DBreeze: 高性能多范式嵌入式数据库

DBreeze数据库简介

DBreeze是一个专业级的开源数据库管理系统,为.NET平台提供了多范式的数据存储解决方案。它是一个嵌入式的键值存储系统,同时支持对象存储、NoSQL、全文搜索、多参数搜索以及向量数据库等多种范式。DBreeze采用C#开发,具有多线程、事务性和ACID兼容等特性,可以运行在各种.NET平台上,包括.NET Framework、.NET Core、Xamarin等。

自2012年6月以来,DBreeze一直在生产环境中得到广泛应用。它通过NuGet包管理器发布,可以方便地集成到.NET项目中。DBreeze支持Windows、Linux和macOS等主流操作系统,还可以通过Xamarin在Android和iOS移动平台上使用。

DBreeze Logo

主要特性

DBreeze具有以下主要特性:

嵌入式.NET程序集,平台无关且无需引用其他库
多线程、ACID兼容,提供死锁解决方案,支持并行读取和同步读写
表名无固定模式,可以动态构造和访问
表可以位于不同位置:文件夹、硬盘、内存或带磁盘持久化的内存
采用Liana-Trie索引技术,数据库索引(键)无需碎片整理
可以通过物理链接访问表的键值对,节省数据结构连接时间
数据库大小无限制(除每个表的"long"大小和物理资源限制外)
内存和物理空间消耗低,即使在随机插入和更新时也是如此
CRUD操作性能高,可以发挥DBreeze的全部性能
支持高速随机键批量插入和更新(可选更新模式)
支持范围选择/遍历(前向、后向、从/到、跳过、以...开始等)
键和值在底层始终是字节数组
最大键大小为65KB,最大值大小为2GB
提供丰富的字节数组与其他数据类型之间的转换函数
支持嵌套/分形表,可以驻留在主表值内部
提供增量备份/恢复选项
集成了文本搜索子系统(全文/部分)
集成了对象数据库层
提供快速多参数搜索子系统,具有强大的查询能力
集成了向量数据库层/相似度搜索引擎/聚类功能
集成了二进制和JSON序列化器Biser.NET
通过Raft.NET提供高可用性、冗余和容错能力

应用场景

DBreeze适用于多种应用场景,包括但不限于:

服务器端数据存储
桌面应用程序的本地数据库
移动应用的嵌入式数据库
物联网设备的数据管理
需要高性能键值存储的系统
需要全文搜索功能的应用
向量相似度搜索和聚类分析
对象数据库应用
需要ACID事务支持的场景
分布式系统的数据存储(通过Raft.NET)

性能表现

DBreeze在性能方面表现出色。根据2012年的基准测试,在标准PC硬盘上的排序表中,DBreeze可以实现每秒50万次键值对插入或26万次更新的性能(单核)。这种高性能使DBreeze成为需要快速数据操作的应用程序的理想选择。

使用指南

要开始使用DBreeze,您可以按照以下步骤操作:

通过NuGet包管理器安装DBreeze:
```
Install-Package DBreeze
```
在您的C#代码中引用DBreeze命名空间:
```
using DBreeze;
using DBreeze.Transactions;
```

创建一个数据库实例:

using (var engine = new DBreezeEngine(@"C:\DatabaseLocation"))
{
    // 数据库操作
}

执行基本的CRUD操作:

using (var tran = engine.GetTransaction())
{
    // 插入数据
    tran.Insert<int, string>("Table1", 1, "Hello DBreeze");
    
    // 读取数据
    var value = tran.Select<int, string>("Table1", 1);
    
    // 更新数据
    tran.Insert<int, string>("Table1", 1, "Updated value");
    
    // 删除数据
    tran.RemoveKey<int>("Table1", 1);
    
    tran.Commit();
}

使用高级功能,如范围查询:

using (var tran = engine.GetTransaction())
{
    foreach (var row in tran.SelectForward<int, string>("Table1"))
    {
        Console.WriteLine($"Key: {row.Key}, Value: {row.Value}");
    }
}

社区支持

DBreeze拥有活跃的社区支持。您可以通过以下方式获取帮助和参与讨论:

GitHub问题跟踪器: https://github.com/hhblaze/DBreeze/issues
文档: DBreeze文档
快速入门指南: 快速入门

结论

DBreeze作为一个多功能、高性能的嵌入式数据库系统,为.NET开发者提供了强大而灵活的数据存储解决方案。它的多范式支持、出色的性能表现以及丰富的功能使其成为各种应用场景下的理想选择。无论您是开发服务器应用、桌面软件还是移动应用,DBreeze都能满足您的数据存储需求。

随着持续的更新和社区支持,DBreeze正不断发展和改进。对于寻求可靠、高效数据库解决方案的.NET开发者来说,DBreeze无疑是一个值得考虑的选择。