1. 為什麼要記憶體資料庫

在常見的Java應用項目中，通常會有需求将資料儲存到DB中。但實際環境中，受到伺服器資源限制或者網絡限制等因素，無法為項目提供DB資源。比如：

項目研發初期本地調試運作階段，無法連接配接公司有網絡通路控制的DB；
項目單元測試階段，單測資料與正常測試資料污染隔離，清理測試庫效率較低；
開發初學者用自己電腦運作程式，但又不想在本地安裝MySQL導緻電腦運作較慢；
雲ECS伺服器資源受限；

以上場景下需要DB又不能很好擷取DB資源，是以會優先考慮記憶體型資料庫。記憶體資料庫一方面能滿足應用對DB的需求，另一方面依賴資源（CPU和記憶體）簡單，能及時打掃清理現場，認可度很高。

2. 有哪些常見的記憶體資料庫

DB類型	優點	缺點	其它
sqlite	1. C語言開源，輕量級，通過jar方式引用； 2. 嵌入式模式運作，支援Java/go/python/php等多語言； 3. 嵌入式運作支援記憶體和磁盤模式，存儲檔案可以跨平台使用； 4. 支援實物隔離和索引；	1. 多線程并發讀寫能力弱； 2. Mysql相容性較弱； 3. 無使用者管理；	官網位址：SQLite Home Page
H2	1. 純Java編寫，通過Jar方式引用； 2.支援client/server多線程模式； 3. 支援記憶體和磁盤存儲資料； 4.支援索引和事務隔離，支援全文索引； 5. 相比于Sqlite對mysql文法支援更多； 6. 相同資料量級記憶體模式比較性能最好；	與SQLite類似	官網位址：H2 Database Engine
derby	1. 開源Java語言編寫，核心部分derby.jar隻有2M； 2. 支援主從模式，支援授權使用者；	1. derby 對很多 mysql 的關鍵字并不支援，同時 derby 不支援插入空值； 2. 隻支援Java語言； 3. 不支援記憶體模式和全文本搜尋；	官網位址：Apache Derby
mariaDb4j	1. 号稱能相容MySQL的記憶體資料庫； 2. 支援sql 索引；	1. 運作會依賴外部os的動态lib；	github:MariaDB4j/mariaDB4j-pom-lite at master · vorburger/MariaDB4j · GitHub
embeded mysql	1. 支援client/server模式； 2. 号稱對mysql文法相容性最強；	1. 隻支援記憶體模式； 2. 5.8以後就被移除了，開源維護性較差； 3. 支援資料量級和性能受限，10萬資料量級可能有問題；	github: GitHub - wix/wix-embedded-mysql: embedded mysql based on https://github.com/flapdoodle-oss/de.flapdoodle.embed.process

3. 如何選擇

進考慮單機嵌入式情況，推薦使用sqlite，具體原因如上；

考慮事務支援以及記憶體情況下運作效率，選擇H2；

如果考慮對MySQL文法支援，優先選擇使用mariaDb4j，LZ親測對sql文法相容性強；

4. 示例代碼

為了屏蔽底層DB引擎的差異性以及對查詢的多線程使用，樓主選用了Druid作為資料庫連接配接池，DAO層直接用Spring JDBC做封裝。

公共依賴包：

<dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
            <version>1.1.2</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>

抽象公共的RbdUtil：

package com.book.xw.common.dal;

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import lombok.Data;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;

import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public abstract class RdbDaoUtil {
    protected static String DB_LOCAL_PATH = "./mydb";
    private JdbcTemplate  jdbcTemplate;
    private DruidDataSource dataSource;
    protected String dbName;

    private volatile Integer dataSourceStatus = 1;


    public RdbDaoUtil(String dbName) {
        this.dbName = dbName;
        this.dataSource = buildRdbDataSource(dbName);
        this.jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);
    }

    protected abstract DruidDataSource buildRdbDataSource(String ... args);
    // 保障不同資料庫名字對應的執行個體隻有一個
    protected DruidDataSource buildDataSource(String dbUrl, String user, String pwd, String driverClass){
        synchronized (dbName){
            if(dataSourceStatus == 1){
                DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
                dataSource.setUrl(dbUrl);
                dataSource.setUsername(user);
                dataSource.setPassword(pwd);

