SQLite教程第十二部分：锁与并发控制详解
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简介：
本教程详细解析了SQLite数据库管理系统中的锁机制及并发控制策略，帮助开发者理解并优化多用户环境下的数据访问效率。
在SQLite数据库管理系统中，锁机制与并发控制是确保数据一致性和完整性的关键部分。SQLite使用名为pager_module的模块来处理这些任务，并遵循ACID原则：原子性、一致性、隔离性和持久性。当执行涉及数据修改的操作时，如果事务中断，则会回滚所有更改以保证数据库的一致性。
在SQLite中，锁机制有五种不同的状态：
1. UNLOCKED：表示没有锁定的状态，允许读写操作。
2. SHARED：仅限于读取，并允许多个并发的只读请求；不支持写入。
3. RESERVED：表明进程计划进行修改但当前为只读模式，可以与多个SHARED锁共存。
4. PENDING：表示即将执行写操作，需要等待所有共享锁释放才能继续，阻止新的读操作进入。
5. EXCLUSIVE：独占锁定状态，在此状态下不允许任何其他类型的锁存在，并用于执行写入。
由于SQLite使用文件级别的锁而不是针对更细粒度的对象（如表或行）进行控制，这在多用户环境中可能限制了其并发性能。与MySQL和Oracle等数据库系统相比，SQLite的所有数据都存储在一个单独的文件中，且通过主数据库日志来协调多个独立的日志。
回滚日志是保证事务一致性的关键机制之一。当有更改发生时，原始的数据会被首先写入到回滚日志；如果在执行过程中出现中断，则可以利用该回滚日志恢复数据至事务开始前的状态以维持一致性。每个数据库会维护自己的独立的日志，并通过主数据库的全局日志进行协调。
在SQLite中，当需要对数据进行修改时，将会按照以下步骤操作：
1. 获取SHARED锁来允许读取。
2. 升级为RESERVED锁表明计划写入但依然可以支持读取。
3. 在没有冲突的情况下升级到PENDING锁阻止新的读请求进入。
4. 最终获取EXCLUSIVE锁定以执行实际的修改，然后释放所有已持有的锁。
这种机制确保了在进行数据更新时其他只读操作仍然能够并发地进行；但在写入开始之前必须等待当前的所有只读操作完成。一旦开始了写入过程，则直到其结束前不允许任何其他的操作发生，以防产生冲突或不一致的数据状态。
SQLite的锁定和并发控制设计简化了数据库管理，并且非常适合轻量级应用以及嵌入式系统使用，在高并发环境或者大型企业级应用场景中可能会表现不佳。理解这些机制有助于开发者根据实际需求选择合适的数据库解决方案。
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