SQLite的WAL機制


      1.什么是WAL?

      WAL的全稱是Write Ahead Logging,它是很多數據庫中用於實現原子事務的一種機制,SQLite在3.7.0版本引入了該特性。

      2.WAL如何工作?

      在引入WAL機制之前,SQLite使用rollback journal機制實現原子事務。

      rollback journal機制的原理是:在修改數據庫文件中的數據之前,先將修改所在分頁中的數據備份在另外一個地方,然后才將修改寫入到數據庫文件中;如果事務失敗,則將備份數據拷貝回來,撤銷修改;如果事務成功,則刪除備份數據,提交修改。

      WAL機制的原理是:修改並不直接寫入到數據庫文件中,而是寫入到另外一個稱為WAL的文件中;如果事務失敗,WAL中的記錄會被忽略,撤銷修改;如果事務成功,它將在隨后的某個時間被寫回到數據庫文件中,提交修改。

      同步WAL文件和數據庫文件的行為被稱為checkpoint(檢查點),它由SQLite自動執行,默認是在WAL文件積累到1000頁修改的時候;當然,在適當的時候,也可以手動執行checkpoint,SQLite提供了相關的接口。執行checkpoint之后,WAL文件會被清空。

      在讀的時候,SQLite將在WAL文件中搜索,找到最后一個寫入點,記住它,並忽略在此之后的寫入點(這保證了讀寫和讀讀可以並行執行);隨后,它確定所要讀的數據所在頁是否在WAL文件中,如果在,則讀WAL文件中的數據,如果不在,則直接讀數據庫文件中的數據。

      在寫的時候,SQLite將之寫入到WAL文件中即可,但是必須保證獨占寫入,因此寫寫之間不能並行執行。

      WAL在實現的過程中,使用了共享內存技術,因此,所有的讀寫進程必須在同一個機器上,否則,無法保證數據一致性。

      3.WAL的優點與缺點

      優點:

      1.讀和寫可以完全地並發執行,不會互相阻塞(但是寫之間仍然不能並發)。

      2.WAL在大多數情況下,擁有更好的性能(因為無需每次寫入時都要寫兩個文件)。

      3.磁盤I/O行為更容易被預測。

      缺點:

      1.訪問數據庫的所有程序必須在同一主機上,且支持共享內存技術。

      2.每個數據庫現在對應3個文件:<yourdb>.db,<yourdb>-wal,<yourdb>-shm。

      3.當寫入數據達到GB級的時候,數據庫性能將下降。

      4.3.7.0之前的SQLite無法識別啟用了WAL機制的數據庫文件。

      4.WAL引入的兼容性問題

      在啟用了WAL之后,數據庫文件格式的版本號由1升級到了2,因此,3.7.0之前的SQLite無法識別啟用了WAL機制的數據庫文件。

      禁用WAL會使數據庫文件格式的版本號恢復到1,從而可以被SQLite 3.7.0之前的版本識別。

      5.WAL引入的性能問題

      在一般情況下,WAL會提高SQLite的事務性能;但是在某些極端情況下,卻會導致SQLite事務性能的下降。

      1.在事務執行時間較長或者要修改的數據量達到GB級的時候,WAL文件會被占用,它會暫時阻止checkpoint的執行(checkpoint會清空WAL文件),這將導致WAL文件變得很大,增加尋址時間,最終導致讀寫性能的下降。

      2.當checkpoint執行的時候,會降低當時的讀寫性能,因此,WAL可能會導致周期性的性能下降。

      6.與WAL相關的PRAGMA和接口

      PRAGMA journal_mode

      PRAGMA wal_checkpoint

      PRAGMA wal_autocheckpoint

      sqlite3_wal_checkpoint

      sqlite3_wal_autocheckpoint

      sqlite3_wal_hook


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM