本篇文章為大家展示了Java 中有哪些嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

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一、介紹

初次接觸嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)(Embedded  Database)可能有點(diǎn)模糊，什么是嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)?為什么要使用嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)?怎么使用嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)?如何選擇?本文將帶大家一起揭曉答案。

從軟件角度來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)分類(lèi)為兩種：

• 第一種：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(Database Server)

• 第二種：嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)(Embedded Database)

像 Oracle、PostgreSQL、MySQL 和 SQL Server  等這些大家熟知的數(shù)據(jù)庫(kù)，我們一般稱它為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，當(dāng)然也不排除某些數(shù)據(jù)庫(kù)也提供嵌入式版本，例如 MySQL Embedded 就是一個(gè)嵌入式的數(shù)據(jù)庫(kù)。

而像 SQLite、Berkeley DB、Derby、H2、HSQL DB  等數(shù)據(jù)庫(kù)，一本內(nèi)嵌在應(yīng)用程序中，與應(yīng)用程序一起運(yùn)行，我們稱它為嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)。

嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)跟數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器最大的區(qū)別在于它們運(yùn)行的地址空間不同。通常，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器獨(dú)立地運(yùn)行一個(gè)守護(hù)進(jìn)程(daemon)，而嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)與應(yīng)用程序運(yùn)行在同一個(gè)進(jìn)程。

在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，平時(shí)接觸最多的應(yīng)該是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，對(duì)嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)使用的比較少。

但是為何會(huì)出現(xiàn)嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)呢?

在小型的應(yīng)用程序中，例如小型掌上游戲機(jī)，不適合部署高達(dá)幾百兆的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，同時(shí)也沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)的必要，一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù)需求由此誕生!

與常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)相比，嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)具有體積小、功能齊備、可移植性、健壯性等特點(diǎn)，例如我們所熟知的 SVN 版本控制軟件就使用到了 SQLite  作為內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)，SQLite 的安裝包只有不到 350 KB，在微型機(jī)中也有著廣泛的應(yīng)用，例如安卓、IOS 等移動(dòng)設(shè)備操作系統(tǒng)都內(nèi)置了 SQLite  數(shù)據(jù)庫(kù)!

鑒于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的種類(lèi)比較多，有商業(yè)收費(fèi)的、也有開(kāi)源免費(fèi)的!本文主要介紹開(kāi)源免費(fèi)版的，例如 Derby、SQLite、H2  等，下面我們就一起來(lái)實(shí)踐一下各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的配置和用法。

二、Derby

Derby 可以說(shuō)是 100% 由 Java 編寫(xiě)的一款數(shù)據(jù)庫(kù)，而且是開(kāi)源免費(fèi)的，非常小巧，核心部分derby.jar只有 2M!

很多人可能覺(jué)得 Derby 不是很熱門(mén)，但 Derby 已經(jīng)開(kāi)發(fā)了將近二十年!

1996 年，一個(gè)叫做 Cloudscape, Inc 的新公司成立了，公司的目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)用 Java 語(yǔ)言編寫(xiě)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

公司的第一個(gè)發(fā)行版在一年之后推出，后來(lái)產(chǎn)品的名稱變成 Cloudscape。

1999 年，Cloudscape, Inc. 被大型數(shù)據(jù)庫(kù)廠商 Informix Software, Inc. 收購(gòu)。

Informix Software 在 2001 年又被 IBM 收購(gòu)，然后 IBM Cloudscape™ 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在許多 IBM  的產(chǎn)品中被用作內(nèi)嵌的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎。

2004 年 4 月，IBM 把 Cloudscape 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件贈(zèng)送給 Apache 軟件基金會(huì)，從此 Apache Derby 項(xiàng)目誕生了。

接著 SUN 也為 Derby 捐獻(xiàn)了一個(gè)團(tuán)隊(duì)。在JavaSE6.0中，SUN 將其命名為JavaDB。

2.1、項(xiàng)目引入

因?yàn)?Derby 是用 java 編寫(xiě)的，所以集成的時(shí)候比較容易，直接通過(guò)maven在pom.xml中依賴庫(kù)文件，即可進(jìn)行開(kāi)發(fā)!

      org.apache.derby     derby     10.14.1.0     runtime 

2.2、環(huán)境配置

和所有的數(shù)據(jù)庫(kù)連接一樣，基本都是配置驅(qū)動(dòng)類(lèi)、連接地址、賬號(hào)、密碼等信息。

String DRIVER_CLASS = "org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver"; String JDBC_URL = "jdbc:derby:derbyDB;create=true"; String USER = "root"; String PASSWORD = "root";

