單文件數(shù)據(jù)庫是一種將數(shù)據(jù)存儲在單個文件中的數(shù)據(jù)庫。特別適合嵌入式系統(tǒng)、邊緣設備、移動端設備的數(shù)據(jù)庫應用、管理和部署。例如：SQLite、RocksDB、DuckDB、TinyDB等。

這種數(shù)據(jù)庫比較適用于輕量級客戶端程序、IoT應用、移動應用和嵌入式系統(tǒng)，因為這類系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的簡單性和易用性要求更多，具有較好的可靠性，性能，并且開箱即用。

下面是幾個著名的開源嵌入式單文件數(shù)據(jù)庫。

1.SQLite

https://github.com/sqlite/sqlite

SQLite是一個獨立的、無服務器的、零配置的數(shù)據(jù)庫引擎。它是一個實現(xiàn)輕量級、基于磁盤的數(shù)據(jù)庫的C庫。SQLite因其簡單性和效率而被廣泛使用，使其成為嵌入式系統(tǒng)、移動的設備和小規(guī)模應用的理想選擇。

特點：符合ACID，支持大多數(shù)SQL標準，零配置，跨平臺。

場景：移動的應用程序、嵌入式系統(tǒng)、應用程序的本地存儲。

2.LiteDB

https://github.com/mbdavid/LiteDB

LiteDB是一個輕量級的、開源的NoSQL數(shù)據(jù)庫，專為.NET應用程序設計。它將數(shù)據(jù)存儲在單個文件中，并使用BSON格式。LiteDB是無服務器的，易于部署，并支持LINQ查詢。它適用于中小型應用程序，為開發(fā)人員提供快速性能、ACID事務和簡單的API。

特性：ACID事務，LINQ支持，無需配置，BSON格式。

場景：.NET應用程序、中小型數(shù)據(jù)存儲、原型設計。

3.Realm

https://github.com/realm

Realm是一個移動的數(shù)據(jù)庫，旨在實現(xiàn)簡單性和速度。它支持iOS和Android，提供實時數(shù)據(jù)同步。Realm易于使用，具有豐富的面向?qū)ο蟮腁PI，并且不需要ORM。它適用于離線優(yōu)先的應用程序，并有效地處理復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。Realm兼容多種編程語言，如：Java、JavaScript、C#等，這使其成為iOS、Android、React和Xamarin等開發(fā)平臺的首選數(shù)據(jù)庫。

特點：面向?qū)ο螅缙脚_（iOS、Android、.NET），實時同步功能。

場景：移動的應用程序、實時數(shù)據(jù)應用程序、離線應用程序。

4.UnQLite

https://github.com/symisc/unqlite

UnQLite是一個嵌入式NoSQL數(shù)據(jù)庫引擎。它支持鍵值存儲和文檔存儲模型。UnQLite是無服務器的，輕量級的，需要最少的設置，使其成為需要快速數(shù)據(jù)存儲的嵌入式系統(tǒng)和應用程序的理想選擇。它無需單獨的服務器進程即可運行，并提供高性能和靈活性。

特性：鍵/值存儲，文檔存儲，ACID事務，零配置。

場景：嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)設備、簡單的Key-Value數(shù)據(jù)存儲的應用。

5.H2 Database

https://github.com/h2database/h2database

H2數(shù)據(jù)庫是基于Java的SQL數(shù)據(jù)庫。它可以嵌入或運行在客戶端/服務器模式。H2是快速、輕量級的，并且支持標準SQL，提供內(nèi)存和基于磁盤的表。因此特別適用于Java應用程序。

特點：支持內(nèi)存和持久存儲，占用空間小，全面的SQL支持。

場景：Java應用程序、開發(fā)和測試環(huán)境、輕量級生產(chǎn)系統(tǒng)。

Java Maven：

<dependency>
    <groupId>com.h2database</groupId>
    <artifactId>h2</artifactId>
    <version>2.3.230</version>
</dependency>

