gorm操作sqlite3，高并发读写如何避免锁库？ - failymao

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：

1. 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;") }

2. 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。

3. 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。

4. 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

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) }}

2. 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