Sqlite

SQLiteOpenHelper

getReadableDatabase()和getWritableDatabase()首先都会尝试以读写方式打开数据库。如果因为磁盘空间已满等原因导致以读写方式打开数据库失败，会改以只读方式打开。若只需要一个只读的数据库，可以使用SQLiteDatabase.OPEN_READONLY标志，通过SQLiteDatabase#openDatabase(String, CursorFactory, int)方法手动打开。上面两个方法成功返回后，会回调onOpen()方法，且OpenHelper会缓存该数据库实例。这两个方法调用时，如果因为数据库文件不存在需要创建会触发SQLiteOpenHelper#onCreate()回调，如果因为数据库版本不一致升或降会触发SQLiteOpenHelper#onUpgrade()、SQLiteOpenHelper#onDowngrade()回调。

SQLiteDatabase打开模式

• ROLLBACK JOURNAL: 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。在该模式下，写数据库操作会阻塞读操作，因为是直接写数据库文件，在写的时候读线程无法读取数据，并发性降低。
• WAL(write ahead logging): 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(需要同步wal文件和数据库文件的时间点)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。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。，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。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。多个线程可以同时读，但也只允许一个线程写，读写不会阻塞，提高了并发性。可通过SQLiteDatabase#enableWriteAheadLogging()方法或打开数据库时指定ENABLE_WRITE_AHEAD_LOGGING标志来启用该模式。

SQLiteDatabase事务

事务是一系列对数据库的更改操作，要么都成功，要么都失败。对数据库的更改都需要通过事务来完成。SQLite的数据库操作，除了SELECT之外，都会在内部开启事务来完成并自动提交，事务完成之后对数据库的更改要么成功，要么失败。

    db.beginTransaction();
    try {
        ...
        db.setTransactionSuccessful();
    } finally {
        db.endTransaction();
    }

db.beginTransaction();相当于execSQL("BEGIN EXCLUSIVE;");，在当前事务在没有结束之前任何其他线程或进程都无法对数据库进行读写操作。当开启WAL模式时，应该使用db.beginTransactionNonExclusive();。它相当于execSQL("BEGIN IMMEDIATE;");，它只会限制其他线程对数据库的写操作，不会阻塞读操作。WAL模式是能够提高并发性，读与写互不阻塞，而执行BEGIN EXCLUSIVE却降低了并发，互相矛盾，所以开启WAL的情况下应该使用BEGIN EXCLUSIVE，即使用beginTransactionNonExclusive();

    db.beginTransactionNonExclusive();
    try {
        ...
        db.setTransactionSuccessful();
    } finally {
        db.endTransaction();
    }

使用事务和SQLiteStatement提高批量插入性能

上面说到，Sqlitedatabase的操作，除了select以外，都会自动包装一个事务。如，我们执行一个insert语句，系统会先开启一个事务，最后自动提交事务更新数据库。在批量插入时，如果由系统来帮我们处理，那么每一个insert都对应一个事务，这样在每次自动提交事务都对应一次更新数据库的IO操作，严重影响执行效率。因此，我们可以通过手动开启事务的方式来禁用系统的自动提交，将我们的批量插入操作放到一个事务中执行，手动提交，只会对应一次IO操作，大大提高性能。此外，sql语句会转化为一个SQLiteStatement对象来进行处理，我们还可以预先编译SQLiteStatement并重用，而不是让系统每次insert都构造一个对应的statement对象，这样能提高内存的使用效率。具体的，批量操作应该如下：

        database.beginTransaction();
        try{

            SQLiteStatement statement = database.compileStatement(insertSql);
            while (...) {
                statement.clearBindings();//清除绑定关系
                statement.bindLong(0, 1L);//绑定数据
                statement.bindString(1, "xxx");
                statement.executeInsert();//执行
            }

            database.setTransactionSuccessful();
        }finally {
            database.endTransaction();
        }

数据库的锁级别

• UNLOCKED：表示数据库此时并未被读写。
• SHARED：表示数据库可以被读取。SHARED锁可以同时被多个线程拥有。一旦某个线程持有SHARED锁，就没有任何线程可以进行写操作。
• RESERVED：表示准备写入数据库。RESERVED锁最多只能被一个线程拥有，此后它可以进入PENDING状态。
• PENDING：表示即将写入数据库，正在等待其他读线程释放SHARED锁。一旦某个线程持有PENDING锁，其他线程就不能获取SHARED锁。这样一来，只要等所有读线程完成，释放SHARED锁后，它就可以进入EXCLUSIVE状态了。
• EXCLUSIVE：表示它可以写入数据库了。进入这个状态后，其他任何线程都不能访问数据库文件。因此为了并发性，它的持有时间越短越好。

一个线程只有在拥有低级别的锁的时候，才能获取更高一级的锁。SQLite就是靠这5种类型的锁，巧妙地实现了读写线程的互斥。同时也可看出，写操作必须进入EXCLUSIVE状态，此时并发数被降到1，这也是SQLite被认为并发插入性能不好的原因。
另外，read-uncommitted和WAL模式会影响这个锁的机制。在这2种模式下，读线程不会被写线程阻塞，即使写线程持有PENDING或EXCLUSIVE锁。

Android中SQLiteDatabase相关的几个类

• SQLiteConnection: 数据库连接对象,At any given time, a connection is either owned and used by a {SQLiteSession} object or the {SQLiteConnectionPool}
• SQLiteConnectionPool: 数据库连接池，管理里面的SQLiteConnection。一般情况下，池中只维护一个可用的session，所以对数据库的读写效率不高。当启用WAL时，会建立多个数据库连接，一般为两个（android系统在编译时配置为系统属性），能提高数据库的并发性。
• SQLiteSession: ThreadLocal类型的变量，每个线程持有自己的实例。用于管理transaction或者connection的生命周期；对database的操作都是通过session对象来完成的。session会从connectionpool中申请可用的connection，如果connection不可用，则操作会被阻塞，直到其他connection释放且获取后继续执行。
• SQLiteDebug: 可以设置一些SQLite的日志开关，方便定位问题。

Multiple processes can have the same database open at the same time. Multiple processes can be doing a SELECT at the same time. But only one process can be making changes to the database at any moment in time, however.

数据库被锁定

Process: examples.lcd.sqlitepractice, PID: 22811
android.database.sqlite.SQLiteDatabaseLockedException: database is locked (Sqlite code 5), (OS error - 2:No such file or directory)
at android.database.sqlite.SQLiteConnection.nativeExecuteForChangedRowCount(Native Method)
at android.database.sqlite.SQLiteConnection.executeForChangedRowCount(SQLiteConnection.java:742)
at android.database.sqlite.SQLiteSession.executeForChangedRowCount(SQLiteSession.java:754)
at android.database.sqlite.SQLiteStatement.executeUpdateDelete(SQLiteStatement.java:64)
at android.database.sqlite.SQLiteDatabase.executeSql(SQLiteDatabase.java:1736)
at android.database.sqlite.SQLiteDatabase.execSQL(SQLiteDatabase.java:1660)
at examples.lcd.sqlitepractice.DbWriter.run(DbWriter.java:51)

参考链接
Android使用SQLITE3 WAL模式 并发处理
Android SQLite分析
Android事务 IMMEDIATE与EXCLUSIVE模式