Java 生态圈中的嵌入式数据库,哪家强?,进阶学习

75 阅读8分钟

但是为何会出现嵌入式数据库呢?

在小型的应用程序中,例如小型掌上游戏机,不适合部署高达几百兆的数据库服务器,同时也没有联网的必要,一种轻量级的数据库需求由此诞生!

与常见的数据库相比,嵌入式数据库具有体积小、功能齐备、可移植性、健壮性等特点,例如我们所熟知的 SVN 版本控制软件就使用到了 SQLite 作为内置数据库,SQLite 的安装包只有不到 350 KB,在微型机中也有着广泛的应用,例如安卓、IOS 等移动设备操作系统都内置了 SQLite 数据库!

鉴于嵌入式数据库的种类比较多,有商业收费的、也有开源免费的!本文主要介绍开源免费版的,例如 Derby、SQLite、H2 等,下面我们就一起来实践一下各个数据库的配置和用法。

二、Derby

Derby 可以说是 100% 由 Java 编写的一款数据库,而且是开源免费的,非常小巧,核心部分derby.jar只有 2M!

很多人可能觉得 Derby 不是很热门,但 Derby 已经开发了将近二十年!

1996 年,一个叫做 Cloudscape, Inc 的新公司成立了,公司的目标是构建一个用 Java 语言编写的数据库服务器。

公司的第一个发行版在一年之后推出,后来产品的名称变成 Cloudscape。

1999 年,Cloudscape, Inc. 被大型数据库厂商 Informix Software, Inc. 收购。

Informix Software 在 2001 年又被 IBM 收购,然后 IBM Cloudscape™ 数据库系统在许多 IBM 的产品中被用作内嵌的数据库引擎。

2004 年 4 月,IBM 把 Cloudscape 数据库软件赠送给 Apache 软件基金会,从此 Apache Derby 项目诞生了。

接着 SUN 也为 Derby 捐献了一个团队。在JavaSE6.0中,SUN 将其命名为JavaDB。

2.1、项目引入

因为 Derby 是用 java 编写的,所以集成的时候比较容易,直接通过maven在pom.xml中依赖库文件,即可进行开发!

org.apache.derby

derby

10.14.1.0

runtime

2.2、环境配置

和所有的数据库连接一样,基本都是配置驱动类、连接地址、账号、密码等信息。

String DRIVER_CLASS = "org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver";

String JDBC_URL = "jdbc:derby:derbyDB;create=true";

String USER = "root";

String PASSWORD = "root";

说明:

org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver表示使用derby嵌入式数据库模式。

JDBC_URL中的derbyDB表示创建一个名为derbyDB的临时数据库,如果没有会自动创建。

USER、PASSWORD主要用于客户端登录使用。

2.3、单元测试应用

下面,我们使用JDBC编写一个测试类,来测试一下derby是否可以正常使用。

public class DerbyTest {

/**

  • 以嵌入式(本地)连接方式连接数据库

*/

private static final String JDBC_URL = "jdbc:derby:derbyDB;create=true";

private static final String DRIVER_CLASS = "org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver";

private static final String USER = "root";

private static final String PASSWORD = "root";

public static void main(String[] args) throws Exception {

//与数据库建立连接

Class.forName(DRIVER_CLASS);

Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, USER, PASSWORD);

Statement statement = conn.createStatement();

//删除表

statement.execute("DROP TABLE USER_INF");

//创建表

statement.execute("CREATE TABLE USER_INF(id VARCHAR(50) PRIMARY KEY, name VARCHAR(50) NOT NULL, sex VARCHAR(50) NOT NULL)");

//插入数据

statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('1', '程咬金', '男') ");

statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('2', '孙尚香', '女') ");

statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('3', '猴子', '男') ");

//查询数据

ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select * from USER_INF");

while (resultSet.next()) {

System.out.println(resultSet.getInt("id") + ", " + resultSet.getString("name") + ", " + resultSet.getString("sex"));

}

//关闭连接

statement.close();

conn.close();

}

}

输出结果:

1, 程咬金, 男

2, 孙尚香, 女

3, 猴子, 男

当程序运行完之后,会在当前项目根目录生成一个derbyDB文件夹,里面会存放一些持久化的数据,当下次再连接derbyDB数据库名称时,可以查询出之前插入的历史数据,这个特性可以防止数据丢失!

值得注意的是:derby 对很多 mysql 的关键字并不支持,同时 derby 不支持插入空值。

在之后的版本中,derby 还可以作为一个数据库服务器,通过jar启动单独部署在一台服务器上,在连接地址上加上 IP 和端口号,例如jdbc://derby://localhost:1527/derbyDB。

如果想使用可视化客户端工具来访问和管理derby,可以使用SQuirreL SQL Client客户端,下载地址www.squirrelsql.org/#installati…

在目前绝大多数的关于嵌入式数据库应用中,derby 的出场次数还是较少。

三、SQLite

SQLite 是 D.RichardHipp 用一个小型的C库开发的一种强有力的嵌入式关系数据库,虽然功能较 Berkeley DB(商业数据库)稍显逊色,但它简单易学、速度较快,同时提供了丰富的数据库接口,提供了对 SQL92 的大多数支持:支持多表和索引、事务、视图、触发和一系列的用户接口及驱动。

SQLite 不仅支持 Windows/Linux/Unix 等等主流的操作系统,同时能够跟很多程序语言相结合,比如 Tcl、C#、PHP、Java等,还有ODBC接口,比起 Mysql、PostgreSQL 这两款开源的世界著名数据库管理系统来讲,它的处理速度比他们都快,全部源码大致3万行C代码,文件大约 350KB,支持数据库大小至 2TB!

