1. 引言
在分散的微電網能源管理場景中,系統采用集中式云平臺模式,為100個獨立微電網用戶提供高并發數據寫入服務面臨三大挑戰:用戶數據隔離、I/O性能瓶頸、多線程安全性。本文揭示一種新式的分片鎖+三級緩存+sqlite多數據庫文件連接池架構,在保持SQLite輕量級優勢的同時,實現較高的TPS(Transactions Per Second)的寫入性能。為保證系統的 高并發性能 與 數據隔離安全性,采用了以下設計原則:
- 每個微電網用戶獨立的 SQLite3 數據庫文件(共 100 個),保證數據隔離。
- 數據庫連接池機制,確保 SQLite3 在多線程下的穩定性與性能。
- 多線程+緩存隊列設計,提升寫入效率,避免高并發下的阻塞。
- 緩存閾值控制,實現數據批量寫入,降低磁盤 I/O 頻率。
2. 整體架構設計
系統使用多線程技術控制數據緩存,數據緩存采用三級架構,將鎖粒度從全局降至用戶級,數據持久化部分采用 三層結構: