内存数据库H2实战：介绍、使用以及和Spring Boot集成

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什么是H2数据库？

H2数据库[1]的特点：

  • 非常快， 开源，支持 JDBC API
  • 嵌入式和服务器模式； 内存数据库
  • 基于浏览器的 控制台应用程序
  • 占用空间小，jar只有2MB大小

以上只是官网列出的特点。

由于本身是由纯Java。还有跨平台的优势，支持目前常见的大部分平台。

和其他常见数据库之间的对比如下：

使用场景

  • 嵌入式数据库。由于额外的资源占用较少，所以比较适合需要嵌入式数据的场景。
  • 快速数据处理。临时想用SQL来做一些数据的处理的工作，又不想安装MySQL服务器之类的软件，那么H2可以快速投入使用。

SQL的兼容性

所有的数据库引擎行为都会有一定的差异。H2除了支持ANSI SQL标准之外，也尝试对其他数据库做一些兼容[2]（MODE=XX）。

比如，MYSQL默认是大小写不敏感，H2是大小写敏感。实际上，H2也支持大小写不敏感，只需要在创建数据库添加参数IGNORECASE=TRUE，比如jdbc:h2:~/test;IGNORECASE=TRUE

需要注意的是，兼容模式不代表所有的差异都已经被处理，实际实现的只有一小部分差异的子集。可以兼容的数据库有DB2，Derby，HSQLDB，MS SQL Server，MySQL，Oracle，PostgreSQL，Ignite。

比如兼容DB2的SQL模式，可以如下来配置:
jdbc:h2:~/test;MODE=DB2

集成Spring Boot和数据源配置

Spring Boot集成其实非常简单，只需要添加依赖和配置数据源即可。

笔者用的是maven来管理依赖，因此在POM文件中添加H2的依赖。由于我同时使用了Druid的数据库连接池，所以也添加了Druid的jar包。

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<dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.h2database</groupId>
            <artifactId>h2</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>

注意，这里配置的时候不需要配置版本号，因为在引入spring-boot-dependencies BOM的时候，已经自带了版本号的配置。

比如笔者使用的spring-boot版本是2.4.2，可以看到在spring-boot-dependencies-2.4.2.pom文件中的H2数据库的版本是

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<h2.version>1.4.200</h2.version>

接下来，我们通过Spring的应用程序属性字段来配置数据源，达到使用H2的效果。笔者用的是application.yaml，配置如下。如果使用application.properties，配置是完全一样的。

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spring:
  datasource:
    #Fully qualified name of the connection pool implementation to use. By default, it is auto-detected from the classpath.
    #数据库连接池
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    # 驱动
    # Fully qualified name of the JDBC driver. Auto-detected based on the URL by default.
    driver-class-name: org.h2.Driver
    #数据库连接地址
    # h2 内存数据库 内存模式连接配置 库名: testdb
    url: jdbc:h2:mem:testdb
    username: sa
    password:
  #    # 初始化数据表 DDL
  #    schema: classpath:sql/init.sql
  #    #  初始化数据 DML
  #    data: classpath:sql/data.sql

  h2:
    console:
      enabled: true
      settings:
        #      开启h2 console 跟踪 方便调试  默认 false
        trace: true
        #      允许console 远程访问 默认false
        web-allow-others: true
      #  h2 访问路径上下文
      path: /h2-console

配置完成之后，启动应用程序，数据库就会自动生成。

这是这么做到的呢？

  1. 程序启动时，确保h2*.jar在classpath上
  2. 使用H2的org.h2.Driver
  3. 通过H2的UR（比如：jdbc:h2:~/test）来打开在Home目录下的test数据库
  4. 数据库会由H2自动创建。

由于我们在application.yaml中配置了H2的控制台，因此我们可以通过浏览器连接数据库。在地址栏中输入http://localhost:9001/h2-console就可以进入H2数据的控制台。

注意：红框中的要和配置的保持一致。如果没有配置密码，则直接连Connect就可以进入DB。

进入数据之后，界面主要分为左右两边，左边是数据库，右边是操作区。如下：

如果要想数据保存的话，那么可以将数据库从内存数据库修改到文件系统。

H2的URL有哪些？

内嵌式数据库：

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jdbc:h2:~/test 'test' in the user home directory
jdbc:h2:/data/test 'test' in the directory /data
jdbc:h2:./test in the current(!) working directory

内存数据库

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jdbc:h2:mem:test multiple connections in one process
jdbc:h2:mem: unnamed private; one connection

服务器模式，启动服务：

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java -cp *.jar org.h2.tools.Server

连接：

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jdbc:h2:tcp://localhost/~/test user home dir
jdbc:h2:tcp://localhost//data/test absolute dir

配置H2服务器：

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jdbc:h2:..;MODE=MySQL compatibility (or HSQLDB,...)
jdbc:h2:..;TRACE_LEVEL_FILE=3 log to *.trace.db

结论

本文中，我们考察了H2数据的特点、应用场景、兼容性，以及如何和当下流行的Spring框架集成。可以看出，H2是一款小巧但是完备的数据库，在测试、临时数据处理、内嵌式快速开发上很有特点。

接下来，我将会尽量选择一些有趣的干活内容来尝试写作，可以保证的是，干货满满。

参考：
[1] 官网地址：http://www.h2database.com/html/main.html
[2] H2的SQL兼容性：http://www.h2database.com/html/features.html#compatibility
[3] Spring Aplication Properties:https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/application-properties.html#application-properties
[4] https://segmentfault.com/a/1190000020636564