SQLite 开启 WAL 后，我的同步服务吞吐量提升了 3 倍

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SQLite 默认未开启 WAL ，这会显著限制并发性能。

PlanTodo 是一个计划管理软件，最近我为它的同步服务编写了性能测试，经过实测，仅开启 WAL 就让同步服务的吞吐量便提升至原来的 3 倍，

其实关于 SQLite 性能优化的文章早有珠玉在前，比如 Optimal SQLite settings for Django 和 Optimizing SQLite for servers ，所以本篇文章并没有独创性，只是为了让更多人了解 SQLite 的性能以及分享一个真实的性能测试用例。

PlanTodo 同步服务性能测试

性能测试分为三个：

oo_upload (one user, one device for a user, only upload) ，就是一个用户一台设备仅上传
oo_download 就是仅下载
oo_cross 是上传和下载交错进行

oo_upload 和 oo_download 是为了查看上传和下载场景下的极限性能，是为了将来专门优化时用来参考的。而 oo_cross 则较为贴近真实使用场景：用户的某个设备上传几个更新，另一个设备被触发下载；因此可以拿它计算服务器能承受的用户量。

如果你不想看下面具体的测试数据，这里简单展示了吞吐量的变化：

oo_upload ，18027 -> 61682 ，是原来的 3.42 倍
oo_download ，17082 -> 49635 ，是原来的 2.90 倍
oo_cross ，17085 -> 44203 ，是原来的 2.58 倍

一般查询是比写入要快的，因此下载应该比上传快，但 PlanTodo 的同步服务却反了过来，说明有很大的优化空间。

下面是开启 WAL 前的测试数据：

+ just -f services/sync/justfile headless_oo_upload --less-output
============================================================
Performance Summary for test_oo_upload
============================================================
Requests      : 18,027
Failures      : 0
Failure Rate  : 0.00%

Average RT    : 78.14 ms
P50           : 78 ms
P95           : 110 ms
P99           : 130 ms
Max           : 272.81 ms

Endpoints
------------------------------------------------------------
POST /v1/sync/delta
  Requests=18,011  Avg=78.1ms  P95=110ms  P99=130ms  Max=272.8ms

POST /v1/clients
  Requests=8  Avg=76.2ms  P95=110ms  P99=110ms  Max=109.9ms

GET /v1/sync/full
  Requests=8  Avg=57.2ms  P95=120ms  P99=120ms  Max=120.3ms


+ just -f services/sync/justfile headless_oo_download --less-output
============================================================
Performance Summary for test_oo_download
============================================================
Requests      : 17,082
Failures      : 0
Failure Rate  : 0.00%

Average RT    : 82.63 ms
P50           : 82 ms
P95           : 110 ms
P99           : 130 ms
Max           : 370.33 ms

Endpoints
------------------------------------------------------------
POST /v1/sync/delta
  Requests=16  Avg=172.6ms  P95=370ms  P99=370ms  Max=370.3ms

GET /v1/sync/delta?cursor=1780662404990&limit=100
  Requests=2,087  Avg=83.4ms  P95=110ms  P99=130ms  Max=316.1ms

GET /v1/sync/delta?cursor=1780662403978&limit=100
  Requests=2,102  Avg=83.3ms  P95=110ms  P99=130ms  Max=325.5ms


+ just -f services/sync/justfile headless_oo_cross --less-output
============================================================
Performance Summary for test_oo_cross
============================================================
Requests      : 17,085
Failures      : 0
Failure Rate  : 0.00%

Average RT    : 83.05 ms
P50           : 82 ms
P95           : 120 ms
P99           : 150 ms
Max           : 245.89 ms

Endpoints
------------------------------------------------------------
GET /v1/sync/delta?cursor=1780662760888&limit=100
  Requests=1  Avg=245.9ms  P95=250ms  P99=250ms  Max=245.9ms

GET /v1/sync/delta?cursor=1780662760900&limit=100
  Requests=1  Avg=245.4ms  P95=250ms  P99=250ms  Max=245.4ms

GET /v1/sync/delta?cursor=1780662758760&limit=100
  Requests=1  Avg=228.2ms  P95=230ms  P99=230ms  Max=228.2ms

下面是开启 WAL 之后的测试数据：

+ just -f services/sync/justfile headless_oo_upload --less-output
============================================================
Performance Summary for test_oo_upload
============================================================
Requests      : 61,682
Failures      : 0
Failure Rate  : 0.00%

Average RT    : 22.30 ms
P50           : 22 ms
P95           : 32 ms
P99           : 41 ms
Max           : 74.82 ms

Endpoints
------------------------------------------------------------
POST /v1/clients
  Requests=8  Avg=33.8ms  P95=48ms  P99=48ms  Max=48.1ms

POST /v1/sync/delta
  Requests=61,666  Avg=22.3ms  P95=32ms  P99=41ms  Max=74.8ms

GET /v1/sync/full
  Requests=8  Avg=20.7ms  P95=32ms  P99=32ms  Max=32.5ms


+ just -f services/sync/justfile headless_oo_download --less-output
============================================================
Performance Summary for test_oo_download
============================================================
Requests      : 49,635
Failures      : 0
Failure Rate  : 0.00%

