SQLite锁机制

一、SQLite3 事务与锁状态描述

SQLite3总共有三种事务类型：BEGIN [ DEFERRED /IMMEDIATE / EXCLUSIVE ] TRANSCATION，提供以下五种的文件锁状态，按锁的级别依次是：UNLOCKED / SHARED / RESERVERD / PENDING / EXCLUSIVE。

1). UNLOCKED：无锁
　　文件没有持有任何锁，即当前数据库不存在任何读或写的操作。其它的进程可以在该数据库上执行任意的读写操作。此状态为缺省状态。
2). SHARED：共享锁
　　在此状态下，该数据库可以被读取但是不能被写入。在同一时刻可以有任意数量的进程在同一个数据库上持有共享锁，因此读操作是并发的。换句话说，只要有一个或多个共享锁处于活动状态，就不再允许有数据库文件写入的操作存在。
3). RESERVED：保留锁
　　假如某个进程在将来的某一时刻打算在当前的数据库中执行写操作，然而此时只是从数据库中读取数据，那么我们就可以简单的理解为数据库文件此时已经拥有了保留锁。当保留锁处于活动状态时，该数据库只能有一个或多个共享锁存在，即同一数据库的同一时刻只能存在一个保留锁和多个共享锁。
　　在Oracle中此类锁被称之为预写锁，不同的是Oracle中锁的粒度可以细化到表甚至到行，因此该种锁在Oracle中对并发的影响程序不像SQLite中这样大。
4). PENDING：等待锁（写等待）
　　PENDING锁的意思是说，某个进程正打算在该数据库上执行写操作，然而此时该数据库中却存在很多共享锁(读操作)，那么该写操作就必须处于等待状态，即等待所有共享锁消失为止，与此同时，新的读操作将不再被允许，以防止写锁饥饿的现象发生。在此等待期间，该数据库文件的锁状态为PENDING，在等到所有共享锁消失以后，PENDING锁状态的数据库文件将在获取排他锁之后进入EXCLUSIVE状态。
5). EXCLUSIVE：排它锁（写）
　　在执行写操作之前，该进程必须先获取该数据库的排他锁。然而一旦拥有了排他锁，任何其它锁类型都不能与之共存。因此，为了最大化并发效率，SQLite将会最小化排他锁被持有的时间总量。

二、SQLite3 并发控制过程

SQLite的并发控制机制是采用加锁的方式，实现非常简单，但也非常的巧妙。请仔细阅读下图，它可以帮助更好的理解下面的内容。

当执行select即读操作时，需要获取到SHARED锁（共享锁），当执行insert/update/delete操作(即内存写操作时)，需要进一步获取到RESERVERD锁（保留锁），当进行commit操作(即磁盘写操作时)，需要进一步获取到EXCLUSIVE锁（排它锁）。
　　对于RESERVERD锁，sqlite3保证同一时间只有一个连接可以获取到保留锁，也就是同一时间只有一个连接可以写数据库(内存)，但是其它连接仍然可以获取SHARED锁，也就是其它连接仍然可以进行读操作（这里可以认为写操作只是对磁盘数据的一份内存拷贝进行修改，并不影响读操作）。
　　对于EXCLUSIVE锁，是比保留锁更为严格的一种锁，在需要把修改写入磁盘即commit时需要在保留锁/未决锁的基础上进一步获取到排他锁，顾名思义，排他锁排斥任何其它类型的锁，即使是SHARED锁也不行，所以，在一个连接进行commit时，其它连接是不能做任何操作的（包括读）。
　　PENDING锁（即未决锁），则是比较特殊的一种锁，它可以允许已获取到SHARED锁的事务继续进行，但不允许其它连接再获取SHARED锁，当已存在的SHARED锁都被释放后（事务执行完成），持有未决锁的事务就可以获得commit的机会了。sqlite3使用这种锁来防止writer starvation（写饿死）。