【UWP】使用 LiteDB 存儲數據

来源:https://www.cnblogs.com/h82258652/archive/2020/01/20/12217910.html
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序言： 在 UWP 中，常見的存儲數據方式基本上就兩種。第一種方案是 UWP 框架提供的 ApplicationData Settings 這一系列的方法，適用於存放比較輕量的數據，例如存個 Boolean 類型的設置項這種是最適合不過的了。另一種方案是用 Sqlite 這種資料庫，適合存放數據量大 ...


序言：

在 UWP 中，常見的存儲數據方式基本上就兩種。第一種方案是 UWP 框架提供的 ApplicationData Settings 這一系列的方法，適用於存放比較輕量的數據，例如存個 Boolean 類型的設置項這種是最適合不過的了。另一種方案是用 Sqlite 這種資料庫，適合存放數據量大或者結構複雜，又或者需要根據條件查詢的場合，例如開發個寶可夢數據查詢，或者 Jav 圖書館（咳咳）。

場景分析：

在某些場合，我們很可能是要持久化一個複雜的對象的，例如通過 OAuth 授權成功獲取到的用戶信息，有可能就類似下麵的結構：

{
    "id": 1,
    "name": "Justin Liu",
    "gender": 2,
    "location": {
        "name": "Melbourne",
        "name_cn": "墨爾本"
    }
}

又或者做一個 RSS 閱讀器，弄個後臺服務提前先把數據拉下來，那肯定也要存放起來吧。這相當於要把一個以時間排序為依據的列表進行持久化。

ApplicationData Settings 方案

在以上兩種場合，用 ApplicationData Settings 解決起來可能是比較快速的。以第一種情況來說，又可以細分兩種存儲方案。

A 方案，分欄位存放：

ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["user.id"] = user.Id;
ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["user.name"] = user.Name;
ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["user.gender"] = user.Gender;
ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["user.location.name"] = user.Location.Name;
ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["user.location.name_cn"] = user.Location.NameCn;

當然調用 ApplicationData.Current.LocalSettings.CreateContainer 拿個 Container 來存也是可以。（或者說這樣更好一點）

這樣存儲的話，可以按需更新，也可以按需載入，例如我只需要用戶的名字那就只載入名字好了。

但這方案缺點也不少，一個是假如上面的 Gender 是一個枚舉，那這段代碼就炸了。ApplicationData Settings 是不能直接存儲枚舉類型的，需要處理一下（一般轉數值存，不建議轉字元串存）。另一個如果欄位多的話，代碼行數也跟著變多，就很容易就會寫錯。但實際上如果欄位少的話，這方案是相當合適的。

B 方案，序列化存放：

ApplicationData.Current.LocalSettings.Values["user"] = JsonConvert.SerializeObject(user);

說起序列化，那第一時間肯定是想到 JSON 了。這方案解決了 A 方案的痛點，但按需載入、按需更新就無法實現了。這個方案勝在泛用，包括 Windows Community Toolkit 也是這麼做的。但在我看來，這個方案只滿足了需求，但不夠優秀。一是依賴了 JSON.net（或是別的 JSON 庫），另一個是序列化和反序列化的性能，特別是對象較大的時候。

小結：

這僅僅只是考慮到上面 user 這種結構的存放，如果是 rss 那種的結構，存放的話， A 方案幾乎做不了，B 方案倒是能做。但假如做個查詢（例如查詢某一天時間範圍內的），ApplicationData Settings 方案是解決不了的（當然你說全部載入到記憶體再查詢也行，但這就跟用 EF 全部載入出來再分頁一樣搞笑）。

Sqlite 方案

Sqlite 方案其實也可以細分兩種，一種是直接擼 sql，另一種是用 ef core 這種 orm 框架。擼 sql 這種方案說實話我是沒實行過，因為相當的不 awesome，我自己也很多年沒寫過一行 sql 了（雖然我平時上班是乾後端工作的）。這裡主要說說 ef core 的方案。

