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H2 · 2023年12月13日 0

嵌入式关系型轻量级数据库H2简单总结介绍

H2数据库是一个用Java编写的嵌入式关系型数据库管理系统（RDBMS）。它是一个轻量级的、开源的数据库系统，具有高性能和低内存占用的特点。以下是H2数据库的一些详细介绍以及如何使用它的基本步骤：

特点：

  1. 嵌入式数据库： H2数据库通常以嵌入式模式运行，这意味着它可以轻松地嵌入到Java应用程序中，无需独立的数据库服务器。
  2. 内存数据库： H2支持在内存中运行，这对于一些临时性的数据存储或测试非常有用。
  3. 支持多种模式： H2支持多种模式，包括嵌入式模式、服务器模式和混合模式。
  4. 支持多种数据库特性： H2支持常见的数据库特性，包括事务、索引、视图、存储过程等。
  5. 内置Web控制台： H2内置了一个Web控制台，可以通过浏览器访问，用于管理数据库。

使用步骤：

下载和安装： 首先，你需要从H2数据库的官方网站（https://www.h2database.com/）下载最新的版本。解压缩下载的文件并进入bin目录。

启动H2数据库： 在bin目录下，运行以下命令启动H2数据库：

java -jar h2-1.4.200.jar 这将启动H2数据库的控制台和Web控制台，默认地址是http://localhost:8082。

连接到数据库： 在Web控制台中，填写连接数据库的信息，包括JDBC URL、用户名和密码，默认的URL是jdbc:h2:tcp://localhost/~/test，用户名和密码默认是sa。

创建表和插入数据： 使用SQL语句在H2数据库中创建表格和插入数据。你可以使用Web控制台提供的SQL工具，也可以在Java应用程序中使用JDBC API。

CREATE TABLE IF NOT EXISTS employees ( id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(255), age INT ); INSERT INTO employees (id, name, age) VALUES (1, 'John Doe', 30); INSERT INTO employees (id, name, age) VALUES (2, 'Jane Doe', 25);

查询数据： 使用SQL语句查询数据。在Web控制台的SQL工具中，你可以执行类似如下的查询：

SELECT * FROM employees;

关闭数据库： 当你完成使用H2数据库后，你可以通过关闭控制台来关闭数据库。sqlCopy codeSHUTDOWN;

请注意，如果你使用嵌入式模式，数据库将与应用程序一起关闭。如果你使用服务器模式，可以通过停止Java进程或使用SHUTDOWN命令来关闭数据库。

这只是一个简单的介绍，H2数据库有更多的功能和配置选项，可以根据具体需求进一步深入学习。在实际项目中，你可能会使用H2数据库作为开发和测试阶段的轻量级数据库。

H2数据库具有一些优势和缺点，这取决于具体的使用场景和需求。以下是一些H2数据库的优势和缺点：

优势：

  1. 轻量级： H2数据库是一个轻量级的数据库系统，具有小巧的代码库和低内存占用，适合嵌入式应用和移动设备。
  2. 嵌入式模式： H2支持嵌入式模式，可以轻松地集成到Java应用程序中，无需独立的数据库服务器。这使得在开发和测试阶段更加方便。
  3. 内存数据库： H2支持在内存中运行，适用于需要快速访问和处理临时性数据的场景，也可以用于单元测试等用途。
  4. 支持多种数据库特性： H2提供了丰富的数据库特性，包括事务支持、索引、视图、存储过程等，使其适用于各种应用场景。
  5. 内置Web控制台： H2内置了一个方便的Web控制台，通过浏览器访问，可以轻松管理和监控数据库。

缺点：

  1. 适用范围有限： 由于H2数据库是一个嵌入式数据库，适用于轻量级应用和开发测试阶段。对于大规模、高并发的生产环境，可能需要考虑更为成熟的数据库系统。
  2. 单机模式： H2的单机模式可能限制了其在分布式环境中的应用，特别是对于需要横向扩展的场景。
  3. 社区相对较小： 相较于一些主流数据库系统，H2数据库的社区相对较小，可能导致在面临问题时获得支持的速度较慢。
  4. 持久性： 内存数据库的特性意味着在关闭应用程序或服务器后，数据将丢失。尽管可以通过将数据写入磁盘来实现持久性，但这也可能对性能产生影响。
  5. 数据库连接数限制： H2数据库在默认配置下对并发连接数有一定的限制，可能需要调整配置以满足高并发需求。

综合考虑这些优势和缺点，H2数据库适用于一些特定的场景，如嵌入式应用、小型项目的开发和测试，但在生产环境中需要根据具体需求和性能要求进行仔细评估。如果需要更高的可扩展性和功能特性，可能需要考虑其他更为成熟的数据库系统。

H2数据库在嵌入式开发中非常有用，因为它可以轻松地嵌入到Java应用程序中，无需独立的数据库服务器。嵌入式开发通常指的是在应用程序中直接集成数据库，而不是通过独立的数据库服务器进行访问。以下是关于H2和嵌入式开发的一些关键点：

1. 嵌入式模式：

  • H2数据库可以以嵌入式模式运行，这意味着它直接嵌入到Java应用程序中，作为应用程序的一部分运行。
  • 不需要启动独立的数据库服务器，数据库以嵌入的方式随应用程序启动和关闭。

