极客教程SQLite 使用事务范围 (TransactionScope) 导致数据库锁定异常
在本文中，我们将介绍使用事务范围 (TransactionScope) 时与 SQLite 数据库一起使用可能导致数据库锁定异常的问题，并提供解决方案和示例说明。
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异常出现的原因
SQLite 是一种轻量级的嵌入式数据库，它支持事务处理。事务是一组操作的逻辑单元，要么全部执行并成功提交，要么全部回滚。事务范围 (TransactionScope) 是一个在 .NET Framework 中用于处理事务的类。
然而，在某些情况下，当我们在使用事务范围 (TransactionScope) 时，特别是在多个线程同时访问 SQLite 数据库的情况下，可能会出现数据库锁定异常。这是由于事务的并发处理和锁机制引起的。
解决方案
解决该问题的一种方法是在使用事务范围 (TransactionScope) 时，使用 SQLite 提供的特定的锁定模式。SQLite 支持以下几种锁定模式：
- Exclusive (独占模式)：该模式下，一个事务独占整个数据库，其他事务无法读取或写入数据库。
- Deferred (延迟模式)：该模式下，读取锁没有冲突，写入锁需要等到其他事务释放读取锁后才能进行。这是默认模式。
- Immediate (立即模式)：该模式下，读取锁和写入锁都会阻塞其他事务的读取操作，但不会阻塞其他事务的写入操作。
- Exclusive (独占模式)：该模式下，事务独占整个数据库，其他事务无法读取或写入数据库。
根据具体的业务需求，我们可以使用 BeginTransaction 方法来设置锁定模式，如下所示：
using (SQLiteConnection connection = new SQLiteConnection(connectionString))
{
connection.Open();
using (SQLiteTransaction transaction = connection.BeginTransaction(IsolationLevel.Serializable))
{
try
{
// 执行数据库操作
// ...
// 提交事务
transaction.Commit();
}
catch
{
// 回滚事务
transaction.Rollback();
throw;
}
}
}
在上述示例中，我们将事务的隔离级别 (IsolationLevel) 设置为 Serializable，以确保事务在执行期间排他性地锁定数据库。
另外，我们还可以通过调整事务的超时时间来避免数据库锁定异常。如果事务的执行时间超过了超时时间，事务将会自动回滚。在 TransactionScope 的构造函数中，我们可以设置超时时间，如下所示：
using (TransactionScope scope = new TransactionScope(TransactionScopeOption.RequireNew, TimeSpan.FromSeconds(5)))
{
try
{
// 执行数据库操作
// ...
// 事务提交会在 using 代码块结束时自动发生
}
catch
{
// 发生异常时事务将自动回滚
throw;
}
}
在上述示例中，我们将超时时间设置为 5 秒钟。如果事务的执行时间超过了 5 秒钟，事务将会自动回滚，以避免数据库锁定异常。
示例说明
下面我们通过一个示例来说明使用事务范围 (TransactionScope) 与 SQLite 数据库的使用。
假设我们有一个库存管理系统，其中有两个线程同时从数据库中进行读取和修改操作。我们使用事务范围 (TransactionScope) 来确保这两个操作是原子性的。
首先，我们需要创建一个名为 “Product” 的表，该表包含 “Id” (整型) 和 “Quantity” (整型) 两个字段。
接下来，我们创建一个生产者线程和一个消费者线程。生产者线程不断生成一个随机数，然后将其添加到数据库中的 “Quantity” 字段上，同时打印出结果。
消费者线程不断读取数据库中的 “Quantity” 字段，并将其减去一个随机数，同时打印出结果。
以下是完整的代码示例：
using System;
using System.Data;
using System.Data.SQLite;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string connectionString = "Data Source=database.sqlite";
CreateDatabase(connectionString);
InitializeDatabase(connectionString);
using (TransactionScope scope = new TransactionScope(TransactionScopeOption.Required))
{
Task producerTask = Task.Run(() => Producer(connectionString));
Task consumerTask = Task.Run(() => Consumer(connectionString));
Task.WaitAll(producerTask, consumerTask);
scope.Complete();
}
}
static void Producer(string connectionString)
{
using (SQLiteConnection connection = new SQLiteConnection(connectionString))
{
connection.Open();
Random rand = new Random();
while (true)
{
int quantityToAdd = rand.Next(1, 100);
using (SQLiteTransaction transaction = connection.BeginTransaction(IsolationLevel.Serializable))
{
try
{
string query = "UPDATE Product SET Quantity = Quantity + @quantityToAdd";
using (SQLiteCommand command = new SQLiteCommand(query, connection, transaction))
{
command.Parameters.AddWithValue("@quantityToAdd", quantityToAdd);
command.ExecuteNonQuery();
}
transaction.Commit();
Console.WriteLine("Producer: added {quantityToAdd} to Quantity");
Thread.Sleep(rand.Next(1000, 5000));
}
catch
{
transaction.Rollback();
throw;
}
}
}
}
}
static void Consumer(string connectionString)
{
using (SQLiteConnection connection = new SQLiteConnection(connectionString))
{
connection.Open();
Random rand = new Random();
while (true)
{
int quantityToSubtract = rand.Next(1, 100);
using (SQLiteTransaction transaction = connection.BeginTransaction(IsolationLevel.Serializable))
{
try
{
string query = "UPDATE Product SET Quantity = Quantity - @quantityToSubtract";
using (SQLiteCommand command = new SQLiteCommand(query, connection, transaction))
{
command.Parameters.AddWithValue("@quantityToSubtract", quantityToSubtract);
command.ExecuteNonQuery();
}
transaction.Commit();
Console.WriteLine("Consumer: subtracted {quantityToSubtract} from Quantity");
Thread.Sleep(rand.Next(1000, 5000));
}
catch
{
transaction.Rollback();
throw;
}
}
}
}
}
static void CreateDatabase(string connectionString)
{
SQLiteConnection.CreateFile("database.sqlite");
using (SQLiteConnection connection = new SQLiteConnection(connectionString))
{
connection.Open();
string query = "CREATE TABLE Product (Id INTEGER PRIMARY KEY, Quantity INTEGER)";
using (SQLiteCommand command = new SQLiteCommand(query, connection))
{
command.ExecuteNonQuery();
}
}
}
static void InitializeDatabase(string connectionString)
{
using (SQLiteConnection connection = new SQLiteConnection(connectionString))
{
connection.Open();
string query = "INSERT INTO Product (Id, Quantity) VALUES (1, 0)";
using (SQLiteCommand command = new SQLiteCommand(query, connection))
{
command.ExecuteNonQuery();
}
}
}
}
在上述示例中，我们创建了一个名为 “Product” 的表，并初始化了一个初始的 “Quantity” 值为 0。
然后，我们启