深入比较8款流行的跨平台数据库API

在技术驱动的现代社会，软件应用程序需要在各种平台和环境中无缝运行。这种互操作性的一个重要组成部分就是数据库 API，它使应用程序能够与数据库进行交互，而不受底层平台的限制。跨平台数据库应用程序接口对于旨在构建稳健、多用途和可扩展应用程序的开发人员来说是不可或缺的。

本文深入探讨了八种流行的跨平台数据库 API，概述了它们的优缺点，并为每种数据库提供了实用的 JavaScript 代码示例。我们将介绍每种数据库的功能，以确保您为自己的应用程序选择正确的基础。

跨平台开发的趋势

智能手机、平板电脑和物联网等新兴技术的广泛使用，刺激了对可在不同平台和设备上流畅运行的应用程序的需求。 React Native、Xamarin 和 Flutter 等跨平台开发框架已获得广泛应用，开发人员只需编写一次代码即可在多个平台上部署。因此，选择跨平台数据库 API 已成为开发过程中的一个关键因素，影响着应用程序的效率和效果。

选择正确的数据库 API 的重要性

为跨平台应用程序选择合适的数据库 API 至关重要，因为它直接影响到性能、可扩展性、数据一致性和安全性等关键方面。每个数据库 API 的固有特征在决定其是否适合特定用例方面起着重要作用，因此开发人员必须做出明智的决策。

八种流行的跨平台数据库 API

让我们来分析八种流行的跨平台数据库 API。每种 API 都有独特的特性和功能，可满足不同的用例和要求。

1. SQLite

SQLite 是一种自包含、无服务器、零配置、事务型 SQL 数据库引擎。它是世界上部署最广泛的数据库之一，这主要归功于它在各种应用中的简单性、可靠性和性能。

优点：

轻量级：移动和嵌入式应用的理想选择。
无服务器：无服务器：无需设置，易于使用。
事务性：符合 ACID 标准，确保可靠的事务处理：符合 ACID 标准，确保可靠的事务处理。

缺点：

可扩展性有限：不适合大规模应用。
并发访问：可处理有限的并发写入操作。

使用 sqlite3 软件包的 JavaScript SQLite API 示例代码片段：

const sqlite3 = require('sqlite3').verbose();

const db = new sqlite3.Database(':memory:');



db.serialize(() => {

    db.run("CREATE TABLE lorem (info TEXT)");



    const stmt = db.prepare("INSERT INTO lorem VALUES (?)");

    for (let i = 0; i < 10; i++) {

        stmt.run("Ipsum " + i);

    }

    stmt.finalize();



    db.each("SELECT rowid AS id, info FROM lorem", (err, row) => {

        console.log(row.id + ": " + row.info);

    });

});



db.close();

2. MongoDB

MongoDB 是一种 NoSQL 数据库，使用类似 JSON 的灵活格式来存储数据。与传统的关系型数据库不同，MongoDB 是专为处理非结构化数据而设计的，可为现代应用提供更灵活、可扩展的解决方案。

优点：

NoSQL 灵活性：无模式设计，易于扩展和灵活使用。
丰富的查询语言：支持复杂查询和索引。
高性能：针对重读取操作进行了优化。

缺点：

内存使用：可能是资源密集型的。
一致性问题：一致性和可用性之间的权衡。

在 NodeJS 中使用 MongoDB API 的示例代码片段：

const { MongoClient } = require('mongodb');

const url = 'mongodb://localhost:27017';

const dbName = 'mydatabase';



(async function() {

  let client = await MongoClient.connect(url, { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });

  console.log("Connected to MongoDB");



  const db = client.db(dbName);

  const collection = db.collection('users');



  await collection.insertOne({ id: 1, name: 'John Doe' });

  const user = await collection.findOne({ id: 1 });



  console.log(user);



  client.close();

})();

为MongoDB创建RESTful API的一个流行选择是RESTHeart。 RESTHeart 是一个开源中间件，可将 MongoDB 转化为 RESTful API 服务器，提供了一种将 MongoDB 集合公开为 RESTful 网络服务的直接方法。

3. Firebase

Firebase 是谷歌推出的一个功能强大的平台，旨在帮助开发人员高效地构建、管理和开发应用程序。它提供一套全面的工具，包括实时 NoSQL 数据库、可在客户端间实时同步数据的 Firebase 实时数据库，以及用于高级查询和可扩展性的 Firestore。 Firebase 支持电子邮件、密码和社交登录，简化了用户身份验证，并通过 Firebase Analytics 提供强大的分析功能来跟踪用户参与情况。

