H2db使用技巧笔记

妖狐艹你老母 2022-04-22 05:50 633阅读 0赞

一、基础知识：  
1、h2是一个开源的纯java编写的轻量级数据库，是一个用Java开发的嵌入式数据库，只有一个jar文件，可以直接嵌入到应用项目中。  
　　    h2最大的用途在于可以同应用程序打包在一起发布，这样可以非常方便地存储少量结构化数据，它的另一个用途是用于单元测试。  
           启动速度快，而且可以关闭持久化功能，每一个用例执行完随即还原到初始状态。h2的第三个用处是作为缓存，作为NoSQL的一个补充。  
    官方网址：http://www.h2database.com  
        CSDN的使用参考例子：http://blog.csdn.net/qq\_25033135/article/details/44921587

2、与h2一样作为开源的数据库还有Derby、HSQLDB、MySQL、PostgreSQL、SQLite等。其中h2和HSQLDB类似，十分适合作为嵌入式数据库使用，  
   其它的数据库大部分都需要安装独立的客户端和服务器端。所谓嵌入式数据库，就是直接在项目中引入h2的jar包，通过java代码  
   启动h2的服务，项目即可使用h2的数据库功能，而不需要额外的安装h2服务器。故h2非常适合作为桌面软件的嵌入式数据库，用户  
   只需要安装和运行桌面软件即可，而无须额外处理数据库的服务问题。

3、h2的数据库服务，可通过安装服务端软件（windows和linux均支持）来提供数据库服务，单也可以直接通过h2.jar包直接通过java代码  
   创建服务，从而提供相应的数据库服务。通常使用h2.jar包形式来提供服务，一般都是便于用作嵌入式数据库服务时使用。如果作为普通  
   的数据库服务，通常都是安装服务端软件。  
     
     
     
4、h2支持多种服务模式，在启动的时候就需要指定服务模式，并且不同模式下客户端的url连接会有区别。h2数据库总体来说分为两类：  
   (1)嵌入模式(本地连接方式)：  
这种连接方式默认情况下只允许有一个客户端连接到H2数据库，有客户端连接到H2数据库之后，此时数据库文件就会被锁定，  
    那么其他客户端就无法再连接了。使用嵌入模式，不需要先启动h2的服务器，直接执行客户端即可。  
jdbc的url连接格式：  
jdbc:h2:\[file:\]\[<path>\]<databaseName>  
例如：  
　　　　jdbc:h2:~/test //连接位于当前系统用户目录下的test数据库(如果数据库不存在会自动创建)  
　　　　jdbc:h2:file:/data/sample //连接/data目录下的sample数据库(如果数据库不存在会自动创建)  
　　　　jdbc:h2:file:E:/H2/gacl   //连接E:/H2目录下的gacl数据库(如果数据库不存在会自动创建)

(2)服务器模式(远程连接方式)：  
    这种连接方式就和其他数据库类似了，是基于Service的形式进行连接的，因此允许多个客户端同时连接到H2数据库。  
使用服务器模式，必须先启动h2的服务器，客户端才能连接并执行sql脚本。  
jdbc的url连接格式(TCP连接)：  
jdbc:h2:tcp://<server>\[:<port>\]/\[<path>\]<databaseName>  
例如：  
jdbc:h2:tcp://localhost/~/test

补充说明：  
如果再细分h2的连接模式，还可以分析内存模式，TCL服务器模式，SSL服务器模式，混合模式等。  
具体参考图片 h2不同模式的url连接.png

5、如果项目中使用h2数据库的嵌入模式，并且可能会在多线程中操作h2数据库，那么建议将嵌入模式改为混合模式，即基于嵌入模式的基础上，  
           允许多个客户端进行连接，而不是针对单一客户端连接而进行数据库文件加锁，这样可以在多线程操作数据库的情况下增加性能。混动模式  
   的使用，只需修改客户端的url地址。  
   格式为：  
jdbc:h2:\[file:\]\[<path>\]<databaseName>;AUTO\_SERVER=TRUE，  
   例如：  
jdbc:h2:~/test;AUTO\_SERVER=TRUE

6、h2.jar不但拥有数据库服务端的功能，而且还提供了一个web版本的客户端，此客户端不仅支持h2，还支持Derby、MySQL、Oracle、HSQLDB  
   等数据库连接，但是需要额外引入其他数据库的jdbc规范的jar包才可以使用。

特别说明：h2的web客户端是在连接数据库后，使用的是connection对象的连接池，如果是嵌入式模式，则连接池只有一个connection对象。  
             当打开多个web页面来操作数据库的时候，其实使用的都是同一个connection对象，而不是一个web页面就一个连接对象。

