Android使用SQLITE3 WAL模式

http://blog.csdn.net/degwei/article/details/9708339

sqlite是支持write ahead logging(WAL)模式的，开启WAL模式可以提高写入数据库的速度，读和写之间不会阻塞，但是写与写之间依然是阻塞的，但是如果使用默认的TRUNCATE模式，当写入数据时会阻塞Android中其他线程或者进程的读操作，并发降低。 相反，使用WAL可以提高并发。 由于使用WAL比ROLLBACK JOURNAL的模式减少了写的I/O，所以写入时速度较快，但是由于在读取数据时也需要读取WAL日志验证数据的正确性，所以读取数据相对要慢。 所以大家也要根据自己应用的场景去使用这种模式。

那么在android中如何开启WAL模式呢？

看SQLiteDatabase开启WAL的核心方法源码。

[java] view plain copy

1. public boolean enableWriteAheadLogging() {  
2.         // make sure the database is not READONLY. WAL doesn't make sense for readonly-databases.  
3.         if (isReadOnly()) {  
4.             return false;  
5.         }  
6.         // acquire lock - no that no other thread is enabling WAL at the same time  
7.         lock();  
8.         try {  
9.             if (mConnectionPool != null) {  
10.                 // already enabled  
11.                 return true;  
12.             }  
13.             if (mPath.equalsIgnoreCase(MEMORY_DB_PATH)) {  
14.                 Log.i(TAG, "can't enable WAL for memory databases.");  
15.                 return false;  
16.             }  
17.   
18.             // make sure this database has NO attached databases because sqlite's write-ahead-logging  
19.             // doesn't work for databases with attached databases  
20.             if (mHasAttachedDbs) {  
21.                 if (Log.isLoggable(TAG, Log.DEBUG)) {  
22.                     Log.d(TAG,  
23.                             "this database: " + mPath + " has attached databases. can't  enable WAL.");  
24.                 }  
25.                 return false;  
26.             }  
27.             mConnectionPool = new DatabaseConnectionPool(this);  
28.             setJournalMode(mPath, "WAL");  
29.             return true;  
30.         } finally {  
31.             unlock();  
32.         }  
33.     }  

在源码的注释中是这样写到：“This method enables parallel execution of queries from multiple threads on the same database.” 通过此方法可以支持多个线程并发查询一个数据库。 并在注释中给出了实例代码如下：

[java] view plain copy

1. SQLiteDatabase db = SQLiteDatabase.openDatabase("db_filename",   
2. cursorFactory,CREATE_IF_NECESSARY, myDatabaseErrorHandler);  
3.  db.enableWriteAheadLogging();  

通过调用db.enableWriteAheadLogging即可开启WAL模式。 在enableWriteAheadLogging方法中关注的核心点：

[java] view plain copy

1. mConnectionPool = new DatabaseConnectionPool(this);  
2. setJournalMode(mPath, "WAL");  

1.创建数据库连接池，由于要支持并发访问所以需要连接池的支持。 

2.调用setJournalMode设置模式为WAL.

当开启了WAL模式之后，事务的开始需要注意，在源码的注释是这样写到。

[java] view plain copy

1. Writers should use {@link #beginTransactionNonExclusive()} or  
2.      * {@link #beginTransactionWithListenerNonExclusive(SQLiteTransactionListener)}  

调用者需要使用beginTransactionNonExclusive或者beginTransactionWithListenerNonExclusive来开始事务，也就是执行：BEGIN IMMEDIATE; 支持多并发。

注：关于EXCLUSIVE与IMMEDIATE模式请参考我的另一篇博客 http://blog.csdn.net/degwei/article/details/9672795

当开启了WAL模式更新数据时，会先将数据写入到*.db-wal文件中，而不是直接修改数据库文件，当执行checkpoint时或某个时间点才会将数据更新到数据库文件。当出现rollback也只是清除wal日志文件,而ROLLBACK JOURNAL模式，当数据有更新时，先将需要修改的数据备份到journal文件中，然后修改数据库文件，当发生rollback，从journal日志中取出数据，并修改数据库文件，然后清除journal日志。 从以上流程来看 WAL在数据更新上I/0量要小，所以写操作要快。

