sqlite3 相关知识

WAL 模式 VS 回滚模式

WAL 模式的优缺点：

• 优点

  • 高并发性:
    • WAL 模式允许多个读操作并行执行，而不必等待写操作完成。这对读多写少的应用程序非常有利。
  • 写入性能:
    • 由于写操作是先写入 WAL 文件而不是直接更改数据库，写操作的性能通常优于传统的日志模式，尤其是在进行大量插入时。
  • 避免写阻塞:
    • 在 WAL 模式下，写操作不会阻塞读取操作。只有在强制检查点（checkpoint）过程中，才会进行某种程度的阻塞。
  • 崩溃恢复能力:
    • WAL 文件在发生崩溃时可以帮助恢复未提交的事务。WAL 模式允许在发生故障后更加稳健地恢复数据库状态。
  • 逐步更新:
    • WAL 文件支持逐步刷新到主数据库文件，这样可以避免在每次写入时立即更新主数据库，减少了大量 I/O 操作。

• 缺点

  • 存储空间:
    • WAL 文件可能变得很大，尤其是在频繁写入的场景中。需要定期执行 CHECKPOINT 操作以清理 WAL 文件，从而释放存储空间。
  • 检查点管理:
    • 有时需要手动管理 CHECKPOINT 操作来将 WAL 文件中的数据写入主数据库，这增加了管理复杂性。如果不定期进行 CHECKPOINT，可能导致 WAL 文件无限增大。
  • 写操作延迟:
    • 初始写操作会写入 WAL 文件，在强制将数据从 WAL 刷新到主数据库之前，可能会有一定延迟。这对某些特定场景（例如实时系统）可能不利。
  • 持久性配置需求:
    • 在某些情况下（特别是嵌入式系统），WAL 模式可能需要更多的内存和存储资源来管理 WAL 文件和进行 CHECKPOINT。
  • 旧版本支持:
    • WAL 模式可能不被所有 SQLite 版本支持，使用时需要确保兼容性。

回滚模式优缺点

• 优点

  • 数据完整性:
    • 回滚日志确保了数据的一致性和完整性，即使在事务异常中断或发生崩溃的情况下，可以通过回滚日志恢复到事务开始之前的状态。
  • 简单的故障恢复:
    • 如果发生错误或系统崩溃，可以通过日志文件回滚未完成的事务，减少数据损失的风险。
  • 自动管理:
    • 当事务结束时，日志文件可以自动清理，不需要手动管理（例如 CHECKPOINT 操作）。
  • 易于实现:
    • 对于一些简单的应用，Rollback Journal 模式的设置和使用相对简单，因为它不会涉及复杂的参数配置或管理。
  • 低内存需求:
    • 与 WAL 模式相比，Rollback Journal 模式通常对内存的需求较低，因为它的工作方式不需要持有大量的日志文件。

• 缺点

  • 性能开销:
    • 在执行写操作时，Rollback Journal 模式需要创建和写入日志文件，可能会导致性能下降，特别是在频繁写入的状况下。
  • 读操作阻塞:
    • 在执行写操作时，读操作通常会被阻塞，直到写入完成。这可能影响多用户环境下的并发性。
  • 写延迟:
    • 对于每个事务，数据库在应用实际更改之前都必须首先写入回滚日志，这会引入额外的延迟。
  • 日志文件管理:
    • 虽然不需要手动进行 CHECKPOINT 操作，但仍需要管理日志文件的大小和数量，特别是在大事务完成后，及时清理日志很重要。
  • 不适合高并发应用:
    • 在高并发读写的场合，Rollback Journal 模式可能导致性能瓶颈，因为写入会严重影响读取性能。

主要数据结构的关系

sqlite 主要数据结构包括 connection, statements, B-tree 和 pager，它们之间的关系如下：