Average RT    : 28.03 ms
P50           : 28 ms
P95           : 38 ms
P99           : 46 ms
Max           : 305.64 ms

Endpoints
------------------------------------------------------------
POST /v1/sync/delta
  Requests=16  Avg=127.0ms  P95=310ms  P99=310ms  Max=305.6ms

GET /v1/sync/delta?cursor=1780663066610&limit=100
  Requests=6,109  Avg=28.4ms  P95=38ms  P99=46ms  Max=246.0ms

GET /v1/sync/delta?cursor=1780663068640&limit=100
  Requests=6,064  Avg=28.3ms  P95=38ms  P99=46ms  Max=95.8ms


+ just -f services/sync/justfile headless_oo_cross --less-output
============================================================
Performance Summary for test_oo_cross
============================================================
Requests      : 44,203
Failures      : 0
Failure Rate  : 0.00%

Average RT    : 31.80 ms
P50           : 28 ms
P95           : 45 ms
P99           : 150 ms
Max           : 477.37 ms

Endpoints
------------------------------------------------------------
GET /v1/sync/delta?cursor=1780663421960&limit=100
  Requests=1  Avg=477.4ms  P95=480ms  P99=480ms  Max=477.4ms

GET /v1/sync/delta?cursor=1780663421963&limit=100
  Requests=1  Avg=475.9ms  P95=480ms  P99=480ms  Max=475.9ms

GET /v1/sync/delta?cursor=1780663421966&limit=100
  Requests=1  Avg=475.4ms  P95=480ms  P99=480ms  Max=475.4ms

每个测试只持续了 3 min ，因此数据量很小，在大数据量的情况下，性能可能会下降很多，这个会在将来补充。

在测试 oo_cross 里，3min 处理了 44203 个请求，也就是一秒 245 个。测试其实是不断在重复先上传再下载，而客户端也是上传下载成对出现，因此一秒能处理 122 （ 245 / 2 ）台设备的请求，即便因为多用户、多设备带来的其他压力，至少能稳定在一秒 100 个请求。

考虑到，真实使用下，平均要几分钟到十几分钟才会更新一次内容，取 10 分钟一次的话，一个同步服务极限下能支撑 100 x 60 x 10 ，6 万个设备正常使用。

如何开启 WAL

不管是什么 ORM ，开启的方式都是一样的，就是在连接数据库后，执行一次 PRAGMA journal_mode=WAL。

开启了 WAL 后，在原本的 SQLite 数据库文件那里，会多出两个 .db-shm、.db-wal 的文件，可以以此判断是否成功开启。

SQLAlchemy

from sqlalchemy import create_engine, event

engine = create_engine(
    DATABASE_URL,
    echo=False,
    connect_args={
        "timeout": 5,
    },
)

if engine.dialect.name == "sqlite":
    @event.listens_for(engine, "connect")
    def set_sqlite_pragma(dbapi_connection, _):
        cursor = dbapi_connection.cursor()

        # cursor.execute("PRAGMA foreign_keys=ON")
        cursor.execute("PRAGMA journal_mode=WAL")
        cursor.execute("PRAGMA synchronous=NORMAL")
        cursor.execute("PRAGMA temp_store=MEMORY")
        cursor.execute("PRAGMA cache_size=2000")
        cursor.execute("PRAGMA mmap_size=134217728")

        cursor.close()

PlanTodo 的同步服务就是使用 FastAPI + SQLAlchemy 开发的。由于同步服务的特殊性，这里没有开启外键约束。

Django

在项目的 settings.py 文件里，添加 init_command：

DATABASES = {
    "default": {
        "ENGINE": "django.db.backends.sqlite3",
        "NAME": BASE_DIR / "db.sqlite3",
        "OPTIONS": {
            "init_command": (
                "PRAGMA foreign_keys = ON;"
                "PRAGMA journal_mode = WAL;"
                "PRAGMA synchronous = NORMAL;"
                "PRAGMA busy_timeout = 5000;"
                "PRAGMA temp_store = MEMORY;"
                "PRAGMA cache_size = 2000;"
                "PRAGMA mmap_size = 134217728;"
            ),
        },
    }
}

drift

在数据库类的 migration get 方法里，在 beforeOpen 这个回调里增加执行命令：

class PtdDatabase extends _$PtdDatabase {

  // 省略无关代码

  @override
  MigrationStrategy get migration {
    return MigrationStrategy(
      beforeOpen: (details) async {
        // 在每次打开数据库，正式使用之前，执行的命令
        await customStatement('PRAGMA journal_mode = WAL');
        await customStatement('PRAGMA synchronous = NORMAL');
        await customStatement('PRAGMA busy_timeout = 5000');
        await customStatement('PRAGMA temp_store = MEMORY');
        await customStatement('PRAGMA cache_size = -2000');
      },
    );
  }
}

原文链接： https://yanh.tech/2026/06/sqlite-performance-optimization/

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