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SQLite 与本地存储

SQLite 是世界上部署最广泛的数据库。在全栈开发中，除了后端的集中式数据库（MySQL / PostgreSQL），我们经常会在边缘计算、桌面端、移动端或测试环境中用到 SQLite。

SQLite 的核心概念​

与 MySQL、Redis 等“客户端-服务端（C/S）”架构的数据库不同，SQLite 是一个进程内的、无服务器的（Serverless）、零配置的、单文件的关系型数据库引擎。

面试题：SQLite 的优势和劣势分别是什么？

优势：

  1. 零配置与便携性：整个数据库就是一个 .sqlite 或 .db 后缀的跨平台普通磁盘文件，无需安装服务、无需守护进程。
  2. 轻量与极速：直接与磁盘文件交互，没有网络协议栈和 Socket 通信的开销，在单机单线程下，读写速度极快。
  3. ACID 事务支持：麻雀虽小五脏俱全，完全支持标准的 SQL 和 ACID 事务。

劣势（为什么不用作大型 Web 后端）：

  1. 并发写入瓶颈：SQLite 默认是文件级别的锁。当一个连接在写入时，整个数据库文件会被锁住，其他连接无法写入甚至读取。虽然现代 SQLite 引入了 WAL（Write-Ahead Logging，预写日志）模式，实现了读写并发，但依然不支持高并发的写入。
  2. 无网络访问：它只能被同一台机器上的程序访问，无法像 MySQL 那样支持多台 Web 服务器连接同一个数据库集群。
  3. 动态类型：SQLite 是弱类型的（它的列类型更像是给开发者的“建议”），你可以把字符串插到整型列里，这有时会导致不可预期的 Bug。

现代 Node.js/前端生态中的应用场景​

尽管不适合做高并发的 Web 主数据库，但 SQLite 在现代生态中焕发了“第二春”：

  1. 跨端开发（桌面/移动端）：
    • 在 Electron 桌面应用中（如本地笔记软件、效率工具），使用 SQLite 存储本地数据。
    • 在 React Native / Flutter 移动端应用中，作为本地离线数据的持久化存储，随后再与云端同步。
  2. 边缘计算（Edge Computing）与 Serverless：
    • 比如 Cloudflare D1，它就是一个构建在 SQLite 之上的全球分布式数据库。边缘函数（Edge Workers）直接读取附近的 SQLite 副本，将延迟降到极低。
  3. 自动化测试：
    • 在跑 Jest 等单元测试时，可以使用内存模式的 SQLite（:memory:），测试瞬间跑完且相互隔离，不需要去启动一个沉重的 MySQL 容器。

Node.js 实践​

在 Node.js 中，最常用的两个 SQLite 驱动是 sqlite3（基于异步 API）和 better-sqlite3（基于同步 API，性能极高）。

推荐使用 better-sqlite3，因为它充分利用了 SQLite 在同一台机器上没有网络延迟的特点，避免了 Node.js 异步回调带来的开销，在本地读写时性能甚至超过基于异步的驱动。

// 1. 安装：npm install better-sqlite3
const Database = require('better-sqlite3');

// 打开数据库文件，如果不存在则自动创建
const db = new Database('app.db', { verbose: console.log });

// 开启 WAL 模式，极大提升并发读写性能
db.pragma('journal_mode = WAL');

// 2. 初始化表
db.exec(`
  CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    name TEXT NOT NULL,
    age INTEGER
  )
`);

// 3. 插入数据 (使用 prepare 和预编译语句防止 SQL 注入)
const insert = db.prepare('INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)');
const info = insert.run('Alice', 28);
console.log('插入的数据 ID:', info.lastInsertRowid);

// 4. 查询数据
const stmt = db.prepare('SELECT * FROM users WHERE age > ?');
const users = stmt.all(20); // 同步返回数组，无需 await
console.log(users);

Prisma 与 SQLite​

Prisma 同样完美支持 SQLite。在开发初期或者做个人侧边项目（Side Project）时，可以直接在 schema.prisma 中将 provider 改为 sqlite，一键生成数据库文件，省去了本地搭建 Docker 或 MySQL 环境的麻烦。

// schema.prisma
datasource db {
  provider = "sqlite"
  url      = "file:./dev.db"
}