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面试题：SQLite事务与并发控制

在多线程环境下对SQLite数据库进行操作，有多个读写事务同时进行，如何确保数据的一致性和事务的原子性？请详细阐述你的方案及涉及到的SQLite特性。

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难度

数据库SQLite

知识考点

AI 面试

面试题答案

方案

使用事务包裹操作：在每个读写事务开始时，使用 BEGIN 语句开启事务，在事务中的所有SQL操作完成后，使用 COMMIT 语句提交事务。如果在事务执行过程中出现错误，则使用 ROLLBACK 语句回滚事务。这样可以确保事务的原子性，即要么所有操作都成功执行，要么都不执行。例如：

BEGIN;
-- 读写操作语句
INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES ('value1', 'value2');
UPDATE table_name SET column1 = 'new_value' WHERE condition;
COMMIT;

设置合适的连接模式：SQLite 支持多种连接模式，如 PRAGMA journal_mode。可以设置为 WAL（Write - Ahead Logging）模式。在 WAL 模式下，SQLite 将所有的写操作追加到一个单独的日志文件中，而不是直接修改数据库文件。读操作可以直接从数据库文件读取数据，而写操作可以并发进行，通过 WAL 日志来保证数据一致性。设置 WAL 模式的语句为：

PRAGMA journal_mode = WAL;

使用锁机制：SQLite 内部有自己的锁机制。在多线程环境下，当一个事务开始时，SQLite 会根据操作类型自动获取相应的锁。例如，读操作会获取共享锁（SHARED LOCK），写操作会获取排他锁（EXCLUSIVE LOCK）。为了避免死锁，在编写事务逻辑时，应尽量按照相同的顺序获取锁，并且尽量缩短持有锁的时间。

涉及到的SQLite特性

事务支持：SQLite 完全支持事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）特性。通过 BEGIN、COMMIT 和 ROLLBACK 语句来控制事务的边界，确保一组相关的操作作为一个不可分割的单元执行。
日志模式：除了 WAL 模式，还有 DELETE、TRUNCATE、PERSIST、MEMORY 等日志模式。不同的日志模式在性能、恢复能力和并发处理上有所不同。WAL 模式在多线程并发读写场景下表现较好，它允许读操作与写操作并发执行，提高了系统的并发性能。
锁机制：SQLite 的锁机制是细粒度的，根据操作类型和对象获取不同级别的锁。共享锁允许多个读操作同时进行，而排他锁则阻止其他任何读写操作，直到持有排他锁的事务完成。这种锁机制有助于在多线程环境下维护数据的一致性。