說(shuō)明：

• org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver表示使用derby嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)模式。

• JDBC_URL中的derbyDB表示創(chuàng)建一個(gè)名為derbyDB的臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，如果沒(méi)有會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建。

• USER、PASSWORD主要用于客戶端登錄使用。

2.3、單元測(cè)試應(yīng)用

下面，我們使用JDBC編寫(xiě)一個(gè)測(cè)試類(lèi)，來(lái)測(cè)試一下derby是否可以正常使用。

public class DerbyTest {      /**      * 以嵌入式(本地)連接方式連接數(shù)據(jù)庫(kù)      */     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 {         //與數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接         Class.forName(DRIVER_CLASS);         Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, USER, PASSWORD);         Statement statement = conn.createStatement();          //刪除表         statement.execute("DROP TABLE USER_INF");         //創(chuàng)建表         statement.execute("CREATE TABLE USER_INF(id VARCHAR(50) PRIMARY KEY, name VARCHAR(50) NOT NULL, sex VARCHAR(50) NOT NULL)");          //插入數(shù)據(jù)         statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('1', '程咬金', '男') ");         statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('2', '孫尚香', '女') ");         statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('3', '猴子', '男') ");          //查詢數(shù)據(jù)         ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select * from USER_INF");         while (resultSet.next()) {             System.out.println(resultSet.getInt("id") + ", " + resultSet.getString("name") + ", " + resultSet.getString("sex"));         }         //關(guān)閉連接         statement.close();         conn.close();     } }

輸出結(jié)果：

1, 程咬金, 男 2, 孫尚香, 女 3, 猴子, 男

當(dāng)程序運(yùn)行完之后，會(huì)在當(dāng)前項(xiàng)目根目錄生成一個(gè)derbyDB文件夾，里面會(huì)存放一些持久化的數(shù)據(jù)，當(dāng)下次再連接derbyDB數(shù)據(jù)庫(kù)名稱時(shí)，可以查詢出之前插入的歷史數(shù)據(jù)，這個(gè)特性可以防止數(shù)據(jù)丟失!

值得注意的是：derby 對(duì)很多 mysql 的關(guān)鍵字并不支持，同時(shí) derby 不支持插入空值。

在之后的版本中，derby 還可以作為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，通過(guò)jar啟動(dòng)單獨(dú)部署在一臺(tái)服務(wù)器上，在連接地址上加上 IP  和端口號(hào)，例如jdbc://derby://localhost:1527/derbyDB。

如果想使用可視化客戶端工具來(lái)訪問(wèn)和管理derby，可以使用SQuirreL SQL  Client客戶端，下載地址http://www.squirrelsql.org/#installation。

在目前絕大多數(shù)的關(guān)于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用中，derby 的出場(chǎng)次數(shù)還是較少。

三、SQLite

SQLite 是 D.RichardHipp 用一個(gè)小型的C庫(kù)開(kāi)發(fā)的一種強(qiáng)有力的嵌入式關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，雖然功能較 Berkeley  DB(商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù))稍顯遜色，但它簡(jiǎn)單易學(xué)、速度較快，同時(shí)提供了豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)接口，提供了對(duì) SQL92  的大多數(shù)支持：支持多表和索引、事務(wù)、視圖、觸發(fā)和一系列的用戶接口及驅(qū)動(dòng)。

SQLite 不僅支持 Windows/Linux/Unix 等等主流的操作系統(tǒng)，同時(shí)能夠跟很多程序語(yǔ)言相結(jié)合，比如  Tcl、C#、PHP、Java等，還有ODBC接口，比起 Mysql、PostgreSQL  這兩款開(kāi)源的世界著名數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)講，它的處理速度比他們都快，全部源碼大致3萬(wàn)行C代碼，文件大約 350KB，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)大小至 2TB!

幾乎常年占居嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的第一位!

3.1、SQLite安裝

3.1.1、windows安裝

1.訪問(wèn) SQLite 下載頁(yè)面https://www.sqlite.org/download.html。

2.下載sqlite-tools-win32-*.zip和sqlite-dll-win32-*.zip壓縮文件。

3.創(chuàng)建文件夾C:\sqlite，并在此文件夾下解壓上面兩個(gè)壓縮文件，將得到  sqlite3.def、sqlite3.dll和sqlite3.exe文件。

4.添加C:\sqlite到PATH環(huán)境變量。

最后在命令提示符下，輸入sqlite3命令，顯示如下結(jié)果表示安裝成功!

