1. 场景
这两天一直被这个sqlit3困扰，起因是项目中需要有这样一个中间，中间件承担着API角色和流量转发的角色，需要接收来自至少300个agent的请求数据，和健康检测的请求。 所以当即想到用go来实现，因为数据教训，不考虑使用pg大型数据库，所以就选择了轻量化的sqlite数据库。程序很快就开发完了。上线，运行几个节点，数据读写都未发生异常，但是当测试数据到达一定量级后，会出现database is locked错误。 查了些资料，大意是sqlite并发读支持不错，但是并发写就不太友好，所以有了此次的实践。
ps: 部分代码来自于chatGPT,不得不说chatGPT太香了。
在 Gorm 中操作 SQLite3数据库时，由于 SQLite3 的写锁机制是针对整个数据库而不是单个表或行，因此高并发读写可能会导致锁库的情况。
2. 如何避免
为了避免锁库问题，可以采用以下几种方法：
使用 WAL 模式
使用 SQLite3 的 WAL（Write-Ahead Logging）模式可以显著降低锁库的概率。在 WAL 模式下，读操作不会阻塞写操作，写操作也不会阻塞读操作，因此可以实现高并发的读写操作。
可以在 Gorm 中使用以下代码开启 WAL 模式：
import "gorm.io/driver/sqlite"
db, err := gorm.Open(sqlite.Open("test.db"), &gorm.Config{
DSN: "mode=wal",
})
// 上面这种参数设置方式已经不适用新的设置方法如下
if Inst, err = gorm.Open(sqlite.Open(dsn), gormConfig); err == nil {
// 启用 WAL 模式
_ = Inst.Exec("PRAGMA journal_mode=WAL;")
//_ = Inst.Exec("PRAGMA journal_size_limit=104857600;")
//_ = Inst.Exec("PRAGMA busy_timeout=999999;")
}
合理控制事务范围
在进行高并发读写操作时，需要注意事务范围的控制，尽可能缩小事务的范围，减少写锁的占用时间。例如，在进行批量写入操作时，可以将每次写入拆分为多个事务，以减少写锁的占用时间。
使用缓存
使用缓存可以减少对数据库的读操作，从而减少锁库的概率。可以使用第三方缓存库（如 Redis）来实现缓存功能。
增加数据库连接数
增加数据库连接数可以提高数据库的并发处理能力，减少锁库的概率。可以在 Gorm 中使用以下代码来增加数据库连接数：
import "gorm.io/driver/sqlite"
db, err := gorm.Open(sqlite.Open("test.db"), &gorm.Config{})
sqlDB, dbError := db.DB()
if dbError != nil {
return nil, fmt.Errorf("failed to create sqlDB")
}
// SetMaxIdleConns 设置空闲连接池中连接的最大数量
sqlDB.SetMaxIdleConns(10)
// SetMaxOpenConns 设置打开数据库连接的最大数量。
sqlDB.SetMaxOpenConns(100)'
需要注意的是，增加连接数也会增加服务器的负载，因此需要根据实际情况进行调整。
综上所述，通过采用合适的锁机制、事务控制、缓存和连接数设置等措施，可以有效避免 SQLite3 数据库的锁库问题。
3. 完整的代码示例
示例1：
下面是一个完整的 Gorm 操作 SQLite3 数据库的代码示例，其中包括开启 WAL 模式、控制事务范围、使用缓存和增加数据库连接数等措施，以避免锁库问题。
import (
"gorm.io/driver/sqlite"
"gorm.io/gorm"
"time"
)
// 定义模型结构体
type User struct {
ID uint
Name string
Age uint8
CreatedAt time.Time
UpdatedAt time.Time
}
// 初始化数据库连接
func InitDB() (*gorm.DB, error) {
db, err := gorm.Open(sqlite.Open("test.db"), &gorm.Config{
// 开启 WAL 模式
DSN: "mode=wal",
// 增加最大连接数为 100
MaxOpenConns: 100,
})
if err != nil {
return nil, err
}
// 设置数据库连接池参数
sqlDB, err := db.DB()
if err != nil {
return nil, err
}
sqlDB.SetMaxIdleConns(10)
sqlDB.SetMaxOpenConns(100)
sqlDB.SetConnMaxLifetime(time.Hour)
return db, nil
}
// 定义批量写入函数
func BatchInsertUsers(db *gorm.DB, users []User) error {
// 每次写入 1000 条数据
batchSize := 1000
batchCount := (len(users) + batchSize - 1) / batchSize
for i := 0; i < batchCount; i++ {
start := i * batchSize
end := (i + 1) * batchSize
if end > len(users) {