6.LowDB

https://github.com/typicode/lowdb

LowDB是一個小型的，基于JavaScript的JSON數(shù)據(jù)庫，用于Node.js和瀏覽器。它使用一個簡單的基于文件的存儲系統(tǒng)，并通過一個簡單的API支持查詢和數(shù)據(jù)操作。LowDB是原型設計、小型項目和低開銷應用程序的理想選擇。

特性：內(nèi)存或持久化存儲，簡單快速的API，模式靈活。

用例：小型項目、配置存儲、輕量級本地數(shù)據(jù)庫。

7.RocksDB

https://github.com/facebook/rocksdb

RocksDB是Facebook開發(fā)的高性能嵌入式鍵值存儲。它基于LevelDB，并針對數(shù)據(jù)的快速存儲和檢索進行了優(yōu)化。RocksDB支持事務、列族和微調(diào)性能選項等高級功能，使其適合高吞吐量和低延遲應用程序。它廣泛用于需要高效存儲解決方案的數(shù)據(jù)密集型系統(tǒng)和應用程序。

特性：優(yōu)化快速存儲，支持鍵值對，高級配置進行性能調(diào)整。

場景：需要高性能讀寫操作的應用程序，大型數(shù)據(jù)集。

8.DuckDB

https://github.com/duckdb/duckdb

DuckDB是一個進程內(nèi)、列式SQL OLAP數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它旨在實現(xiàn)快速的分析查詢性能，并可以嵌入到應用程序中。

DuckDB支持復雜查詢、ACID事務，并與數(shù)據(jù)科學工具集成良好。它適用于小型和大型數(shù)據(jù)集上的分析工作負載，提供高性能和易用性。

特性：支持復雜查詢，列式存儲，單文件存儲，SQL支持。

場景：分析工作負載、數(shù)據(jù)科學、應用內(nèi)分析。

//使用SQL導入文件數(shù)據(jù)
SELECT * FROM 'myfile.csv';
SELECT * FROM 'myfile.parquet';

9.PouchDB

https://github.com/pouchdb/pouchdb

PouchDB是一個開源的JavaScript數(shù)據(jù)庫，設計用于在瀏覽器中運行。它使應用程序能夠在本地存儲數(shù)據(jù)，并與CouchDB或兼容的服務器同步。PouchDB支持離線功能，在設備之間復制數(shù)據(jù)，并使用簡單的API。它非常適合需要離線功能和實時數(shù)據(jù)同步的Web和移動的應用程序。

特點：與CouchDB等兼容服務器同步，支持本地存儲，基于JSON。

場景：離線優(yōu)先應用程序、需要同步功能的Web和移動的應用程序。

10.TinyDB

https://github.com/msiemens/tinydb

TinyDB是一個輕量級的，面向文檔的數(shù)據(jù)庫，用純Python編寫。它將數(shù)據(jù)存儲在JSON文件中，并提供簡單易用的API來管理數(shù)據(jù)。TinyDB是無模式的，允許靈活的數(shù)據(jù)存儲，并支持查詢，索引和基本的CRUD操作。

特性：輕量級、開發(fā)人員友好的API、無模式設計、最小依賴、可擴展

場景：小型應用、原型設計、配置、物聯(lián)網(wǎng)和桌面應用

# python

from tinydb import TinyDB, Query
db = TinyDB('path/to/db.json')
User = Query()
db.insert({'name': 'John', 'age': 22})
db.search(User.name == 'John')
[{'name': 'John', 'age': 22}]

TinyDB & SQLite如何選擇？

如果你需要一個快速、簡單的數(shù)據(jù)存儲解決方案，TinyDB可能是一個更好的選擇，特別是對于小型項目和不需要復雜查詢的應用。如果你需要處理復雜的數(shù)據(jù)關系、執(zhí)行復雜的查詢，或者需要數(shù)據(jù)庫具有事務處理能力，那么SQLite將是一個更合適的選擇，尤其適用于大型企業(yè)級應用和需要高數(shù)據(jù)完整性的場景。

以上每一種數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都具有獨特的優(yōu)勢，適用于各種應用場景，在移動應用、邊緣節(jié)點、物聯(lián)網(wǎng)等場景應用中，可根據(jù)實際技術架構(gòu)進行選型。