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安裝

目前，幾乎所有版本的 Linux 操作系統(tǒng)都附帶 SQLite。所以，只需要在命令行輸入輸入sqlite3，即可檢查出機(jī)器上是否已經(jīng)安裝了  SQLite!

$ sqlite3 SQLite version 3.7.15.2 2013-01-09 11:53:05 Enter ".help" for instructions Enter SQL statements terminated with a ";"

如果沒(méi)有看到上面的結(jié)果，安裝也很簡(jiǎn)單!

1.訪問(wèn) SQLite 下載頁(yè)面https://www.sqlite.org/download.html。

2.下載sqlite-autoconf-*.tar.gz并上傳到 linux 服務(wù)器。

3.執(zhí)行安裝操作

例如，安裝步驟示例：

$ tar xvzf sqlite-autoconf-3071502.tar.gz $ cd sqlite-autoconf-3071502 $ ./configure --prefix=/usr/local $ make $ make install

3.1.3、mac安裝

mac安裝操作與linux類(lèi)似。

3.2、項(xiàng)目引入

sqlite 也可以直接通過(guò)maven在pom.xml中依賴庫(kù)文件，即可進(jìn)行開(kāi)發(fā)!

      org.xerial     sqlite-jdbc     3.7.2 

3.3、環(huán)境配置

String DRIVER_CLASS = "org.sqlite.JDBC"; String JDBC_URL = "jdbc:sqlite:sqliteDB.db"; String USER = "root"; String PASSWORD = "root";

說(shuō)明：

• org.sqlite.JDBC表示使用sqlite嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)模式。

• JDBC_URL中的sqliteDB表示創(chuàng)建一個(gè)名為sqliteDB的臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，如果沒(méi)有會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建。

• USER、PASSWORD主要用于客戶端登錄使用。

3.4、單元測(cè)試應(yīng)用

下面，來(lái)測(cè)試一下sqlite是否可以正常使用。

public class SQLiteTest {      /**      * 以嵌入式(本地)連接方式連接數(shù)據(jù)庫(kù)      */     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 {         //與數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接         Class.forName(DRIVER_CLASS);         Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, USER, PASSWORD);         Statement statement = conn.createStatement();          //刪除表         statement.execute("DROP TABLE IF EXISTS USER_INF");         //創(chuàng)建表         statement.execute("CREATE TABLE USER_INF(id VARCHAR(50) PRIMARY KEY, name VARCHAR(50) NOT NULL, sex VARCHAR(50) NOT NULL)");          //插入數(shù)據(jù)         statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('1', '程咬金', '男') ");         statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('2', '孫尚香', '女') ");         statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('3', '猴子', '男') ");          //查詢數(shù)據(jù)         ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select * from USER_INF");         while (resultSet.next()) {             System.out.println(resultSet.getInt("id") + ", " + resultSet.getString("name") + ", " + resultSet.getString("sex"));         }         //關(guān)閉連接         statement.close();         conn.close();     } }

輸出結(jié)果：

1, 程咬金, 男 2, 孫尚香, 女 3, 猴子, 男

當(dāng)程序運(yùn)行完之后，也會(huì)在當(dāng)前項(xiàng)目的根目錄下生成上文自定義的一個(gè)名為sqliteDB的文件。

每次操作名為sqliteDB的數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)候，數(shù)據(jù)會(huì)持久化到sqliteDB文件中，從而防止數(shù)據(jù)丟失。

如果想使用可視化客戶端工具來(lái)訪問(wèn)和管理sqliteDB，可以使用navicat來(lái)連接，選擇生成的sqliteDB文件，輸入相應(yīng)的賬號(hào)、密碼，便可進(jìn)行管理維護(hù)!

四、H2

h3 是一款純java編寫(xiě)的另一款嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，它本身只是一個(gè)類(lèi)庫(kù)，即只有一個(gè) jar 文件，可以直接嵌入到應(yīng)用項(xiàng)目中，同時(shí)還提供了非常友好的基于 web  的數(shù)據(jù)庫(kù)管理界面。

網(wǎng)上有很多開(kāi)發(fā)者拿它與 derby 做對(duì)比，稱它與 mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)兼容性強(qiáng)，口碑較好。

具體是否真的如此，在后文我們會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的性能測(cè)試，下面一起來(lái)看看在開(kāi)發(fā)中如何使用。

4.1、項(xiàng)目引入

既然 h3 是純java編寫(xiě)，可以直接通過(guò)maven在pom.xml中依賴庫(kù)文件，即可進(jìn)行開(kāi)發(fā)!