优点：

实时数据库实时同步所有客户端的数据
后台即服务 (BaaS)：简化后端开发。
跨平台支持：可与网络和移动应用程序配合使用。

缺点：

供应商锁定：
定价：随着使用量的增加，价格可能会变得昂贵。

在 NodeJS 中使用 FireBase REST API 的示例代码片段：

import firebase from 'firebase/app';

import 'firebase/database';



const firebaseConfig = {

  apiKey: "your-api-key",

  authDomain: "your-auth-domain",

  databaseURL: "https://your-database-name.firebaseio.com",

  projectId: "your-project-id",

  storageBucket: "your-storage-bucket",

  messagingSenderId: "your-messaging-sender-id",

  appId: "your-app-id"

};



firebase.initializeApp(firebaseConfig);

const database = firebase.database();



database.ref('users/1').set({

  name: 'John Doe'

});



database.ref('users/1').once('value').then((snapshot) => {

  const user = snapshot.val();

  console.log(user);

});

4. Couchbase

Couchbase 是一种 NoSQL 数据库，专为交互式网络和移动应用程序而设计。它提供高性能、可扩展性和灵活性，支持 JSON 文档、强大的查询语言（N1QL）和内置全文搜索。

优点：

混合数据库：将 NoSQL 与类似 SQL 的查询相结合。
可扩展性：易于横向扩展。
移动同步：支持具有同步功能的离线优先应用程序。

缺点：

复杂的设置：初始设置和配置具有挑战性。
资源密集型：需要大量系统资源。

在 NodeJS 中使用 Couchbase REST API 的示例代码片段：

const couchbase = require('couchbase');

const cluster = new couchbase.Cluster('couchbase://127.0.0.1');

cluster.authenticate('username', 'password');



const bucket = cluster.openBucket('default');



bucket.upsert('user::1', { name: 'John Doe' }, (err, result) => {

  if (err) throw err;



  bucket.get('user::1', (err, result) => {

    if (err) throw err;



    console.log(result.value);

  });

});

5. PostgreSQL

PostgreSQL 又称 Postgres，是一个功能强大的开源关系数据库管理系统，以其健壮性、可扩展性和标准合规性而著称。它支持高级数据类型和性能优化功能，适合各种应用。

优点：

功能强大：支持高级数据类型和操作。
符合 ACID 规范：确保可靠的事务处理。
可扩展：支持自定义功能和扩展。

缺点：

复杂性与其他数据库相比更复杂。
性能：与 NoSQL 数据库相比，在处理超大数据集时可能会慢一些。

在 NodeJS 中使用 PostgREST 的示例代码片段：

const { Client } = require('pg');

const client = new Client({

  connectionString: 'postgresql://username:password@localhost:5432/mydatabase'

});



client.connect();



client.query('CREATE TABLE users (id SERIAL PRIMARY KEY, name VARCHAR(50))', (err, res) => {

  if (err) throw err;



  client.query('INSERT INTO users (name) VALUES ($1) RETURNING *', ['John Doe'], (err, res) => {

    if (err) throw err;



    console.log(res.rows[0]);



    client.end();

  });

});

使用PostgREST为PostgreSQL创建RESTful API是一个高效、精简的过程，让您可以以最小的工作量在网络上公开您的数据库操作。它无需大量的后台编码，通过HTTP请求即可与数据库直接交互，从而简化了创建API的过程。

6. Cassandra

Apache Cassandra 是一种高度可扩展的分布式 NoSQL 数据库，旨在跨多个商品服务器处理大量数据，而不会出现单点故障。 Cassandra 由 Facebook 开发，以其在混合云环境中提供持续可用性、线性可扩展性和操作简便性的能力而著称。 Cassandra 的分散式架构和无主设计使其成为要求应用程序具有高可用性和容错性的企业的首选。

优点：

可扩展性：专为横向扩展而设计，允许您添加更多节点来处理增加的负载。
高可用性：无单点故障，支持跨多个数据中心复制。
性能：针对高写入吞吐量进行了优化，可处理大量数据。