几乎常年占据嵌入式数据库的第一位!

3.1、SQLite安装

3.1.1、windows安装

1.访问 SQLite 下载页面www.sqlite.org/download.ht…

2.下载sqlite-tools-win32-.zip和sqlite-dll-win32-.zip压缩文件。

3.创建文件夹C:\sqlite,并在此文件夹下解压上面两个压缩文件,将得到 sqlite3.def、sqlite3.dll和sqlite3.exe文件。

4.添加C:\sqlite到PATH环境变量。

最后在命令提示符下,输入sqlite3命令,显示如下结果表示安装成功!

C:>sqlite3

SQLite version 3.7.15.2 2013-01-09 11:53:05

Enter ".help" for instructions

Enter SQL statements terminated with a ";"

3.1.2、linux安装

目前,几乎所有版本的 Linux 操作系统都附带 SQLite。所以,只需要在命令行输入输入sqlite3,即可检查出机器上是否已经安装了 SQLite!

$ sqlite3

SQLite version 3.7.15.2 2013-01-09 11:53:05

Enter ".help" for instructions

Enter SQL statements terminated with a ";"

如果没有看到上面的结果,安装也很简单!

1.访问 SQLite 下载页面www.sqlite.org/download.ht…

2.下载sqlite-autoconf-*.tar.gz并上传到 linux 服务器。

3.执行安装操作

例如,安装步骤示例:

$ tar xvzf sqlite-autoconf-3071502.tar.gz

$ cd sqlite-autoconf-3071502

$ ./configure --prefix=/usr/local

$ make

$ make install

3.1.3、mac安装

mac安装操作与linux类似。

3.2、项目引入

sqlite 也可以直接通过maven在pom.xml中依赖库文件,即可进行开发!

org.xerial

sqlite-jdbc

3.7.2

3.3、环境配置

String DRIVER_CLASS = "org.sqlite.JDBC";

String JDBC_URL = "jdbc:sqlite:sqliteDB.db";

String USER = "root";

String PASSWORD = "root";

说明:

org.sqlite.JDBC表示使用sqlite嵌入式数据库模式。

JDBC_URL中的sqliteDB表示创建一个名为sqliteDB的临时数据库,如果没有会自动创建。

USER、PASSWORD主要用于客户端登录使用。

3.4、单元测试应用

下面,来测试一下sqlite是否可以正常使用。

public class SQLiteTest {

/**

  • 以嵌入式(本地)连接方式连接数据库

*/

private static final String JDBC_URL = "jdbc:sqlite:sqliteDB.db";

private static final String DRIVER_CLASS = "org.sqlite.JDBC";

private static final String USER = "root";

private static final String PASSWORD = "root";

public static void main(String[] args) throws Exception {

//与数据库建立连接

Class.forName(DRIVER_CLASS);

Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, USER, PASSWORD);

Statement statement = conn.createStatement();

//删除表

statement.execute("DROP TABLE IF EXISTS USER_INF");

//创建表

statement.execute("CREATE TABLE USER_INF(id VARCHAR(50) PRIMARY KEY, name VARCHAR(50) NOT NULL, sex VARCHAR(50) NOT NULL)");

//插入数据

statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('1', '程咬金', '男') ");

statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('2', '孙尚香', '女') ");

statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('3', '猴子', '男') ");

//查询数据

ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select * from USER_INF");

while (resultSet.next()) {

System.out.println(resultSet.getInt("id") + ", " + resultSet.getString("name") + ", " + resultSet.getString("sex"));

}

//关闭连接

statement.close();

conn.close();

}

}

输出结果:

1, 程咬金, 男

2, 孙尚香, 女

3, 猴子, 男

当程序运行完之后,也会在当前项目的根目录下生成上文自定义的一个名为sqliteDB的文件。

每次操作名为sqliteDB的数据库时候,数据会持久化到sqliteDB文件中,从而防止数据丢失。

如果想使用可视化客户端工具来访问和管理sqliteDB,可以使用navicat来连接,选择生成的sqliteDB文件,输入相应的账号、密码,便可进行管理维护!

四、H2

h2 是一款纯java编写的另一款嵌入式数据库,它本身只是一个类库,即只有一个 jar 文件,可以直接嵌入到应用项目中,同时还提供了非常友好的基于 web 的数据库管理界面。

网上有很多开发者拿它与 derby 做对比,称它与 mysql 数据库兼容性强,口碑较好。

具体是否真的如此,在后文我们会进行相应的性能测试,下面一起来看看在开发中如何使用。

4.1、项目引入

既然 h2 是纯java编写,可以直接通过maven在pom.xml中依赖库文件,即可进行开发!

com.h2database

h2

1.4.200

runtime

4.2、环境配置

String DRIVER_CLASS = "org.h2.Driver";

String JDBC_URL = "jdbc:h2:mem:h2DB";

String USER = "root";

String PASSWORD = "root";

说明:

收集整理了一份《2024年最新物联网嵌入式全套学习资料》,初衷也很简单,就是希望能够帮助到想自学提升的朋友。 img img

如果你需要这些资料,可以戳这里获取

一个人可以走的很快,但一群人才能走的更远!不论你是正从事IT行业的老鸟或是对IT行业感兴趣的新人

都欢迎加入我们的的圈子(技术交流、学习资源、职场吐槽、大厂内推、面试辅导),让我们一起学习成长!