SQLite 数据库被多线程访问

在本文中，我们将介绍如何在多线程环境下访问 SQLite 数据库。SQLite 是一个轻量级的嵌入式数据库，它是在多个平台上使用的一种开源关系型数据库管理系统。SQLite 具有简单、高效和可靠的特点，因此在许多移动应用和桌面应用中得到了广泛的应用。

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SQLite 数据库基础

SQLite 数据库是一个独立的文件，不需要一个独立的数据库服务器来管理。它支持标准 SQL 语法，包括 SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE 等操作。SQLite 的数据库文件在磁盘上以二进制形式存储，并且可以通过 SQLite API 进行读写操作。

以下是一个简单的示例，演示了如何使用 SQLite API 在多个线程中访问数据库：

import sqlite3
import threading

# 创建数据库连接及游标对象
conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()

# 创建一个线程锁
lock = threading.Lock()

def insert_data():
    lock.acquire()
    try:
        # 执行 SQL 语句
        cursor.execute("INSERT INTO students (name, age, grade) VALUES ('John', 20, 'A')")
        conn.commit()
        print("数据插入成功")
    finally:
        lock.release()

def select_data():
    lock.acquire()
    try:
        # 执行 SQL 语句
        cursor.execute("SELECT * FROM students")
        rows = cursor.fetchall()
        for row in rows:
            print(row)
    finally:
        lock.release()

# 创建两个线程分别进行数据插入和数据查询
t1 = threading.Thread(target=insert_data)
t2 = threading.Thread(target=select_data)

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

# 关闭游标和数据库连接
cursor.close()
conn.close()

在上面的示例中，我们首先创建了一个数据库连接和游标对象。然后，使用 threading.Lock() 创建了一个线程锁，以确保每个线程在操作数据库时不会出现冲突。

接着，我们定义了两个函数，insert_data() 和 select_data()，分别用于插入数据和查询数据。在每个函数中，我们先获取线程锁，然后执行相应的 SQL 语句。最后，在执行完毕后释放线程锁。

最后，我们创建了两个线程，分别对应数据插入和数据查询，并启动这两个线程。最后，我们关闭了游标和数据库连接。

SQLite 事务处理

SQLite 提供了事务处理的功能，可以保证数据的一致性和完整性。事务是一系列的数据库操作，它们要么全部执行，要么全部回滚。在多线程环境下，使用事务处理可以避免数据的冲突和错误。

下面是一个示例，演示了如何使用事务处理来保证数据的一致性：

import sqlite3
import threading

conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()

lock = threading.Lock()

def transfer_money(from_account, to_account, amount):
    lock.acquire()
    try:
        # 开始一个事务
        conn.execute("BEGIN TRANSACTION")

        # 查询当前账户余额
        cursor.execute("SELECT balance FROM accounts WHERE account_number=?", (from_account,))
        from_balance = cursor.fetchone()[0]

        # 查询目标账户余额
        cursor.execute("SELECT balance FROM accounts WHERE account_number=?", (to_account,))
        to_balance = cursor.fetchone()[0]

        # 检查是否有足够的钱
        if from_balance >= amount:
            # 更新账户余额
            conn.execute("UPDATE accounts SET balance=? WHERE account_number=?", (from_balance - amount, from_account))
            cursor.execute("UPDATE accounts SET balance=? WHERE account_number=?", (to_balance + amount, to_account))
            conn.commit()
            print("转账成功")
        else:
            print("转账失败，余额不足")

    finally:
        lock.release()

t1 = threading.Thread(target=transfer_money, args=('A001', 'A002', 100))
t2 = threading.Thread(target=transfer_money, args=('A002', 'A001', 200))

t1.start()
t2.start()

t1.join()
t2.join()

cursor.close()
conn.close()

在上述示例中，我们定义了一个 transfer_money() 函数，该函数接受三个参数：转账的源账户、目标账户和转账金额。在函数内部，我们首先获取线程锁，并使用 conn.execute("BEGIN TRANSACTION") 开始一个事务。

然后，我们分别查询源账户和目标账户的余额，并进行转账金额的检查。如果源账户余额足够，则更新两个账户的余额，并使用 conn.commit() 提交事务。否则，打印转账失败的信息。

最后，我们创建了两个线程，并使用不同的账户进行转账操作。通过使用事务处理和线程锁，可以确保转账操作的一致性和安全性。