2. 轻量级：

  • H2是一个轻量级的数据库系统，具有小巧的代码库和低内存占用，适用于资源有限的嵌入式设备或应用程序。

3. 易于部署：

  • 由于H2是一个纯Java数据库，只需包含H2的JAR文件，就可以将其部署到Java应用程序中，而无需进行繁琐的安装步骤。

4. 数据隔离：

  • 嵌入式数据库通常与应用程序共享相同的进程和资源，这有助于简化开发和测试，并提供更好的数据隔离。

5. 开发和测试环境：

  • 在开发和测试阶段，开发人员可以使用H2作为临时性或本地的数据库，加速应用程序的开发和测试过程。

6. 支持多种连接方式：

  • 虽然以嵌入式模式运行是H2的主要特点，但它同样支持通过TCP/IP连接和以服务器模式运行，使其适用于更多的使用场景。

7. 内存数据库：

  • H2支持在内存中运行，这对于需要临时性存储数据的应用程序或对数据进行快速处理的场景非常有用。

8. Web控制台：

  • H2提供了一个内置的Web控制台，通过浏览器访问，可以方便地管理和监控嵌入式数据库。

9. 数据持久性：

  • 尽管可以在内存中运行，但也可以配置H2数据库以将数据持久化到磁盘，以便在应用程序重新启动时保留数据。

嵌入式开发通常适用于小型项目、桌面应用程序、移动应用程序以及一些需要轻量级数据库支持的场景。在这些情况下，H2数据库作为嵌入式数据库提供了方便而灵活的解决方案。

H2数据库的目录结构取决于你是以嵌入式模式还是服务器模式运行。以下是H2数据库常见的两种模式的目录结构：

1. 嵌入式模式：

在嵌入式模式下，H2数据库的文件通常存储在应用程序的工作目录中。这是因为H2数据库以嵌入式方式随应用程序一起运行，数据存储在应用程序的目录结构中。

markdownCopy code- Your_Application_Directory
  - h2-1.4.200.jar
  - Your_Application_JAR_File.jar
  - database
    - your_database_files.mv.db
    - your_database_files.trace.db
  - other_application_files

在上述示例中，database 文件夹包含H2数据库文件，例如 .mv.db 文件是实际的数据库文件，而 .trace.db 文件是与数据库交互的追踪文件。这些文件的具体名称可能会根据你的数据库配置而有所不同。

2. 服务器模式：

在服务器模式下，H2数据库可能会在指定的目录中创建数据库文件。服务器模式通常使用TCP/IP或Web连接，允许多个应用程序通过网络连接到同一数据库。

markdownCopy code- Your_Application_Directory
  - h2-1.4.200.jar
  - Your_Application_JAR_File.jar
- H2_Server_Directory
  - database
    - your_database_files.mv.db
    - your_database_files.trace.db

在这个例子中，H2_Server_Directory 是H2服务器的根目录，包含了数据库文件。这个目录可能是你在启动H2服务器时指定的路径。

请注意，具体的目录结构可能会有所不同，具体取决于你的应用程序配置和H2数据库的运行方式。在配置H2数据库时，你可以指定数据库文件的存储路径和其他相关选项。

H2数据库在启动时会自动创建一些默认的系统表，这些表主要用于存储数据库的元数据信息和系统配置。以下是一些H2数据库初始存在的常见系统表及其作用：

  1. INFORMATION_SCHEMA.TABLES：
    • 存储所有表的信息，包括表名、模式（schema）、类型等。
  2. INFORMATION_SCHEMA.COLUMNS：
    • 包含有关所有表列的信息，如列名、数据类型、列的大小等。
  3. INFORMATION_SCHEMA.VIEWS：
    • 存储所有视图的信息，包括视图名、模式等。
  4. INFORMATION_SCHEMA.SCHEMATA：
    • 包含所有模式（schemas）的信息，模式在H2中类似于数据库的命名空间。
  5. INFORMATION_SCHEMA.TABLE_CONSTRAINTS：
    • 保存表的所有约束信息，如主键和外键。
  6. INFORMATION_SCHEMA.CHECK_CONSTRAINTS：
    • 包含所有表的检查约束信息。
  7. INFORMATION_SCHEMA.SEQUENCES：
    • 存储所有序列（sequence）的信息，包括序列名、当前值、增长量等。
  8. INFORMATION_SCHEMA.INDEXES：
    • 包含有关所有表索引的信息，如索引名、索引类型等。
  9. INFORMATION_SCHEMA.TRIGGERS：
    • 存储有关所有触发器的信息，包括触发器名、触发事件等。
  10. INFORMATION_SCHEMA.USERS：
    • 保存有关数据库用户的信息，包括用户名、密码等。

这些系统表提供了对数据库元数据的访问，可以用于查询数据库结构和相关信息。例如，你可以通过查询INFORMATION_SCHEMA.TABLES表获取数据库中所有表的列表。具体的系统表和其字段可能会在不同版本的H2数据库中有所变化，你可以通过查看H2数据库的文档或使用数据库工具来了解特定版本的系统表结构。

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