面试题：SQLite数据库锁机制基础问题

Question

请阐述SQLite中共享锁（SHARED LOCK）和排它锁（EXCLUSIVE LOCK）的作用及获取时机，在多线程环境下如何避免由于这两种锁导致的常见问题？

Answer 1

共享锁（SHARED LOCK）

1. 作用：共享锁允许多个事务同时读取数据，它保证在持有共享锁期间，数据不会被其他事务修改，确保读取数据的一致性。多个事务可以同时持有同一数据上的共享锁，从而实现并发读操作。
2. 获取时机：当执行 SELECT 语句时，SQLite 会获取共享锁。这是为了防止在读取数据过程中数据被修改，以保证读取到的数据是一致的。

排它锁（EXCLUSIVE LOCK）

1. 作用：排它锁用于确保在持有排它锁期间，只有持有该锁的事务可以对数据进行读写操作，其他事务不能获取共享锁或排它锁。它主要用于保证数据的修改操作的原子性和一致性，避免并发修改带来的数据冲突。
2. 获取时机：当执行 INSERT、UPDATE、DELETE 等修改数据的操作时，SQLite 会获取排它锁。在获取排它锁之前，SQLite 会先获取共享锁，然后将共享锁升级为排它锁。

多线程环境下避免锁相关问题的方法

1. 合理设计事务：尽量缩短事务的执行时间，减少锁的持有时间。将大事务拆分成多个小事务，在每个小事务中尽快完成操作并提交。这样可以降低锁竞争的概率。
2. 优化 SQL 语句：确保 SQL 语句的执行效率，避免长时间运行的查询。例如，合理创建索引，优化查询条件等，减少锁的持有时间。
3. 使用事务隔离级别：SQLite 支持不同的事务隔离级别，如 SERIALIZABLE、READ COMMITTED 等。选择合适的隔离级别可以在一定程度上控制锁的使用和并发问题。例如，READ COMMITTED 隔离级别下，一个事务只能看到已经提交的修改，减少了脏读的可能性，同时也对锁的使用有一定影响。
4. 采用锁超时机制：设置合适的锁等待超时时间。如果一个事务等待锁的时间超过了设定的超时时间，就放弃获取锁并回滚事务。这样可以避免无限期等待锁导致的死锁或性能问题。
5. 死锁检测与处理：虽然 SQLite 自身有一定的死锁检测机制，但在复杂的多线程环境下，可以通过应用层的监控和处理来更好地应对死锁。例如，定期检查事务状态，发现死锁时主动回滚某个事务以打破死锁。