背景

最近写在多进程任务里操作sqlite的时候，发现数据同步是个头疼的问题。因为sqlite本身并不支持存储过程(procedure)，它本身也没有可以单独调用对数据表的锁（可能是我没找到，如果有人知道还请赐教）。这就意味着在执行一系列修改数据库命令的时候会被打断，造成最后存在数据库中的数据失真。
比如说，你的银行账户里还剩100元，你存入200元，支出300元，存入100元，假设它们都是几乎同时发生的（在数据延时足够大的时候或者数据操作的耗时足够大的时候，操作的耗时是可以忽略不计的）。那么你的银行账户里还剩多少钱？如果顺序执行，那么这个事情的结果必然是还剩100元。但是在操作sqlite数据库的时候中并非总是如此，它可能存在几种执行的顺序如下：

1. 存入200->支出300->存入100
2. 存入200->存入100->支出300
3. 存入100->支出300->存入200
4. 存入100->存入200->支出300
5. 支出300->存入100->存入200
6. 支出300->存入200->存入100

假设执行了第一种顺序，因为数据不同步那么就可能存在支出300元的时候，另一个进程不知道，而只知道已经存入银行了200，然后又存入100，那么执行完毕后银行里剩下400元。账户就无缘无故多了300元的数据（其他顺序产生的可能请自己列举）。这就需要一个能够保证程序能够正确执行的机制。这个例子也许会让人感觉不太可能发生，因为实际在用的银行系统在设计时已经考虑了数据同步问题。那么再举一个比较容易发生和理解的例子。在大型QQ群里报数。有兴趣的可以找个QQ群尝试一下，看看能不能够快速地次序不乱地完成报数。

分析

以上的问题都产生于自于一个最基本的问题，就是数据同步的问题。一旦数据在任何地方产生都是瞬时完成的，就根本不需要考虑这个问题了。但是现实往往不是理想状态的，由于数据传输时候中转路由器可能产生的拥堵，会导致先发出的数据信号后执行，而先产生的数据后抵达。而且sqlite的锁机制也会导致这种现象发生。
这种问题很早就有了学术上的解决方案。其中一种方案是基于CS架构，再配合可靠的时间同步系统。首先任务会带着时间戳从客户端发送给服务端，服务端并不是马上执行客户端的请求。它会在接受到客户端的第一次请求后等待一段时间。在等待一个周期后，把所有这段时间内获取的客户端请求根据时间戳进行排序。然后按照时间戳顺序执行命令，即可保证每次执行的命令都是正确的。当然这种方案最关键的地方在于时间同步系统，还有整个架构是基于CS架构的。客观上，每个客户端都需要弄时间同步是一件比较繁琐的事情。在人力不充裕的情况下是没办法考虑的。而CS架构让很多人又爱又恨。爱的是它的天生优势，能把很复杂的操作都留给一台或者少数几台服务器去考虑。恨的是它的维护成本过大，由于它每次功能上的改动要考虑各个方面，比如负载均衡，函数扩展性，通信接口，数据加密与解析等。
学术上的解决方案有一点是可以借鉴的，那就是它的延时执行功能。稍微改一下原本的延时执行功能，数据库操作一个临时，等待一个周期检查对应的操作执行结果是否与预期一致，如果一致那么把临时结果赋给正式结果。如果执行结果不一致那么操作执行失败。最后设计出来的程序可能并不能保证是按照顺序执行的，但至少可以保证每次执行都获得了正确的结果。

总结

延时利用得好是可以解决很多问题的。但是如果利用不好就容易陷入无限等待的状态中。目前利用这个方法运行的程序已经稳定地跑了几十万次了，而且运行状况出乎意料的好。

PS.可能有人要问，为什么要用并不完善的sqlite来做数据库。这个不是这篇文章需要讨论的问题，但是我要说一句，任何问题都会有产生的背景，如果你没选择的时候，只能想办法去解决问题。

（编辑：李大同）

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