قابلیت WAL در Sqlite چیست ؟

در SQLite عبارت WAL به معنی "Write-Ahead Logging" است که یکی از مد های ثبت تراکنش‌ها (journal modes) است. این قابلیت باعث بهبود عملکرد تراکنش‌ها می‌شود، به خصوص در زمانی که برنامه‌های متعدد به صورت همزمان از پایگاه داده استفاده می‌کنند. در ادامه برخی از ویژگی‌ها و قابلیت‌های مد WAL در SQLite آورده شده است:

1. دسترسی همزمان به خواندن و نوشتن:

   • مد WAL اجازه می‌دهد تا چندین پردازش خواننده به صورت همزمان از دیتابیس استفاده کنند، در حین اینکه یک پردازش نویسنده نیز در حال اعمال تغییرات است. این موضوع به افزایش کارایی در برنامه‌های چند کاربره کمک می‌کند.

2. عملکرد بهبود یافته:

   • در مد WAL، تغییرات ابتدا به یک فایل لاگ (WAL file) نوشته می‌شوند قبل از اینکه به دیسک اصلی کامیت شوند. این سبب می‌شود عملیات نوشتن سریع‌تر انجام شود.

3. پایداری و امنیت بیشتر:

   • اگر در حین یک تراکنش سیستم با یک مشکلی مواجه شود (مانند قطع برق), WAL اطمینان می‌دهد که پایگاه داده به حالت سالم و یکپارچه‌ی قبلی برگردد.

4. کنترل بهتر بر تراکنش‌ها:

   • مد WAL به برنامه‌ها اجازه می‌دهد تا تراکنش‌ها را با دقت بیشتری کنترل کنند، و از این طریق مدیریت بهتری بر تراکنش‌ها داشته باشند.

5. مدیریت منابع بهینه:

   • تغییرات در یک فایل جداگانه لاگ ذخیره می‌شوند و برنامه می‌تواند تصمیم بگیرد که کی این تغییرات به فایل اصلی پایگاه داده منتقل شوند. این فرآیند به نام "Checkpointing" شناخته می‌شود و به مدیریت بهتر منابع کمک می‌کند.

برای فعال کردن مد WAL در SQLite، می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

PRAGMA journal_mode=WAL;

این دستور باعث تغییر مد ثبت تراکنش‌ها به WAL در SQLite می‌شود. امیدوارم این توضیحات با دقت بیشتری به مفهوم WAL و کارکردهای آن پاسخ دهد.

در ادامه به بررسی جزئی‌تر قابلیت‌ها و جنبه‌های کاربردی مد WAL در SQLite می‌پردازم:

6. تراکم (Checkpointing) کنترل‌پذیر:

   • در مد WAL، هنگامی که تعدادی از تراکنش‌ها به فایل WAL نوشته شده است، می‌توان یک عملیات تراکم (Checkpoint) انجام داد. این عملیات تغییرات موجود در فایل WAL را به فایل اصلی پایگاه داده انتقال می‌دهد. توسعه‌دهندگان می‌توانند زمان اجرای عملیات تراکم را کنترل کنند، که این به مدیریت بهتر منابع و عملکرد پایگاه داده کمک می‌کند.

7. کاهش زمان قفل (Locking Time):

   • در مد WAL، زمانی که پایگاه داده قفل می‌شود (locked) تا تغییرات نوشته شوند، کاهش می‌یابد. این به این دلیل است که تغییرات ابتدا به فایل WAL نوشته می‌شوند، که این عملیات سریع‌تر از نوشتن مستقیم به فایل اصلی پایگاه داده است. در نتیجه، تعداد کمتری از عملیات‌ها به انتظار می‌افتند.

8. پشتیبانی از بازیابی پس از خرابی (Recovery):

   • در صورت بروز خرابی‌ها، مانند قطع برق یا خاموش شدن ناگهانی سیستم، مد WAL امکان بازیابی داده‌ها را فراهم می‌کند بدون اینکه نیاز به بازبینی کل فایل پایگاه داده باشد. این عملیات بازیابی سریع‌تر از مد‌های دیگر ثبت تراکنش‌ها، مانند مد DELETE یا ROLLBACK، است.

9. محدودیت‌ها و موارد استفاده:

   • هرچند مد WAL بسیاری از مزایا دارد، اما برخی محدودیت‌ها نیز دارد. به عنوان مثال، برخی از سیستم‌های فایل پشتیبانی نمی‌کنند از WAL و همچنین این مد ممکن است فضای بیشتری را اشغال کند. برای برخی از کاربردها، مثل پایگاه داده‌های خواندنی تنها، استفاده از مد‌های دیگر ممکن است منطقی‌تر باشد.

برای فعال کردن مد WAL و کنترل تراکم (Checkpointing) در SQLite، می‌توان از دستورات زیر استفاده کرد:

PRAGMA journal_mode=WAL;
PRAGMA wal_checkpoint;

Install-Package System.Data.SQLite

using System;
using System.Data.SQLite;

namespace SQLiteWALExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // Connection string to define the location and version of the SQLite database.
            string connectionString = "Data Source=mydatabase.db;Version=3;";
            
            // Using statement ensures the connection is properly disposed after use.
            using (SQLiteConnection conn = new SQLiteConnection(connectionString))
            {
                conn.Open();  // Open a connection to the SQLite database.

                // Activate the Write-Ahead Logging (WAL) mode.
                using (SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand("PRAGMA journal_mode=WAL;", conn))
                {
                    cmd.ExecuteNonQuery();
                }

                // Create a sample table named 'Users' if it doesn't exist.
                using (SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand("CREATE TABLE IF NOT EXISTS Users (ID INTEGER PRIMARY KEY, Name TEXT NOT NULL);", conn))
                {
                    cmd.ExecuteNonQuery();
                }

                // Insert a sample record into the 'Users' table.
                using (SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand("INSERT INTO Users (Name) VALUES ('John Doe');", conn))
                {
                    cmd.ExecuteNonQuery();
                }

                // Retrieve and display data from the 'Users' table.
                using (SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand("SELECT * FROM Users;", conn))
                {
                    using (SQLiteDataReader reader = cmd.ExecuteReader())
                    {
                        while (reader.Read())
                        {
                            Console.WriteLine("ID: " + reader["ID"] + ", Name: " + reader["Name"]);
                        }
                    }
                }

                conn.Close();  // Close the connection to the SQLite database.
            }
        }
    }
}

امیدواریم این توضیحات به شما کمک کرده باشد تا درک بهتری از قابلیت WAL در SQLite داشته باشید و بتوانید به شکل بهینه‌تری از آن در پروژه‌های خود استفاده کنید.