当开启了WAL模式磁盘中是这样的文件格式，当数据文件名为：test时 如下图：

图中红色部分为WAL的日志文件。

那么WAL日志中的数据何时更新到数据库文件中，刚才提到当手动执行checkpoint时或者由当前线程的某个时间点提交。

如何手动执行checkpoint，看SQLiteDatabase.endTransaction源码：

[java] view plain copy

1. /** 
2.      * End a transaction. See beginTransaction for notes about how to use this and when transactions 
3.      * are committed and rolled back. 
4.      */  
5.     public void endTransaction() {  
6.         verifyLockOwner();  
7.         try {  
8.             ...  
9.             if (mTransactionIsSuccessful) {  
10.                 execSQL(COMMIT_SQL);  
11.                 // if write-ahead logging is used, we have to take care of checkpoint.  
12.                 // TODO: should applications be given the flexibility of choosing when to  
13.                 // trigger checkpoint?  
14.                 // for now, do checkpoint after every COMMIT because that is the fastest  
15.                 // way to guarantee that readers will see latest data.  
16.                 // but this is the slowest way to run sqlite with in write-ahead logging mode.  
17.                 if (this.mConnectionPool != null) {  
18.                     execSQL("PRAGMA wal_checkpoint;");  
19.                     if (SQLiteDebug.DEBUG_SQL_STATEMENTS) {  
20.                         Log.i(TAG, "PRAGMA wal_Checkpoint done");  
21.                     }  
22.                 }  
23.                 // log the transaction time to the Eventlog.  
24.                 if (ENABLE_DB_SAMPLE) {  
25.                     logTimeStat(getLastSqlStatement(), mTransStartTime, COMMIT_SQL);  
26.                 }  
27.             } else {  
28.                 ...  
29.             }  
30.         } finally {  
31.             mTransactionListener = null;  
32.             unlockForced();  
33.             if (false) {  
34.                 Log.v(TAG, "unlocked " + Thread.currentThread()  
35.                         + ", holdCount is " + mLock.getHoldCount());  
36.             }  
37.         }  
38.     }  

在源码注释是这样写到：“if write-ahead logging is used, we have to take care of checkpoint.” 如果使用了WAL模式，那么就会执行checkpoint，当mConnectionPool != null时表示使用了WAL模式，也只有当WAL模式下才会有数据库连接池。 执行PRAGMA wal_checkpoint;即：将wal日志同步到数据库文件。 也就是当我们执行endTransaction时才会提交checkpoint。

在android中默认为TRUNCATE模式 ， 请看如下源码：

[java] view plain copy

1. public static SQLiteDatabase openDatabase(String path, CursorFactory factory, int flags,  
2.             DatabaseErrorHandler errorHandler) {  
3.         SQLiteDatabase sqliteDatabase = openDatabase(path, factory, flags, errorHandler,  
4.                 (short) 0 /* the main connection handle */);  
5.   
6.         // set sqlite pagesize to mBlockSize  
7.         if (sBlockSize == 0) {  
8.             // TODO: "/data" should be a static final String constant somewhere. it is hardcoded  
9.             // in several places right now.  
10.             sBlockSize = new StatFs("/data").getBlockSize();  
11.         }  
12.         sqliteDatabase.setPageSize(sBlockSize);  
13.         sqliteDatabase.setJournalMode(path, "TRUNCATE");  
14.   
15.         // add this database to the list of databases opened in this process  
16.         synchronized(mActiveDatabases) {  
17.             mActiveDatabases.add(new WeakReference<SQLiteDatabase>(sqliteDatabase));  
18.         }  
19.         return sqliteDatabase;  
20.     }  

通过sqliteDatabase.setJournalMode(path, "TRUNCATE");设置为TRUNCATE模式。

关于WAL模式下数据库连接池的解析，请看另外一篇blog。