补习系列(18)-springboot H2 迷你数据库

关于 H2

H2 数据库是一个纯 Java 实现的开源的嵌入式数据库，笔者第一次使用时还是在多年前的一个客户端项目中。
当时就觉得这个数据库很方便，如果你希望你的应用程序能"自带数据库，随处运行”，那么H2是个不错的选择。

H2 的由来

H2 的前身是 HyperSQL(HSQL)，后者也是一个类似的嵌入式数据库，H2的作者 Thomas Mueller 一开始就是 HSQL的贡献者。
到后来因为一些未知的原因分成了两个项目分支，H2 大概就是第二代的意思..

有什么特性

• 由于是Java写的，自带跨平台能力
• 小，非常的小，完整的 Jar 包只有1-2M
• 支持多种模式，包括内存形态、文件形态(持久化)

一般来说，使用H2 的场景大概会是：

1. 计算资源受限，如嵌入式计算环境中，由于CPU、内存、Disk等限制，要求采用小巧的数据库存储方案；
2. 项目预研，在项目立项之前可能无法立即采购昂贵的数据库软件，此时往往可以退而选择临时解决方案，利用JDBC协议的通用性在后期完成切换；
3. 自动化测试，在自动化环境中可能需要大量模拟接口，包括数据存储接口，此时内存数据库是不二之选。

接下来，介绍两种使用方式

一、H2 用作本地数据库

1. 引入依赖：

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-data-jpa
    ${spring-boot.version}



    com.h2database
    h2
    1.4.196

2. 配置文件

编辑 application.properties：

## Spring DATASOURCE (DataSourceAutoConfiguration & DataSourceProperties)
spring.datasource.url=jdbc:h2:file:D:/temp/h2
spring.datasource.username=
spring.datasource.password=

# The SQL dialect makes Hibernate generate better SQL for the chosen database
spring.jpa.properties.hibernate.dialect = org.hibernate.dialect.H2Dialect

# Hibernate ddl auto (create, create-drop, validate, update)
spring.jpa.hibernate.ddl-auto = update

其中 jdbc:h2:file:D:/temp/h2 将指示H2 启用本地文件模式，数据库文件将写入 D:/temp/h2 这个目录。

3. 样例数据

LogRecord.java

@Entity
@Table(name="log_record")
    public class LogRecord {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO )
    private Long id;

    private String level;

    private String message;

    private Date createTime;

LogRepository.java

@Repository
public interface LogRecordRepository extends JpaRepository {
}

LogRecordInitializer.java

@Service
public class LogRecordInitializer {

    @Autowired
    private LogRecordRepository logRecordRepository;
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LogRecordInitializer.class);

    @PostConstruct
    void initData(){

        if(logRecordRepository.count() > 0){

            List logRecords = logRecordRepository.findAll();

            logger.info("read records: {}", JsonUtil.toPrettyJson(logRecords));
            return;
        }
        for(int i=0; i<100; i++){

            LogRecord record = new LogRecord();
            record.setLevel("info");

            record.setMessage("Heartbeat message " + UUID.randomUUID().toString());
            record.setCreateTime(new Date());

            logRecordRepository.save(record);

            logger.info("save record - " + record.getMessage());
        }

    }
}

实现的逻辑大致是，第一次启动时写入100条数据，后面每次启动将数据读取出来并打印到日志。

执行SpringBoot 启动程序，发现目录中生成了h2.mv.db文件，说明写入成功！

二、H2 用于单元测试

H2 数据库的典型应用是 在Web项目中做单元测试。

一般，测试的流程为：

1. 数据初始化
2. 执行测试
3. 销毁数据

在真实的测试代码开发中，有几类问题会造成困扰：

1. 数据库环境的搭建比较费时费力；
2. 数据库的数据难以保持"干净"，一些垃圾数据容易影响测试的成功率

H2作为内存数据库使用则能解决这些问题，本身作为内置数据库并不需要额外的看护成本，
而且在程序退出时，所有数据都能保证完全清除。

1. 依赖包

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-test
    ${spring-boot.version}
    test



    com.h2database
    h2
    1.4.196
    test

2. 测试配置

编辑 src/test/resources/application.properties

# 数据源连接
spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:test
# DDL脚本
spring.datasource.schema=classpath:script/test-schema.sql
# DML脚本
spring.datasource.data=classpath:script/test-data.sql

spring.jpa.properties.hibernate.dialect = org.hibernate.dialect.H2Dialect
spring.jpa.hibernate.ddl-auto = update

3. 测试代码

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = BootJpa.class)
public class CityViewRepositoryTest {

    @Autowired
    private CityViewRepository cityViewRepository;

    @Test
    public void testGetAll(){

        List views = cityViewRepository.findAll();
        System.out.println(JsonUtil.toPrettyJson(views));
    }

}

码云同步代码

小结

本篇介绍了 H2 数据库常用的两种使用场景。尽管此前也写过关于H2 做单元测试的文章，
但除此之外，其作为嵌入式数据库也是不错的选择，从行业趋势来看，终端计算对于嵌入式DB的需求会越来越多，后面也是比较看好的。
与H2 类似的数据库还有HSQL、Derby，有兴趣的朋友可以研究对比下。

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