一个NSMutableArray来存放FMDatabase（FMDB库中对SQLite连接的封装）对象实现简单连接池。
2. 事务处理：
   • 使用事务可以将一组数据库操作作为一个原子单元。在事务开始后，直到事务提交或回滚前，其他线程对同一数据的修改是不可见的。
   • 在FMDB库中，示例代码如下：

FMDatabase *db = [FMDatabase databaseWithPath:databasePath];
if ([db open]) {
    [db beginTransaction];
    @try {
        [db executeUpdate:@"INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES (?,?)", value1, value2];
        [db executeUpdate:@"UPDATE table_name SET column1 =? WHERE id =?", newVal, idVal];
        [db commit];
    } @catch (NSException *exception) {
        [db rollback];
    }
    [db close];
}

3. 锁机制：
   • SQLite本身提供了不同的锁模式，如SHARED（共享锁，用于读操作）、EXCLUSIVE（排它锁，用于写操作）。
   • FMDB库会自动处理锁的获取和释放，开发者无需手动管理。但了解其原理有助于理解线程安全机制。例如，在执行写操作时，FMDB会获取EXCLUSIVE锁，阻止其他线程的读写操作，直到写操作完成释放锁。