轻量级、嵌入式数据库H2、Derby、HSQLDB、SQLite比较-马育民老师

# 介绍

H2、Apache Derby、HSQLDB（HyperSQL）和 SQLite 都是轻量级数据库，常用于嵌入式场景、开发测试或小型应用，但它们在实现语言、功能特性、性能和适用场景上有显著差异。以下是详细对比：

# 特性对比

| 特性                | H2                          | Apache Derby                | HSQLDB                     | SQLite                     |
|---------------------|-----------------------------|-----------------------------|----------------------------|----------------------------|
| **实现语言**        | 纯 Java                     | 纯 Java                     | 纯 Java                    | C 语言                     |
| **开源协议**        | MPL 2.0 / EPL 1.0           | Apache License 2.0          | BSD 风格                   | Public Domain（无许可限制）|
| **模式支持**        | 嵌入式、服务器、内存        | 嵌入式、客户端/服务器       | 嵌入式、服务器、内存       | 嵌入式（单文件）           |
| **并发控制**        | 支持多线程/连接（行级锁）   | 支持多线程/连接（行级锁）   | 支持多线程/连接            | 写操作独占（默认），可配置 |
| **SQL 兼容性**      | 兼容 SQL 标准，支持 MySQL/Oracle 方言 | 兼容 SQL 标准，遵循 JDBC 规范 | 兼容 SQL:2016 大部分特性   | 支持 SQL 子集（无外键级联删除等） |
| **JDBC 驱动**       | 原生支持                    | 原生支持                    | 原生支持                   | 需要第三方驱动（如 Xerial JDBC） |
| **内存模式**        | 支持（数据仅存于内存）      | 支持                        | 支持                       | 支持（`:memory:`）         |
| **文件格式**        | 单文件或目录                | 目录（多文件）              | 单文件或目录               | 单文件（.db）              |
| **大小**            | 约 2MB（jar 包）            | 约 3MB（核心 jar）          | 约 1.5MB（jar 包）         | 极小（库文件 ~600KB）      |

# 关键差异分析

### （1）实现语言与跨平台性
- **H2/Derby/HSQLDB**：纯 Java 实现，跨平台性极佳，只要有 JVM 即可运行，无需额外依赖，适合 Java 生态项目（如 Spring Boot 集成）。
- **SQLite**：C 语言实现，需通过本地库（.dll/.so）运行，跨平台需编译对应版本，Java 中需通过 JDBC 驱动（如 `sqlite-jdbc`）间接调用，存在 JNI 开销。

### **（2）并发性能**
- **H2/Derby**：支持多线程并发读写，采用行级锁，适合多用户轻度并发场景。
- **HSQLDB**：并发控制能力中等，适合中小型应用。
- **SQLite**：默认写操作独占整个数据库（写锁阻塞所有读，读锁阻塞写），高并发写入性能较差，适合单用户或读多写少场景（可通过 `WAL` 模式优化）。

### **（3）功能丰富度**
- **H2**：功能最全面，支持全文索引、JSON 类型、分区表，兼容 MySQL/Oracle 语法，适合需要模拟其他数据库的场景。
- **Derby**：企业级特性完善，支持存储过程、触发器、事务隔离级别（ACID 严格），稳定性强（曾是 JDK 内置的 Java DB）。
- **HSQLDB**：SQL 标准兼容性最高，支持复杂查询、递归 SQL，适合对标准兼容性要求高的场景。
- **SQLite**：功能精简，不支持外键级联删除、自定义函数（需 C 扩展）、网络访问（需额外工具），但足够满足简单存储需求。

### **（4）适用场景**
- **H2**：  
  推荐用于 Java 项目的单元测试（内存模式启动快）、嵌入式应用（支持 Web 控制台管理）、需要兼容多种数据库方言的场景。
- **Apache Derby**：  
  适合企业级嵌入式应用（如桌面软件、中间件），强调稳定性和安全性，适合长期运行的服务。
- **HSQLDB**：  
  适合对 SQL 标准兼容性要求高的小型应用，或需要轻量级且功能较全的场景。
- **SQLite**：  
  适合非 Java 生态的嵌入式场景（如移动端、桌面应用）、单用户工具、数据量小（`<1GB`）且并发低的场景（如配置存储、日志记录）。

# 性能对比（参考）

- **读操作**：SQLite 最快（C 语言实现，无 JVM 开销），H2 次之，Derby 和 HSQLDB 略慢。
- **写操作**：H2 在并发写入时表现最优，SQLite 单线程写入快但并发差，Derby 稳定性优先但性能中等。
- **内存模式**：H2 和 HSQLDB 启动速度极快（毫秒级），适合测试场景。

# 建议

| 选择依据                | 推荐数据库          |
|-------------------------|---------------------|
| Java 项目、测试/嵌入式  | H2（功能全、易用）  |
| 企业级稳定性、标准兼容  | Apache Derby        |
| 严格遵循 SQL 标准       | HSQLDB              |
| 跨语言、极小体积、单用户 | SQLite              |

如果是 Java 开发者，优先考虑 H2（平衡了性能、功能和易用性）；如果需要极致轻量化且不局限于 Java，SQLite 是更好的选择。

原文出处：http://malaoshi.top/show_1GW26W8SaEzt.html