end = len(users)
}
batch := users[start:end]
// 启用事务
tx := db.Begin()
if err := tx.Error; err != nil {
return err
}
if err := tx.Create(&batch).Error; err != nil {
tx.Rollback()
return err
}
// 提交事务
if err := tx.Commit().Error; err != nil {
return err
}
}
return nil
}
// 查询用户信息
func GetUsers(db *gorm.DB) ([]User, error) {
var users []User
// 使用缓存，减少对数据库的读操作
err := db.Cache(&users).Find(&users).Error
if err != nil {
return nil, err
}
return users, nil
}
// 示例代码
func main() {
// 初始化数据库连接
db, err := InitDB()
if err != nil {
panic(err)
}
defer db.Close()
// 批量插入数据
users := []User{}
for i := 0; i < 100000; i++ {
user := User{
Name: "user_" + string(i),
Age: uint8(i % 100),
CreatedAt: time.Now(),
UpdatedAt: time.Now(),
}
users = append(users, user)
}
err = BatchInsertUsers(db, users)
if err != nil {
panic(err)
}
// 查询数据
users, err = GetUsers(db)
if err != nil {
panic(err)
}
for _, user := range users {
fmt.Println(user)
}
}
示例2：使用 WAL 模式和事务控制来避免锁库问题：
package main
import (
"fmt"
"gorm.io/driver/sqlite"
"gorm.io/gorm"
)
type User struct {
ID uint
Name string
}
func main() {
// 创建 SQLite3 数据库连接
db, err := gorm.Open(sqlite.Open("test.db"), &gorm.Config{
// 开启 WAL 模式
DSN: "mode=wal",
})
if err != nil {
panic("failed to connect database")
}
// 设置连接池大小
sqlDB, err := db.DB()
if err != nil {
panic("failed to set database pool size")
}
sqlDB.SetMaxIdleConns(10)
sqlDB.SetMaxOpenConns(100)
// 自动迁移 User 模型对应的表
err = db.AutoMigrate(&User{})
if err != nil {
panic("failed to migrate table")
}
// 并发写入 1000 条数据
for i := 0; i < 1000; i++ {
go func(i int) {
err := db.Transaction(func(tx *gorm.DB) error {
user := User{Name: fmt.Sprintf("user_%d", i)}
result := tx.Create(&user)
return result.Error
})
if err != nil {
fmt.Printf("failed to write data: %v\n", err)
}
}(i)
}
// 并发读取数据
for i := 0; i < 1000; i++ {
go func() {
var users []User
err := db.Transaction(func(tx *gorm.DB) error {
result := tx.Find(&users)
return result.Error
})
if err != nil {
fmt.Printf("failed to read data: %v\n", err)
} else {
fmt.Printf("read %d records\n", len(users))
}
}()
}
// 等待 10 秒钟，以便所有的写入和读取操作都完成
time.Sleep(10 * time.Second)
}
在这个代码示例中，我们首先使用 gorm.Open 函数创建了一个 SQLite3 数据库连接，并设置了连接池大小和 WAL 模式。然后，我们使用 d b.AutoMigrate 函数自动迁移 User 模型对应的表。
接着，我们在循环中并发地写入 1000 条数据，并使用事务控制来控制事务的范围。每个写入操作都会创建一个 User 对象，并使用 tx.Create 函数将其写入数据库。
然后，我们在另一个循环中并发地读取数据，并使用事务控制来控制事务的范围。每个读取操作都会使用 tx.Find 函数从数据库中读取所有的 User 记录，并打印出读取的记录数。
最后，我们等待 10 秒钟，以便所有的写入和读取操作都完成。在这个示例中，我们使用了并发的写入和读取。