                dataSource.setInitialSize(1);
                dataSource.setMinIdle(1);
                dataSource.setMaxWait(30000);
                dataSource.setMinEvictableIdleTimeMillis(30000);
                dataSource.setTestWhileIdle(true);
                dataSource.setValidationQuery("select 1");
                dataSource.setTestOnBorrow(true);
                dataSource.setTestOnReturn(false);
                dataSource.setLogAbandoned(true);
                try {
                    dataSource.init();
                }catch (Exception e){
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }else{
                return this.dataSource;
            }
        }
        return dataSource;
    }

    public void destroyDataSource(){
        if(this.dataSource != null && !dataSource.isClosed()){
            this.dataSource.close();
            dataSourceStatus = 1;
        }
    }

    public void createTable(String table, List<ColumnType> columns ){
        String sql = "";
        jdbcTemplate.execute(sql);
    }

    public void deleteTable(String table){
        String sql = "delete table if exists ` "+table+"` ;";
        jdbcTemplate.update(sql);
    }

    public void executeSql(String sql){
        jdbcTemplate.execute(sql);
    }

    public List<Map<String, Object>> queryForMap(String sql){
        return jdbcTemplate.queryForList(sql);
    }

    public MyData queryDbData(String sql, boolean needColName){
        MyData data = new MyData();
        Connection conn = null;
        PreparedStatement stmt = null;
        ResultSet rs = null;

        try {
            conn = this.dataSource.getConnection();
            conn.setAutoCommit(false);
            stmt = conn.prepareStatement(sql, ResultSet.TYPE_FORWARD_ONLY, ResultSet.CONCUR_READ_ONLY);
            rs = stmt.executeQuery();
            if(needColName){
                getColNameAndType(rs, data);
            }
            int row = 0;
            while (rs.next()){
                getColData(rs, data);
                row++;
            }
            data.setRows(row);
        } catch (SQLException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                if(rs != null){
                    rs.close();
                }
                if(stmt != null){
                    stmt.close();
                }
                if(conn != null){
                    conn.setAutoCommit(true);
                    conn.close();
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return data;
    }

    private void getColData(ResultSet rs, MyData data){
        int size = data.getColNames().size();
        if(rs != null){
            List<Object> list = new ArrayList<>(size);
            try {
                for(int i = 0; i< size; i++){
                    list.add(rs.getObject(i + 1));
                }
            } catch (SQLException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            data.getColData().add(list);
        }
    }

    private void getColNameAndType(ResultSet rs, MyData data){
        List<String> names = new ArrayList<>();
        List<Integer> types = new ArrayList<>();
        if(rs != null){
            try {
                ResultSetMetaData rms = rs.getMetaData();
                for(int i = 1; i<=rms.getColumnCount(); i++){
                    types.add(rms.getColumnType(i));
                    names.add(rms.getColumnLabel(i));
                }
            } catch (SQLException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        data.setColNames(names);
        data.setColTypes(types);
    }


    @Data
    public class ColumnType{
        // 字段名字
        private String name;
        // 字段類型
        private String type;
        // 限制條件，主鍵、普通索引
        private String constraint;
    }

    @Data
    public class MyData{
        private List<String> colNames;
        private List<Integer> colTypes;
        private List<List<Object>> colData = new ArrayList<>();
        private int rows ;
    }
}

Embedded Msql需要引入的包為：

<dependency>
            <groupId>com.wix</groupId>
            <artifactId>wix-embedded-mysql</artifactId>
            <version>4.6.2</version>
        </dependency>

引擎代碼：

import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import com.book.xw.common.dal.RdbDaoUtil;
import com.wix.mysql.EmbeddedMysql;
import com.wix.mysql.config.Charset;
import com.wix.mysql.config.MysqldConfig;
import com.wix.mysql.distribution.Version;
import lombok.SneakyThrows;

import java.net.ServerSocket;
import java.util.TimeZone;

public class EmbeddedMysqlUtil extends RdbDaoUtil {

    private EmbeddedMysql embeddedMysql;

    public EmbeddedMysqlUtil(String dbName) {
        super(dbName);
    }

    @Override
    protected DruidDataSource buildRdbDataSource(String... args) {
        MysqldConfig config = mysqldConfig();
        embeddedMysql = EmbeddedMysql
                .anEmbeddedMysql(mysqldConfig())
                .addSchema(dbName)
                .start();
        String url = "jdbc:mysql://localhost:"+config.getPort()+"/"+dbName+"?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8";
        String driverClass = "com.mysql.jdbc.driver";
        return buildDataSource(url, mysqldConfig().getUsername(), mysqldConfig().getPassword(), driverClass);
    }


