多线程Java应用程序中的SQLite

Question

我编写了一个java应用程序,它偶尔会将事件从多个线程记录到SQLite数据库中.我注意到我可以通过同时生成少量事件来相对容易地触发SQLite的"数据库锁定"错误.这促使我编写了一个模拟最坏情况行为的测试程序,我很惊讶SQLite在这个用例中的表现有多糟糕.下面发布的代码只是将五条记录添加到数据库中,首先按顺序获取"控制"值.然后同时添加相同的五个记录.

import java.sql.*;

public class Main {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
      Class.forName("org.sqlite.JDBC");
      Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:sqlite:test.db");

      Statement stat = conn.createStatement();
      stat.executeUpdate("drop table if exists people");
      stat.executeUpdate("create table people (name, occupation)");
      conn.close();

      SqlTask tasks[] = {
         new SqlTask("Gandhi", "politics"),
         new SqlTask("Turing", "computers"),
         new SqlTask("Picaso", "artist"),
         new SqlTask("shakespeare", "writer"),
         new SqlTask("tesla", "inventor"),
      };

      System.out.println("Sequential DB access:");

      Thread threads[] = new Thread[tasks.length];
      for(int i = 0; i < tasks.length; i++)
         threads[i] = new Thread(tasks[i]);

      for(int i = 0; i < tasks.length; i++) {
         threads[i].start();
         threads[i].join();
      }

      System.out.println("Concurrent DB access:");

      for(int i = 0; i < tasks.length; i++)
         threads[i] = new Thread(tasks[i]);

      for(int i = 0; i < tasks.length; i++)
         threads[i].start();

      for(int i = 0; i < tasks.length; i++)
         threads[i].join();
   }


   private static class SqlTask implements Runnable {
      String name, occupation;

      public SqlTask(String name, String occupation) {
         this.name = name;
         this.occupation = occupation;
      }

      public void run() {
         Connection conn = null;
         PreparedStatement prep = null;
         long startTime = System.currentTimeMillis();

         try {
            try {
               conn = DriverManager.getConnection("jdbc:sqlite:test.db");
               prep = conn.prepareStatement("insert into people values (?, ?)");

               prep.setString(1, name);
               prep.setString(2, occupation);
               prep.executeUpdate();

               long duration = System.currentTimeMillis() - startTime;
               System.out.println("   SQL Insert completed: " + duration);
            }
            finally {
               if (prep != null) prep.close();
               if (conn != null) conn.close();
            }
         }
         catch(SQLException e) {
            long duration = System.currentTimeMillis() - startTime;
            System.out.print("   SQL Insert failed: " + duration);
            System.out.println(" SQLException: " + e);
         }
      }
   }
}

这是我运行这个java代码时的输出:

 [java] Sequential DB access:
 [java]    SQL Insert completed: 132
 [java]    SQL Insert completed: 133
 [java]    SQL Insert completed: 151
 [java]    SQL Insert completed: 134
 [java]    SQL Insert completed: 125
 [java] Concurrent DB access:
 [java]    SQL Insert completed: 116
 [java]    SQL Insert completed: 1117
 [java]    SQL Insert completed: 2119
 [java]    SQL Insert failed: 3001 SQLException: java.sql.SQLException: database locked
 [java]    SQL Insert completed: 3136

顺序插入5个记录大约需要750毫秒,我希望并发插入大约花费相同的时间.但你可以看到,如果超时3秒,他们甚至都没有完成.我还在C中编写了一个类似的测试程序,使用SQLite的本机库调用,同时插入在与并发插入大致相同的时间内完成.所以问题出在我的java库中.

这是我运行C版本时的输出:

Sequential DB access:
  SQL Insert completed: 126 milliseconds
  SQL Insert completed: 126 milliseconds
  SQL Insert completed: 126 milliseconds
  SQL Insert completed: 125 milliseconds
  SQL Insert completed: 126 milliseconds
Concurrent DB access:
  SQL Insert completed: 117 milliseconds
  SQL Insert completed: 294 milliseconds
  SQL Insert completed: 461 milliseconds
  SQL Insert completed: 662 milliseconds
  SQL Insert completed: 862 milliseconds

我用两个不同的JDBC驱动程序(http://www.zentus.com/sqlitejdbc和http://www.xerial.org/trac/Xerial/wiki/SQLiteJDBC)和sqlite4java包装器尝试了这个代码.每次结果都相似.有没有人知道没有这种行为的java的SQLite库？

Answer 1

这是核心SQLite库的问题- 而不是任何Java包装器.SQLite使用基于文件系统的锁来实现进程间的并发访问同步,因为作为嵌入式数据库,它没有专门的进程(服务器)来安排操作.由于代码中的每个线程都创建了自己与数据库的连接,因此它被视为一个单独的进程,通过基于文件的锁定进行同步,这比任何其他同步方法都慢得多.

另外,SQLite不支持每行锁定(但是？).基本上整个数据库文件对于每个操作都被锁定.如果你很幸运并且你的文件系统支持字节范围锁,那么多个读者可能同时访问你的数据库,但你不应该假设这种行为.

默认情况下,核心SQLite库允许多个线程同时使用相同的连接,没有任何问题.我认为任何理智的JDBC包装器都会在Java程序中允许这种行为,尽管我还没有尝试过.

因此,您有两个解决方案:

• 在所有线程之间共享相同的JDBC连接.

• 由于SQLite开发人员似乎认为线程是邪恶的,所以最好让一个线程处理所有数据库操作并使用Java代码自行序列化数据库任务...

您可能想看看我的这个老问题 - 它似乎已经积累了一些提高SQLite中的更新性能的技巧.

Answer 2

我对多个线程使用相同的连接。另外我必须使db-write方法同步，否则我仍然会遇到bussy错误