缺点：

复杂性：由于其分布式性质，设置和维护可能很复杂。
一致性权衡：最终一致性模型可能不适合所有用例。
资源密集型：需要大量硬件资源才能达到最佳性能。

NodeJS 中的示例代码片段用法：

const cassandra = require('cassandra-driver');

const client = new cassandra.Client({ 

  contactPoints: ['127.0.0.1'], 

  localDataCenter: 'datacenter1', 

  keyspace: 'mykeyspace' 

});



async function run() {

  await client.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id UUID PRIMARY KEY, name TEXT)");

  await client.execute("INSERT INTO users (id, name) VALUES (uuid(), 'John Doe')");



  const result = await client.execute("SELECT id, name FROM users WHERE name = 'John Doe'");

  console.log(result.rows);

}



run().catch(console.error);

Cassandra 的 API 是 CQL，即 Cassandra 查询语言。要使用 CQL，可以使用 CQL 的外壳 cqlsh 连接到群集。这是一个命令行 shell，用于使用 CQL 与 Cassandra 交互。它随 Cassandra 软件包一起提供，可在 bin 目录中与 Cassandra 可执行文件一起找到。它会连接到命令行中指定的单个节点。

7. Redis

Redis 是一种开源的内存数据结构存储，以其卓越的性能、多功能性和简洁性而著称。 Redis 最初是作为缓存解决方案开发的，现在已发展成为一个成熟的数据库，支持字符串、哈希值、列表、集合等多种数据结构。它具有超快的读写操作和持久存储能力，非常适合需要进行实时分析、会话管理、缓存和发布/子消息传递的用例。

优点：

性能速度：由于其内存性质，速度极快。
多功能性：支持各种数据结构和操作。
设置简单：易于设置和使用，并提供丰富的命令集。

缺点：

内存使用：作为一个内存数据库，它需要大量内存，因此成本很高。
持久性：虽然它支持持久性，但主要设计为内存存储。
复杂操作：复杂的事务和操作可能需要谨慎处理，以避免阻塞。

在 NodeJS 中使用 Redis REST API 的示例代码片段：

const cassandra = require('cassandra-driver');

const client = new cassandra.Client({ 

  contactPoints: ['127.0.0.1'], 

  localDataCenter: 'datacenter1', 

  keyspace: 'mykeyspace' 

});



async function run() {

  await client.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id UUID PRIMARY KEY, name TEXT)");

  await client.execute("INSERT INTO users (id, name) VALUES (uuid(), 'John Doe')");



  const result = await client.execute("SELECT id, name FROM users WHERE name = 'John Doe'");

  console.log(result.rows);

}



run().catch(console.error);

8. DynamoDB

Amazon DynamoDB 是 AWS 提供的完全托管的 NoSQL 数据库服务，具有无缝可扩展性、低延迟和高可用性。 DynamoDB 设计用于处理任何工作负载规模（从每月几个请求到每秒数百万个请求），是需要快速、可预测性能和无缝可扩展性的应用程序的热门选择。凭借自动数据复制、持续备份和内置安全控制等功能，DynamoDB 简化了数据库管理，使开发人员能够专注于构建可扩展、弹性强的应用程序。

优点：

完全托管： AWS 负责管理任务，如设置、维护和扩展。
可扩展性：可根据应用需求自动扩大或缩小规模，以处理流量。
集成：轻松与其他 AWS 服务集成，提供一个具有凝聚力的生态系统。

缺点：

成本：可能会变得昂贵，尤其是在读写吞吐量高或数据量大的情况下。
供应商锁定：与 AWS 生态系统紧密结合。
查询复杂：缺乏 SQL 数据库的某些高级查询功能。

在 NodeJS 中使用 DynamoDB API 的示例代码片段：

const AWS = require('aws-sdk');

AWS.config.update({ region: 'us-west-2' });

const dynamodb = new AWS.DynamoDB.DocumentClient();



const params = {

  TableName: 'Users',

  Item: {

    id: '1',

    name: 'John Doe'

  }

};



dynamodb.put(params).promise()

  .then(data => console.log("Added item:", JSON.stringify(data, null, 2)))

  .catch(err => console.error("Unable to add item. Error JSON:", JSON.stringify(err, null, 2)));



const getParams = {

  TableName: 'Users',

  Key: {

    id: '1'

  }

};



dynamodb.get(getParams).promise()

  .then(data => console.log("Get item succeeded:", JSON.stringify(data, null, 2)))

  .catch(err => console.error("Unable to get item. Error JSON:", JSON.stringify(err, null, 2)));