7、h2存储数据的数据库目录下，会有两个db文件，例如数据库名叫myh2db，则会有myh2db.mv.db和myh2db.trace.db文件，其中myh2db.mv.db  
   存储的是数据库的数据，myh2db.trace.db文件存储的是操作日志（包括错误信息），通过myh2db.trace.文件操作日志可以非常方便的查看  
   数据库的操作情况。

8、h2数据库默认有个INFORMATION\_SCHEMA约束，此约束下面有一序列的系统表，例如用户表、帮助表等，可以根据需要查询此约束下的表，  
   查询时需要带上INFORMATION\_SCHEMA.表名来可以查询。例如：SELECT \* FROM INFORMATION\_SCHEMA.HELP;

9、h2提供的web客户端项目原理：将web的jsp等页面都打包在data.zip包下，此data.zip包在h2.jar包里面的org.h2.util包目录下，  
   通过org.h2.util.Utils.getResource(String)工具类来读取data.zip包目录里面的资源，读取的资源使用byte\[\]缓存到HashMap  
   集合中，如果集合中没有此资源的字节数组缓存，则通过ZipInputStream读取zip包里面指定名称的资源，存储到byte\[\]中，供  
   项目调用此资源。例如将页面的byte\[\]写入到HttpServletResponse对象中，从而在客户端能显示到正常的页面。页面的内容显示  
   主要还是靠js来显示，把相应的数据转换为js代码来显示，并且页面中对JSTL的if和foreach标签做了伪支持，即使用JSTL标签的  
   语法，但是并不是真由JSTL来解析，而是服务器端自己来解析JSTL标签，达到JSTL标签的效果而已。自己来解析JSTL标签，是因为  
   有可能是使用org.h2.server.web.WebServer通过ServerSocket来提供web客户端服务，则需要自己解析JSTL标签。

10、h2的内存模式，按功能可以分为私有内存模式和公共内存模式，按服务可以分为嵌入式内存模式和服务器内存模式。  
私有内存模式：  
私有内存模式是没有指定数据库名的，属于私有化，只与当前数据库连接相关联，当前连接关闭后则数据就会丢失。  
嵌入式内存模式url格式：jdbc:h2:tcp://localhost/mem:  
服务器内存模式url格式：jdbc:h2:mem:

公共内存模式(注意所有连接都关闭时数据也会丢失)：  
指定内存模式的数据库名，例如mydb，其他连接也可以连接此内存数据库，当所有连接对象都关闭或服务器关闭的时候数据才丢失。  
嵌入式内存模式url格式：jdbc:h2:tcp://localhost/mem:mydb  
服务器内存模式url格式：jdbc:h2:mem:mydb

11、h2是支持主键和索引的，可以手动的创建索引来提升查询效率，并且支持 auto\_increment 自动增长功能。

12、h2是支持事务的，如果设置Connection.setAutoCommit(false)，则在关闭前必须要执行Connection.commit()，否则数据的修改是  
    不会提交到数据库的。Connection.close()方法并不会直接提交事务，而是回滚后提交。

二、使用笔记：  
1、使用h2.jar的web版本的客户端，只需要引入此jar包，然后web.xml文件配置Servlet即可：  
<servlet>  
<servlet-name>h2Console</servlet-name>  
<servlet-class>org.h2.server.web.WebServlet</servlet-class>  
  
<init-param>  
<param-name>trace</param-name>  
<param-value></param-value>  
</init-param>  
<load-on-startup>1</load-on-startup>  
</servlet>

<servlet-mapping>  
<servlet-name>h2Console</servlet-name>  
<url-pattern>/h2/\*</url-pattern>  
</servlet-mapping>

2、h2数据库默认创建一个管理员权限的sa用户名，密码为空字符串，连接数据库时可以直接使用sa用户来登录。操作h2数据库用户的sql语法：  
(1)修改数据库密码  
//sa 为用户名 'nms'为修改的密码(可以'')  
ALTER USER sa SET \{ PASSWORD 'nms' \}

(2)创建用户  
//bob为用户名 'x'为密码(可以'')  
CREATE USER IF NOT EXISTS bob  
\{ PASSWORD 'x'  \}

(3)删除用户  
//bob为用户名  
DROP USER \[IF EXISTS\] bob

(4)修改用户权限  
ALTER USER bob ADMIN \{ TRUE \}

(5)重命名用户  
//把bob重命名为json  
ALTER USER bob RENAME TO json

(6)查询所有的数据库用户  
SELECT \* FROM INFORMATION\_SCHEMA.USERS ORDER BY NAME;