    @Override
    public void destroyDataSource() {
        super.destroyDataSource();
        if(embeddedMysql != null){
            embeddedMysql.stop();
        }
    }

    private MysqldConfig mysqldConfig(){
        return MysqldConfig.aMysqldConfig(Version.v5_7_latest)
                .withCharset(Charset.UTF8)
                .withPort(randomPort())
                .withTimeZone(TimeZone.getDefault())
                .withTempDir(DB_LOCAL_PATH)
                .build();
    }

    @SneakyThrows
    private int randomPort(){
        try(ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(0)){
            return serverSocket.getLocalPort();
        }
    }

}

MariaDB4j引擎jar：

// 核心包
        <dependency>
            <groupId>ch.vorburger.mariaDB4j</groupId>
            <artifactId>mariaDB4j-core</artifactId>
            <version>2.4.0</version>
        </dependency>
        // linux os依賴包
        <dependency>
            <groupId>ch.vorburger.mariaDB4j</groupId>
            <artifactId>mariaDB4j-db-linux64</artifactId>
            <version>10.2.11</version>
        </dependency>
        // mac os 依賴包
        <dependency>
            <groupId>ch.vorburger.mariaDB4j</groupId>
            <artifactId>mariaDB4j-db-mac64</artifactId>
            <version>10.2.11</version>
        </dependency>

引擎代碼：

import ch.vorburger.mariadb4j.DB;
import ch.vorburger.mariadb4j.DBConfigurationBuilder;
import com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource;
import com.book.xw.common.dal.RdbDaoUtil;
import lombok.SneakyThrows;

public class MariaDb4jUtil extends RdbDaoUtil {

    private DB mariaDb;

    public MariaDb4jUtil(String dbName) {
        super(dbName);
    }

    @SneakyThrows
    @Override
    protected DruidDataSource buildRdbDataSource(String... args) {
        buildDb();
        mariaDb.createDB(dbName);
        String url = "jdbc:mysql://localhost:"+mariaDb.getConfiguration().getPort()+"/"+dbName+"?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8";
        String driverClass = "com.mysql.jdbc.driver";
        return buildDataSource(url, "root", "", driverClass);
    }

    @SneakyThrows
    private void buildDb(){
        DBConfigurationBuilder builder = DBConfigurationBuilder.newBuilder();
        // 0 -> auto detect free port
        builder.setPort(0);
        builder.setBaseDir(DB_LOCAL_PATH);
        mariaDb = DB.newEmbeddedDB(builder.build());
        mariaDb.start();
    }

    @SneakyThrows
    @Override
    public void destroyDataSource() {
        super.destroyDataSource();
        if(mariaDb != null){
            mariaDb.stop();
        }
    }
}

常見Java記憶體資料庫比較1. 為什麼要記憶體資料庫2. 有哪些常見的記憶體資料庫3. 如何選擇4. 示例代碼

1. 為什麼要記憶體資料庫

2. 有哪些常見的記憶體資料庫

3. 如何選擇

4. 示例代碼

繼續閱讀

apache+sqlite+php for Arm Linux(轉)

Windows Mobile開發之SQLite的使用

GoFrame系列：3、Windows下搭建運作環境并運作demo項目

在c#中使用sqlite的兩個注意點

android----個人理财系統（SQLite+ps）

SQLServer2005開發版安裝問題安裝完成後沒有SQL Server Management Studio...

SQL Server 2005 安裝後沒有SQL Server Management Studio

Django入門：第一個Django應用

關系型資料庫學習之——資料查詢

android SQLite ORM -activeandroid

sqlite sql語句備忘，資料統計

[轉貼]Linux下Makefile的automake生成全攻略[三]

Linux下sqlite資料庫移植全攻略3

對于employees表中，給出奇數行的first_name問題描述Sql語句

sqlite 修改表的列sqlite 修改表的列

android SQLite事務和kotlin協程