トランザクションを使用した読み書き

2024-04-02

SQLiteデータベースへの同時読み書き：詳細解説

この問題を理解するために、以下の重要なポイントを解説します。

SQLiteの同時実行モデル:

SQLiteは排他制御を用いて同時実行を管理します。これは、一度に1つの接続だけがデータベースを書き込みできることを意味します。他の接続は読み込みのみ可能です。

読み書きの競合:

複数の接続が同時にデータベースにアクセスしようとすると、競合が発生する可能性があります。これは、データの整合性を損なう可能性があるため、避ける必要があります。

競合を回避するための方法:

SQLiteには、競合を回避するためのいくつかの方法があります。

トランザクション: トランザクションは、一連のデータベース操作をグループ化します。トランザクション内で実行された操作は、すべて成功するか、すべて失敗します。
ロック: ロックは、データベースの特定の部分へのアクセスを制御します。ロックを取得することで、他の接続がその部分にアクセスするのを防ぐことができます。
シリアル化: シリアル化は、複数の接続によるデータベースへのアクセスを順番に行うようにします。

適切な方法の選択:

使用する方法は、アプリケーションの要件によって異なります。

読み込みが多いアプリケーション: 読み込みが多いアプリケーションでは、ロックやシリアル化を使用するよりも、トランザクションを使用する方が効率的です。

具体的な例:

以下は、SQLiteデータベースへの同時読み書きを行うための具体的な例です。

例1：トランザクションを使用した読み書き

import sqlite3

# 接続を確立
connection = sqlite3.connect("database.sqlite")

# トランザクションを開始
cursor = connection.cursor()
cursor.execute("BEGIN")

# データを読み込み
cursor.execute("SELECT * FROM table")

# データを書き込み
cursor.execute("INSERT INTO table (name, age) VALUES (?, ?)", ("John", 30))

# トランザクションをコミット
cursor.execute("COMMIT")

# 接続を閉じる
connection.close()

例2：ロックを使用した書き込み

import sqlite3

# 接続を確立
connection = sqlite3.connect("database.sqlite")

# ロックを取得
cursor = connection.cursor()
cursor.execute("LOCK TABLE table")

# データを書き込み
cursor.execute("INSERT INTO table (name, age) VALUES (?, ?)", ("John", 30))

# ロックを解放
cursor.execute("UNLOCK TABLE table")

# 接続を閉じる
connection.close()

補足:

SQLiteは、WALモードを使用することで、同時書き込みのパフォーマンスを向上させることができます。
SQLiteには、SQLite FTS5と呼ばれる全文検索エンジンが組み込まれています。FTS5は、同時アクセスに対してより良いパフォーマンスを提供します。

注意:

SQLiteは、ACIDトランザクションをサポートしていません。

import sqlite3

# 接続を確立
connection = sqlite3.connect("database.sqlite")

# トランザクションを開始
cursor = connection.cursor()
cursor.execute("BEGIN")

# データを読み込み
rows = cursor.execute("SELECT * FROM table").fetchall()

# データを書き込み
cursor.execute("INSERT INTO table (name, age) VALUES (?, ?)", ("John", 30))

# トランザクションをコミット
cursor.execute("COMMIT")

# 接続を閉じる
connection.close()

# 読み込んだデータを表示
for row in rows:
    print(row)

この例では、BEGIN と COMMIT ステートメントを使用してトランザクションを囲んでいます。トランザクション内で、SELECT ステートメントを使用してデータを読み込み、INSERT ステートメントを使用してデータを書き込みます。

import sqlite3

# 接続を確立
connection = sqlite3.connect("database.sqlite")

# ロックを取得
cursor = connection.cursor()
cursor.execute("LOCK TABLE table")

# データを書き込み
cursor.execute("INSERT INTO table (name, age) VALUES (?, ?)", ("John", 30))

# ロックを解放
cursor.execute("UNLOCK TABLE table")

# 接続を閉じる
connection.close()

この例では、LOCK TABLE と UNLOCK TABLE ステートメントを使用してテーブルへのアクセスをロックしています。ロックされている間、他の接続はテーブルを読み書きできません。

例3：WALモードを使用した同時書き込み

import sqlite3

# 接続を確立
connection = sqlite3.connect("database.sqlite", wal_mode="full")

# データを書き込み
cursor = connection.cursor()
cursor.execute("INSERT INTO table (name, age) VALUES (?, ?)", ("John", 30))

# 接続を閉じる
connection.close()

この例では、wal_mode パラメータを full に設定することで、WALモードを有効にしています。WALモードは、同時書き込みのパフォーマンスを向上させることができます。

例4：FTS5を使用した全文検索

import sqlite3

# 接続を確立
connection = sqlite3.connect("database.sqlite")

# FTS5テーブルを作成
cursor = connection.cursor()
cursor.execute("CREATE VIRTUAL TABLE table USING fts5(name, age)")

# データを書き込み
cursor.execute("INSERT INTO table (name, age) VALUES (?, ?)", ("John", 30))

# データを検索
cursor.execute("SELECT * FROM table WHERE name MATCH ?", ("John",))

# 検索結果を表示
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:
    print(row)

# 接続を閉じる
connection.close()