面试题：SQLite WAL模式下读操作与事务处理的协调问题及解决办法

Question

当SQLite启用WAL模式，在高并发场景下，读操作和事务处理之间可能出现什么协调问题？如何设计合理的架构来解决这些问题，确保数据的一致性和系统性能？

Answer 1

高并发下WAL模式的协调问题

1. 读操作与事务处理的锁争用：虽然WAL模式允许并发读，但在事务写入时，会对WAL文件进行锁操作。如果有大量事务并发写入，读操作可能会被短暂阻塞，等待写入事务完成，导致读性能下降。
2. 数据一致性延迟：由于WAL模式是先写日志，在检查点（checkpoint）时才将日志合并到数据库文件。在检查点之前，已提交事务的数据可能对新的读操作不可见，造成数据一致性的短暂延迟。

解决问题的架构设计

1. 优化事务大小：尽量将大事务拆分成多个小事务，减少单个事务持有锁的时间。例如，在处理批量数据插入时，每次插入少量数据，而不是一次性插入大量数据。
2. 调整检查点频率：根据系统的读写负载，合理调整检查点频率。如果读操作对一致性要求较高，可以适当增加检查点频率，使已提交事务的数据更快地对读操作可见。但增加频率可能会增加I/O开销，需权衡。
3. 使用缓存：在应用层引入缓存，如Redis。对于读多写少的场景，先从缓存读取数据。写操作完成后，及时更新缓存，保证缓存与数据库的数据一致性。这样可以减少对数据库的读压力，提高系统性能。
4. 读写分离：在架构层面实现读写分离，读操作从副本数据库读取数据。主数据库负责处理事务写入，副本数据库通过复制WAL日志来保持与主数据库的数据同步。这样可以分散读压力，提高并发性能，同时确保数据一致性。