Добавление в таблицу SQLite изменяет заголовок файла?

Вопрос или проблема

Я разрабатываю проект на Raspberry Pi, который собирает данные с датчиков температуры.
Я решил использовать SQLite для управления собранными данными. Я собираю данные каждые 30 секунд и добавляю их в свою базу данных.

Я немного обеспокоен тем, что SD-карта может выйти из строя, если я буду делать это достаточно долго.
Я проверил в интернете, и SD-карта может выдержать около 100k циклов записи, это около месяца сбора данных.

Конечно, если добавление строки в таблицу SQLite модифицирует файловую систему только по адресу добавленной строки, то это меня устраивает, и я могу продолжать собирать данные, пока не закончится место, но если добавление новой строки также изменяет заголовок файла, который по умолчанию остается в той же ячейке памяти на SD-карте, то мне нужно подумать о другом решении.

Итак, изменяет ли добавление данных в таблицу SQLite заголовок файла?

Вы можете получить полную информацию, если проверите страницу формата файла sqlite 3, но, насколько я могу судить, заголовок файла не изменяется, так что в этом аспекте вы в порядке. Однако в зависимости от объема данных в вашем файле могут быть области памяти, которые изменяются чаще, например, когда сбалансирован b-tree.

Это поверхностный анализ, поэтому я не совсем уверен, будет ли это происходить достаточно часто, чтобы стать проблемой в вашем случае, надеюсь, это поможет, даже спустя 5 лет.

Ответ или решение

Тема вашего вопроса — это использование SQLite в проекте на Raspberry Pi для сбора данных с датчиков температуры и как частая запись данных может повлиять на срок службы SD-карты. Ваше беспокойство связано с тем, изменяется ли заголовок файла SQLite при добавлении новых строк, что может усилить износ SD-карты из-за переписывания одних и тех же ячеек памяти.

Теория:

SQLite — это легковесная база данных, которая управляет данными в одном файле. Структура файла SQLite включает в себя заголовок, служащий для идентификации файла и хранения информации о его структуре. Этот заголовок не должен изменяться при добавлении данных в таблицу. Когда вы добавляете запись в SQLite, она записывается не в заголовок, а в специализированные страницы данных, которые организуются в форматах B-дерева.

Заголовок файла SQLite всегда занимает фиксированный размер и служит прежде всего для распознавания файла. Согласно официальной документации SQLite, заголовок файла изменяется только в очень редких случаях, например, при изменениях версии файла. Это гарантирует, что заголовок остаётся неизменным при обычных операциях записи данных. Таким образом, при добавлении новых строк заголовок файла не будет переписываться.

Пример:

Рассмотрим ситуацию, когда вы добавляете новые данные каждые 30 секунд. В этом случае, каждое добавление данных будет в основном связано с изменениями в страницах данных, а не в заголовке. Тем самым уменьшается вероятность переписывания одной и той же области памяти в заголовке файла. Однако, стоит учитывать, что если количество данных, добавляемых каждую итерацию, велико, это может повлиять на перераспределение страниц дерева, и некоторые страницы могут изменяться чаще других. Это влияние будет зависеть от размера блока, используемого вашим файловым менеджером и внутренних характеристик B-дерева.

Применение:

Для минимизации износа SD-карты в вашем проекте на Raspberry Pi, я бы посоветовал следующее:

Использование RAID или внешних носителей данных: Чтобы предотвратить износ SD-карты следует рассмотреть возможность использования внешнего жесткого диска или размещение базы данных в сети, если это подходит под задачи вашего проекта. Также вы можете использовать методы резервного копирования для предотвращения потери данных.
Стратегия ротации файлов: Разрабатывайте стратегию периодической ротации файлов SQLite. Это может быть осуществлено за счёт переноса устаревших данных в отдельную базу данных или систематического копирования данных на другой носитель.
Подключение батареи или ИБП: Убедитесь, что ваш Raspberry Pi защищён от перебоев электропитания с помощью источника бесперебойного питания (ИБП) или встроенной батареи, что поможет избежать повреждения файлов при внезапной потере мощности.
Настройка journaling mode: Используйте режим WAL (Write Ahead Logging) вместо стандартного режима журнала. WAL-режим улучшает производительность при записи и уменьшает количество операций с записью, воздействующих на файл. Это может снизить износ SD-карты, при том, что ваши данные будут в сохранности.
Мониторинг состояния карты памяти: Следите за состоянием вашей карты памяти. Используйте инструменты диагностики для регулярной проверки ошибок и износа.

Таким образом, с правильным подходом и использованием техник, приведённых выше, можно минимизировать риск преждевременного выхода из строя SD-карты, замедлив процесс износа до приемлемого уровня. Это позволит вашему проекту по сбору данных с датчиков температуры на Raspberry Pi оставаться надёжным и эффективным в длительной перспективе.