新建一個 .net standard 的項目：

Snipaste_2020-01-20_11-07-07

Article.cs 如下：

public class Article
{
    public int Id { get; set; }

    public string Title { get; set; }

    public string Content { get; set; }

    public DateTime PublishTime { get; set; }
}

ApplicationDbContext.cs 如下：

public class ApplicationDbContext : DbContext
{
    public ApplicationDbContext()
    {
    }

    public DbSet<Article> Articles { get; set; }

    protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
    {
        base.OnConfiguring(optionsBuilder);

        optionsBuilder.UseSqlite("Data Source=articles.db");
    }
}

並且項目引用 Microsoft.EntityFrameworkCore.Sqlite 包，註意是用 2.2.6 版本的，3.x 的 UWP 用會炸！

然後創建資料庫遷移：

Snipaste_2020-01-20_11-07-07

接下來 UWP 項目引用該 .net standard 庫，修改 App.xaml.cs 的代碼：

public App()
{
    using (var context = new ApplicationDbContext())
    {
        context.Database.Migrate();
    }

    this.InitializeComponent();
    this.Suspending += OnSuspending;
}

這樣啟動程式的時候就會執行資料庫遷移了，接下來程式代碼里就可以使用了。

因為主題並不是 Sqlite，這裡我就僅僅以 demo 級的態度代碼來舉例子，而且園子里也有大牛寫過相關更詳細的博文。

小結：

Sqlite 方案看似很好，但我認為缺點也是有的。一個是該方案太重了，關係型資料庫意味著就是有數據表，像我只是要存個 user 的信息的話，come on，能 easy 一點嗎？另一個就是 ef core 對 UWP 的支持度，上面我也說了，3.x 的是會炸掉的。PS 一句，微軟對 UWP 目前不是很上心，System.Text.Json 這個包，4.7.0 版本在 UWP 上要用就得寫 rd.xml，但 4.6.0 就不需要。總結一點，Sqlite 方案就是把牛刀，而我們目前是要殺雞。

分析：

那有沒有介於 ApplicationData Settings 和 Sqlite 之間的方案呢？Sqlite 是關係型資料庫，嗯，意味著 sql。說到 sql，就想到 nosql，就想到 MongoDb、Redis 這些玩意。事實上，由於這些 nosql 資料庫都是 schema less 的，也就是不存在表結構，增刪欄位就沒有說改動表結構這麼一說，因此是相當適合用在一些非關鍵性數據的存儲當中的。但是 MongoDb、Redis 這些玩意都是需要一個 server 端，而 UWP 肯定不可能帶個 server 的，那麼有沒有類似於 Sqlite 這種單文件無 server 的，而且 UWP 能用的呢，當然最好的話還是用 .net 開發的。我找了一下，還真被我找著了，接下來就是本文的主角 —— LiteDB。

正文：

LiteDB 官方主頁：https://www.litedb.org/

Github：https://github.com/mbdavid/LiteDB

在我們的 UWP 項目中添加 LiteDB 的引用。（註意本文使用 5.0.0-rc 版本，因為需要對應下文的 LiteDB Studio 使用）

以插入數據為例：

var dbPath = Path.Combine(ApplicationData.Current.LocalFolder.Path, "MyArticles.db");
using (var db = new LiteDatabase(dbPath))
{
    var articles = db.GetCollection<Article>();
    
    var article = new Article
    {
        Title = "test title",
        Content = "test content",
        PublishTime = DateTime.Now
    };

    articles.Insert(article);
}

資料庫路徑需要設定一下，放在 UWP 的用戶數據文件夾下麵。否則會放到 Appx 文件夾，而這個路徑是沒有寫入許可權的。

db.GetCollection<Article>() 這一句相當於在該資料庫中創建了一個文檔（假如不存在），用 Sqlite 的概念來說就是創建了一個表。名字就叫 Article，當然也可以通過該方法的重載來設置名字。Id 我們不需要進行設定，這個跟 EF 是一樣的，預設是會自動遞增的。然後我們來看看我們的數據是否插入成功。下載 LiteDB Studio（我下載的是 0.9 版本）：