      com.h3database     h3     1.4.200     runtime 

4.2、環(huán)境配置

String DRIVER_CLASS = "org.h3.Driver"; String JDBC_URL = "jdbc:h3:mem:h3DB"; String USER = "root"; String PASSWORD = "root";

說(shuō)明：

• org.h3.Driver表示使用h3嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)模式。

• JDBC_URL中的h3DB表示創(chuàng)建一個(gè)名為h3DB的臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。

• USER、PASSWORD主要用于客戶端登錄使用。

4.3、單元測(cè)試應(yīng)用

下面，來(lái)測(cè)試一下h3是否可以正常使用。

public class H2Test {      /**      * 以嵌入式(本地)連接方式連接H2數(shù)據(jù)庫(kù)      */     private static final String JDBC_URL = "jdbc:h3:mem:h3DB";     private static final String DRIVER_CLASS = "org.h3.Driver";     private static final String USER = "root";     private static final String PASSWORD = "root";      public static void main(String[] args) throws Exception {         //與數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接         Class.forName(DRIVER_CLASS);         Connection conn = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, USER, PASSWORD);         Statement statement = conn.createStatement();          //刪除表         statement.execute("DROP TABLE IF EXISTS USER_INF");         //創(chuàng)建表         statement.execute("CREATE TABLE USER_INF(id VARCHAR(50) PRIMARY KEY, name VARCHAR(50) NOT NULL, sex VARCHAR(50) NOT NULL)");          //插入數(shù)據(jù)         statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('1', '程咬金', '男') ");         statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('2', '孫尚香', '女') ");         statement.executeUpdate("INSERT INTO USER_INF VALUES('3', '猴子', '男') ");          //查詢數(shù)據(jù)         ResultSet resultSet = statement.executeQuery("select * from USER_INF");         while (resultSet.next()) {             System.out.println(resultSet.getInt("id") + ", " + resultSet.getString("name") + ", " + resultSet.getString("sex"));         }         //關(guān)閉連接         statement.close();         conn.close();     } }

輸出結(jié)果：

1, 程咬金, 男 2, 孫尚香, 女 3, 猴子, 男

h3  作為嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用可以選擇兩種類(lèi)型的url，第一種是內(nèi)存模式運(yùn)行，這種模式將數(shù)據(jù)臨時(shí)放到內(nèi)存中，程序結(jié)束后數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)立即被銷(xiāo)毀，就不存在了;第二種是使用本地文件方式，將數(shù)據(jù)持久化到文件中，當(dāng)再次連接數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，可以獲取歷史數(shù)據(jù)。

#第一種，內(nèi)存模式運(yùn)行 jdbc:h3:mem:testDB  #第二種，使用本地文件方式 jdbc:h3:file:./target/testDB

h3 還可以作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器使用，單獨(dú)部署在服務(wù)器上，應(yīng)用程序通過(guò)遠(yuǎn)程連接進(jìn)行操作，連接方式如下：

#連接語(yǔ)法 jdbc:h3:tcp://[:]/[]  #范例： jdbc:h3:tcp://localhost:8080/~/test

如果想使用可視化客戶端工具來(lái)訪問(wèn)和管理h3，可以通過(guò)它自帶的 web 頁(yè)面進(jìn)行管理。

下面我們以springboot項(xiàng)目為例，通過(guò)配置使用h3自帶的管理頁(yè)面來(lái)維護(hù)。

新建一個(gè)WebConfig類(lèi)，配置h3的 web 控制臺(tái)，如下：

@Configuration public class WebConfig {      /**      * 添加h3控制臺(tái)的映射地址      * @return      */     @Bean     ServletRegistrationBean h3servletRegistration(){         ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(new WebServlet());         registrationBean.addUrlMappings("/h3-console/*");         return registrationBean;     } }

啟動(dòng)springboot項(xiàng)目，打開(kāi)瀏覽器，輸入http://127.0.0.1:8080/h3-console訪問(wèn)管理頁(yè)面!

填寫(xiě)連接地址、賬號(hào)、密碼之后，進(jìn)行連接!

可以在工作臺(tái)，編寫(xiě) sql 語(yǔ)句進(jìn)行查詢，同時(shí)對(duì)查詢結(jié)果還可以進(jìn)行編輯操作。

五、性能測(cè)試

上文中我們介紹了三者數(shù)據(jù)庫(kù)的使用，下面，我們以循環(huán)插入1000、10000、100000次操作，分別來(lái)測(cè)試三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能，看看他們的表現(xiàn)如何?

上述內(nèi)容就是Java 中有哪些嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)，你們學(xué)到知識(shí)或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。