SQLite学习笔记(12)-事务(1)

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了SQLite学习笔记(12)-事务(1)前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

2.3 事务(Transaction)
sqlite的query执行过程中,事务以及锁操作总是必不可少的。Query总是在事务之中执行,而事务中总是少不了锁操作,但对锁的操作不当的话就可能引起问题。
2.3.1 事务的周期
程序与事务之间有两件事值得注意:
(1) 哪些对象在事务下运行——这直接与API有关。
(2) 事务的生命周期,即什么时候开始,什么时候结束以及它在什么时候开始影响别的连接(这点对于并发性很重要)——这涉及到sqlite的具体实现。
一个连接(connection)可以包含多个(statement),而且每个连接有一个与数据库关联的B-tree和一个pager。Pager在连接中起着很重要的作用,因为它管理事务、锁、内存缓存以及负责崩溃恢复(crash recovery)。当你进行数据库写操作时,记住最重要的一件事:在任何时候,只在一个事务下执行一个连接。这些回答了第一个问题。
一般来说,一个事务的生命周期可以短的像statement一样,当然也可以和你想象的那样长——直到你手动结束它。默认情况下,事务自动提交,当然你也可以通过BEGIN..COMMIT手动提交。
2.3.2 锁的状态
通常情况下,锁的持续时间和事务一样。尽管他们不总是一起开始,但他们总是一起结束。当事务结束时,你会释放和他相关的锁。但是系统在事务没有结束的情况下崩溃,那么下一个访问数据库的连接会处理这种情况。
sqlite中锁有5种不同的状态,一个连接无论什么时候都处于其中的一个状态。图2.4显示了锁的不同状态以及之间的转换。

图2.4 锁的状态
除了UNLOCKED之外,每一种状态都有一种对应的锁。所以,一个连接在RESERVED状态下、加了RESERVED锁或者正在RESERVED都是一样的意思。
图中有以下三点值得注意:
(1) 一个事务可以在UNLOCKED,RESERVED或EXCLUSIVE三种状态下开始。默认情况下在UNLOCKED时开始。
(2) 白色框中的UNLOCKED,PENDING,SHARED和 RESERVED可以在一个数据库的同一时存在。
(3) 从灰色的PENDING开始,事情就变得严格起来,意味着事务想得到排斥锁(EXCLUSIVE)(注意与白色框中的区别)。
虽然锁有这么多状态,但是从体质上来说,只有两种情况:读事务和写事务。
2.3.3 读事务
我们先来看看SELECT语句执行时锁的状态变化过程,非常简单:一个连接执行select语句,触发一个事务,从UNLOCKED到SHARED,当事务COMMIT时,又回到UNLOCKED,就这么简单。
考虑下面的例子(为了方便,用伪代码写的):

db = open('foods.db')
db.exec('BEGIN')
db.exec('SELECT * FROM episodes')
db.exec('SELECT * FROM episodes')
db.exec('COMMIT')
db.close()

由于显式的使用了BEGIN和COMMIT,两个SELECT命令在一个事务下执行。第一个exec()执行时,connection处于SHARED,然后第二个exec()执行,当事务提交时,connection又从SHARED回到UNLOCKED状态,如下: UNLOCKED→PENDING→SHARED→UNLOCKED 如果没有BEGIN和COMMIT两行,那么这两个SELECT操作就会按照autocommit mode来执行。它们就会各自独立执行,其运行状况如下: UNLOCKED→PENDING→SHARED→UNLOCKED→PENDING→ SHARED→UNLOCKED 2.3.4 写事务 下面我们来考虑写数据库,比如UPDATE。和读事务一样,它也会经历UNLOCKED→PENDING→SHARED,这是任何操作都会经历的,但接下来却是灰色的PENDING, (1) The Reserved States 当一个连接向数据库写数据时,从SHARED状态变为RESERVED状态,如果它得到RESERVED锁,也就意味着它已经准备好进行写操作了。即使它没有把修改写入数据库,也可以把修改保存到位于pager的本地内存缓存(page cache)中。 当一个连接进入RESERVED状态,pager就开始初始化恢复日志(rollback journal,用于rollback以及崩溃恢复)。在RESERVED状态下,pager管理着三种页面: 1) Modified pages:包含被B-树修改的记录,位于page cache中。 2) Unmodified pages:包含没有被B-tree修改的记录。 3) Journal pages:这是修改页面以前的版本,这些并不存储在page cache中,而是在B-tree修改页面之前写入日志。 Page cache非常重要,正是因为它的存在,一个处于RESERVED状态的写连接可以真正的开始工作,而不会干扰其它的(读)连接。所以,sqlite可以高效的处理在同一时刻的多个读连接和一个写连接。要注意的是在一个数据库中,任何时候都只能有一个连接处于RESERVED 或 EXCLUSIVE状态——即可以有多个reader单只能有一个writer。 (2) The Pending States 当一个连接完成修改,就真正开始提交事务,执行该过程的pager进入EXCLUSIVE状态。从RESERVED状态,pager试着获取 PENDING锁,一旦得到,就独占它,不允许任何其它连接获得PENDING锁(PENDING is a gateway lock)。既然写操作持有PENDING锁,其它任何连接都不能从UNLOCKED状态进入SHARED状态,即没有任何连接可以进入数据(no new readers,no new writers)。只有那些已经处于SHARED状态的连接可以继续工作。而处于PENDING状态的Writer会一直等到所有这些连接释放它们的锁。当其他连接都释放他们的锁,这个数据库就属于writer了,然后pager就可以从PENGDING移动到EXCLUSIVE。 (3) The Exclusive State 在EXCLUSIVE状态下,主要的工作是把修改页面从page cache写入数据库文件,这是真正进行写操作的地方。 在pager写入modified pages之前,它还得先做一件事:写日志。它检查是否所有的日志都写入了磁盘,而这些通常位于OS的缓冲区中,所以pager得告诉OS把所有的文件写入磁盘,这是由程序synchronous(通过调用OS的相应的API实现)完成的。 日志是数据库进行恢复的惟一方法,所以日志对于DBMS非常重要。如果日志页面没有完全写入磁盘而发生崩溃,数据库就不能恢复到它原来的状态,此时数据库就处于不一致状态。日志写入完成后,pager就把所有的modified pages写入数据库文件。接下来就取决于事务提交的模式,如果是自动提交,那么pager清理日志,清除page cache,然后由EXCLUSIVE进入UNLOCKED。如果是手动提交,那么pager继续持有EXCLUSIVE锁和保存日志,直到COMMIT 或者ROLLBACK。 总之,从性能方面来说,进程占有排斥锁的时间应该尽可能的短,所以DBMS通常都是在真正写文件时才会占有排斥锁,这样能大大提高并发性能

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