https://github.com/mbdavid/LiteDB.Studio/releases

下載之後打開我們的資料庫，資料庫的路徑可以給上面代碼打個斷點拿到 dbPath 的值。

打開的話是這個樣子：

Snipaste_2020-01-20_13-26-07

然後右鍵我們的 Article 選擇 Query

Snipaste_2020-01-20_13-27-08

可以看見出現了類似於我們熟悉的 sql 語句，然後點擊 Run 按鈕。

Snipaste_2020-01-20_13-28-01

可見我們剛纔插入進去的數據出現了。

 

回到需求這邊來，假設我們這個 Article 類某天多了個欄位，例如文章作者。修改 Article.cs：

public class Article
{
    public int Id { get; set; }

    public string Title { get; set; }

    public string Content { get; set; }

    public string Owner { get; set; }

    public DateTime PublishTime { get; set; }
}

修改我們的插入數據代碼：

var dbPath = Path.Combine(ApplicationData.Current.LocalFolder.Path, "MyArticles.db");
using (var db = new LiteDatabase(dbPath))
{
    var articles = db.GetCollection<Article>();
    
    var article = new Article
    {
        Title = "test title",
        Content = "test content",
        Owner = "Justin Liu",
        PublishTime = DateTime.Now
    };

    articles.Insert(article);
}

再次看看我們的 LiteDB Studio。

Snipaste_2020-01-20_13-47-48

可見數據是已經插入進去了，沒有任何的資料庫表遷移，相當優雅而且 easy。

 

要做查詢的話也簡單：

var dbPath = Path.Combine(ApplicationData.Current.LocalFolder.Path, "MyArticles.db");
using (var db = new LiteDatabase(dbPath))
{
    var articles = db.GetCollection<Article>();

    var list = articles
        .Find(temp => temp.PublishTime >= DateTime.Parse("2020-01-20 13:00:00"))
        .ToList();
}

Snipaste_2020-01-20_13-54-06

當然還有更多用法，這裡就不再介紹了，各位看官可以去看 LiteDB 官方的文檔，而且這玩意我覺得算是個較為成熟的東西了。

 

總結：

本文我覺得更偏向於與各位看官交流經驗吧，本文中 ApplicationData Settings 的 A、B 方案其實我項目也都有在使用。特別 A 方案，載入數據的時候需要特別嚴謹的邏輯，例如其中一個欄位沒有值該如何處理這種。B 方案則簡單 catch 個 JsonSerializationException 一般就沒問題了，有時候偷個懶還是挺方便的。而 Sqlite 的方案，說句實話，我目前並沒有在項目中用到（之前有一個但後來棄坑了，而且是 DbFirst 而不是本文 CodeFirst 的方式）。所以 Sqlite 方案，我在寫本文的時候才發現最新的 3.1.1（理論上 3.x 的都這樣）在 UWP 上壓根就用不了。

對於本文的主角，LiteDB。我是持樂觀態度的（雖然我還沒在我項目中用到，下個項目想個辦法用上^-^）。一般來說，客戶端存放的數據重要性肯定是不高的，重要的肯定都是存到服務端去了。也就是說，客戶端的數據更多情況是起到一種緩存一樣的作用。例如上面的，假如 user 沒數據了，那讓用戶重新授權一次就好了，這沒啥的。對於這些場景來說，關係型資料庫就太重了，而且資料庫遷移是有可能丟失數據的（這個 ef 創建遷移的時候有提示，但實際上代碼肯定要去留意的）。在服務端，如果某行數據缺失欄位的話，連上資料庫手動補一下就好了。但假如這資料庫是在客戶機器上，那就頭大了。用 LiteDB 這種 nosql 資料庫的話，因為沒有遷移，所以也不存在丟失數據的問題了。

最後再說一句，本文只提供了思路，但實際還是要看場景來分析。反正不管黑貓還是白貓，抓到老鼠就是好貓嘛。


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