一、什麼是WAL？

WAL的全稱是Write Ahead Logging，它是很多資料庫中用於實現原子事務的一種機制，SQLite在3.7.0版本引入了該特性。

二、WAL如何工作？

在引入WAL機制之前，SQLite使用rollback journal機制實現原子事務。

rollback journal機制的原理是：在修改資料庫檔案中的資料之前，先將修改所在分頁中的資料備份在另外一個地方，然後才將修改寫入到資料庫檔案中；如果事務失敗，則將備份資料拷貝回來，撤銷修改；如果事務成功，則刪除備份資料，提交修改。

WAL機制的原理是：修改並不直接寫入到資料庫檔案中，而是寫入到另外一個稱為WAL的檔案中；如果事務失敗，WAL中的記錄會被忽略，撤銷修改；如果事務成功，它將在隨後的某個時間被寫回到資料庫檔案中，提交修改。

同步WAL檔案和資料庫檔案的行為被稱為checkpoint（檢查點），它由SQLite自動執行，預設是在WAL檔案積累到1000頁修改的時候；當然，在適當的時候，也可以手動執行checkpoint，SQLite提供了相關的介面。執行checkpoint之後，WAL檔案會被清空。

在讀的時候，SQLite將在WAL檔案中搜索，找到最後一個寫入點，記住它，並忽略在此之後的寫入點（這保證了讀寫和讀讀可以並行執行）；隨後，它確定所要讀的資料所在頁是否在WAL檔案中，如果在，則讀WAL檔案中的資料，如果不在，則直接讀資料庫檔案中的資料。

在寫的時候，SQLite將之寫入到WAL檔案中即可，但是必須保證獨佔寫入，因此寫寫之間不能並行執行。

WAL在實現的過程中，使用了共享記憶體技術，因此，所有的讀寫程序必須在同一個機器上，否則，無法保證資料一致性。

三、WAL的優點與缺點

優點：

1.讀和寫可以完全地併發執行，不會互相阻塞（但是寫之間仍然不能併發）。
2.WAL在大多數情況下，擁有更好的效能（因為無需每次寫入時都要寫兩個檔案）。
3.磁碟I/O行為更容易被預測。

缺點：

1.訪問資料庫的所有程式必須在同一主機上，且支援共享記憶體技術。
2.每個資料庫現在對應3個檔案：<yourdb>.db，<yourdb>-wal，<yourdb>-shm。
3.當寫入資料達到GB級的時候，資料庫效能將下降。
4.3.7.0之前的SQLite無法識別啟用了WAL機制的資料庫檔案。

四、WAL引入的相容性問題

在啟用了WAL之後，資料庫檔案格式的版本號由1升級到了2，因此，3.7.0之前的SQLite無法識別啟用了WAL機制的資料庫檔案。

禁用WAL會使資料庫檔案格式的版本號恢復到1，從而可以被SQLite 3.7.0之前的版本識別。

五、WAL引入的效能問題

在一般情況下，WAL會提高SQLite的事務效能；但是在某些極端情況下，卻會導致SQLite事務效能的下降。

1.在事務執行時間較長或者要修改的資料量達到GB級的時候，WAL檔案會被佔用，它會暫時阻止checkpoint的執行（checkpoint會清空WAL檔案），這將導致WAL檔案變得很大，增加定址時間，最終導致讀寫效能的下降。
2.當checkpoint執行的時候，會降低當時的讀寫效能，因此，WAL可能會導致週期性的效能下降。

六、與WAL相關的PRAGMA和介面