Electron 中的数据库集成：SQLite、MongoDB 等数据库的应用

1. 技术选型背后的思考逻辑

作为跨平台开发的利器，Electron常面临本地存储与云存储的选择困境。我们常见的「内存数据易失性焦虑」推动着开发者探索可靠的数据持久化方案。在Electron框架中，Node.js的模块生态系统让我们能够灵活选用数据库系统：

• 嵌入式方案：SQLite因其零配置特性，在小工具类应用中占据主导地位
• 文档存储：MongoDB的BSON格式与JavaScript对象无缝衔接
• 云端协同：LevelDB等键值数据库适合需要离线优先的场景

（技术栈说明：本文示例均基于Electron 28 + Node.js 18，采用ES Module规范）

2. SQLite集成全流程实战

2.1 基础环境搭建

npm install electron@28 sqlite3@5.1.6 --save-exact

2.2 数据库初始化模块

// database/sqliteClient.js
import sqlite3 from 'sqlite3'
import { open } from 'sqlite'

// 采用单例模式避免重复连接
let _dbInstance = null

export async function getDatabase() {
  if (!_dbInstance) {
    _dbInstance = await open({
      filename: './appdata.db',
      driver: sqlite3.Database
    })
    
    // 自动创建基础表结构
    await _dbInstance.exec(`
      CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
        id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
        username TEXT UNIQUE,
        created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
      );
    `)
  }
  return _dbInstance
}

2.3 典型CRUD操作实现

// 用户数据操作模块
export async function createUser(username) {
  const db = await getDatabase()
  try {
    const { lastID } = await db.run(
      'INSERT INTO users (username) VALUES (?)', 
      [username]
    )
    return { id: lastID, username }
  } catch (e) {
    if (e.message.includes('UNIQUE constraint failed')) {
      throw new Error('用户名已存在')
    }
    throw e
  }
}

// 带事务的批量操作示例
export async function batchCreateUsers(users) {
  const db = await getDatabase()
  const tx = await db.beginTransaction()
  try {
    for (const user of users) {
      await tx.run(`INSERT...`, [user.name])
    }
    await tx.commit()
  } catch (e) {
    await tx.rollback()
    throw e
  }
}

3. MongoDB深度集成方案

3.1 云端配置要点

// database/mongoClient.js
import { MongoClient } from 'mongodb'

const connectionString = 'mongodb+srv://<user>:<pass>@cluster0.mongodb.net/?retryWrites=true'
let cachedClient = null

export async function getMongoClient() {
  if (!cachedClient) {
    cachedClient = new MongoClient(connectionString)
    await cachedClient.connect()
    
    // 连接状态监测
    cachedClient.on('serverClosed', (event) => {
      console.warn('MongoDB连接中断:', event)
    })
  }
  return cachedClient
}

3.2 文档操作最佳实践

// 用户订单处理模块
export async function queryUserOrders(userId) {
  const client = await getMongoClient()
  const db = client.db('ecommerce')
  
  // 使用聚合管道实现复杂查询
  return await db.collection('orders').aggregate([
    { $match: { userId } },
    { $lookup: {
        from: 'products',
        localField: 'productId',
        foreignField: '_id',
        as: 'productDetails'
    }},
    { $unwind: '$productDetails' }
  ]).toArray()
}

// 变更流监听示例
export function watchOrderChanges() {
  return getMongoClient().then(client => {
    const collection = client.db('ecommerce').collection('orders')
    return collection.watch([], { fullDocument: 'updateLookup' })
  })
}

4. 深度对比分析

4.1 性能基准测试数据

在配备M1芯片的Macbook Pro上实测：

4.2 典型应用场景决策树

转化为文字描述：

• 当数据量 < 1GB且无需横向扩展 → SQLite
• 需要复杂查询且数据形态多变 → MongoDB
• 涉及设备间数据同步 → MongoDB Atlas服务
• 严格离线环境 → SQLite + 定期备份

5. 避坑指南与最佳实践

（600字）

常见问题处理方案：

1. 数据库锁死问题

// SQLite繁忙重试机制
async function queryWithRetry(sql, retries = 3) {
  for (let i=0; i<retries; i++) {
    try {
      return await db.get(sql)
    } catch (e) {
      if (e.code === 'SQLITE_BUSY') {
        await new Promise(r => setTimeout(r, 100 * i))
        continue
      }
      throw e
    }
  }
}

2. MongoDB连接池优化

// 在初始化时配置连接池
const client = new MongoClient(uri, {
  poolSize: 10, // 根据实际负载调整
  useUnifiedTopology: true,
  serverSelectionTimeoutMS: 5000
})

安全加固措施：

• SQLite数据库加密方案

npm install @journeyapps/sqlcipher

• MongoDB读写权限隔离

// 创建分权用户
use admin
db.createUser({
  user: 'appUser',
  pwd: 'securePass123',
  roles: [{ role: 'readWrite', db: 'production' }]
})

6. 未来演进方向

随着Electron应用复杂度的提升，混合存储架构渐成趋势。典型模式是：

• 本地采用SQLite做快速访问缓存
• MongoDB同步基础数据
• IndexedDB处理客户端临时状态

在这种架构下需要特别注意：

// 数据同步冲突处理策略
function resolveConflict(localData, remoteData) {
  // 采用最后写入优先策略
  const localTime = new Date(localData.updatedAt)
  const remoteTime = new Date(remoteData.updatedAt)
  return remoteTime > localTime ? remoteData : localData
}