3、当指定h2的数据库目录不存在时，会自动创建目录，如果数据库目录不存在，会自动创建数据库目录。

4、当使用嵌入模式时，不需要使用启动服务器。当使用服务器模式时，则需要先开启服务器，提供服务器的门面类是org.h2.tools.Server。  
   h2的服务功能又细分为三种（如果启动的时候不指定则默认三种服务器都启动）：  
web server(启动参数 -web)：  
功能：提供h2的web客户端服务。通过ServerSocket实现支持使用浏览器访问H2 Console，默认端口为8082，但没有针对性能优化。      
实现类：org.h2.server.web.WebServer

TCP server(启动参数 -tcp)：  
功能：提供h2数据库功能。实现了h2本地数据库协议，通过TCP连接，默认端口为9092，允许多数据库多客户端连接，  
  还可以与嵌入模式进行混合使用同一数据库。  
    实现类：org.h2.server.TcpServer

PG server(启动参数 -pg)：  
功能：提供PostgreSQL(另外一种数据库)的客户端服务。          
实现类：org.h2.server.pg.PgServer

附加：  
TCP server服务是提供H2服务的，必须启动，其余两个服务可以根据需要选择启动。如果是在Web项目中，可以不使用web server，  
而是使用org.h2.server.web.WebServlet来提供web客户端服务。

5、使用h2数据库可以非常方便的增加扩展函数，只需要创建个普通的java类，定义public static形式的方法，然后在连接h2数据库，注册定义  
   的扩展函数。  
    格式为：CREATE ALIAS \[IF NOT EXISTS\] 函数名 FOR "方法全限定名"   
例如：CREATE ALIAS IF NOT EXISTS MYUUID FOR "cn.h2.fun.H2FunctionExt.generateUUID"

三、h2服务器集群：  
1、h2服务器官方有提供集群功能，通过org.h2.tools.CreateCluster.CreateCluster工具类来实现集群，此工具类主要参数如下（选填）：  
\-urlSource :必传。指定源服务器地址，即相当于主服务器。  
\-urlTarget :必传。指定目的服务器地址，即相当于备份服务器，会将源服务器的数据文件覆盖到目的服务器，使其与源服务器数据一致。  
\-user :数据库账号  
\-password :数据库密码  
\-serverList :必传。集群服务器表。可以是ip地址，也可以是域名。多个服务器地址之间使用逗号隔开。  
\-help ：输出帮助信息。使用此参数后，其余参数都无效(即集群不生效)，仅仅只会在控制台输出帮助信息。

注意：此工具类只需要配置相关参数执行一次就行，此工具本身不是一个服务，运行完就关闭。它只是帮助将集群的数据写到各个  
  数据库文件中，各服务器都能读取到自己数据库文件的集群信息，使得实现服务器的集群。

2、客户端连接集群环境的地址格式例子： jdbc:h2:tcp://localhost:9101,localhost:9102,localhost:9103/./newh2test  
   上述地址中连接了集群中的三台服务器，注意ip地址的顺序，查询结果将优先读取第一个ip数据库，如果第一个ip地址的数据库  
   宕机了，将读取第二个ip地址数据库，以此类推。同时，集群的数据库文件名是一致的，./newh2test表示基本目录的newh2test  
   数据库。如果是同一台服务器下运行多个h2数据库，可以在启动的时候指定基本目录(-baseDir)。

3、查询集群节点的sql语句： SELECT VALUE FROM INFORMATION\_SCHEMA.SETTINGS WHERE NAME='CLUSTER'

4、在集群中，不允许使用auto\_increment自增长序列、RAND()、RANDOM\_UUID(), SECURE\_RAND(), SESSION\_ID(), MEMORY\_FREE(),   
   MEMORY\_USED(), CSVREAD(), CSVWRITE()等函数，因为在不同数据库中不能保证其数据的一致性，故不能在修改语句(update/insert/merge)  
   中使用。  
     
     
     
     
5、在集群环境下，对数据进行修改操作时，会自动要求所有运行中的集群服务器都执行成功，最终数据才操作成功，如果有其中一台服务器报错  
   则都会回滚事务的操作。(只针对运行中的服务器，如果服务器已经停止运行不可访问的，则直接忽略。)

5、h2的官方集群模式性能并不佳，在集群环境下，执行更新操作，要比单机单数据库服务情况性能要下降50%-70%。执行查询操作时，也因为会对  
   所有可运行数据库进行请求查询，故也有一定的性能消耗。故谨慎使用集群模式，并且不建议集群的数据库过多，通常两台数据库比较适合。

原文：https://blog.csdn.net/u013777382/article/details/78932310