LiteDB 数据库优缺点分析与C#代码示例

LiteDB 是一个轻量级的 .NET NoSQL 嵌入式数据库，完全用 C# 开发，支持跨平台（Windows、Linux、MacOS），并提供类似于 MongoDB 的简单 API。它以单文件形式存储数据，类似于 SQLite，支持事务和 ACID 特性，确保数据的一致性和可靠性。

优缺点分析

优点：

1. 轻量级与嵌入式：无需复杂配置，可直接嵌入 .NET 应用。
2. 跨平台支持：可在 Windows、Linux 和 MacOS 上运行。
3. 高性能与低资源消耗：适合嵌入式设备和移动应用。
4. 支持事务和 ACID 特性：确保数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性。
5. 简单的 API：提供类似于 MongoDB 的简洁 API，易于使用。
6. LINQ 查询支持：支持 LINQ 查询，使得查询操作更加直观。
7. 单文件存储：数据存储在一个文件中，便于管理和备份。
8. 数据保障：支持写前日志（WAL）机制，确保数据恢复能力。

缺点：

1. 不适合大规模数据存储：在处理大量数据时可能会出现性能问题。大数据量（如百万级文档）可能导致性能下降，需结合索引优化。
2. 并发支持有限：虽然线程安全，但在高并发场景下需谨慎使用。单文件架构在高并发写入时可能出现锁竞争，建议控制并发写入量。
3. 功能相对简单：不支持复杂的查询和高级数据库特性。
4. 社区支持较小：可能缺乏成熟的解决方案和文档。

使用注意事项

1. 适用场景：适合小型项目和单用户应用程序。
2. 索引优化：对常用查询字段创建索引，以提高查询性能。
3. 事务管理：确保在事务中正确处理异常，避免数据不一致。
4. 定期备份：定期备份数据库文件，防止数据丢失。
5. 并发问题：在高并发场景下需谨慎使用，避免性能瓶颈。

常见业务的C#代码示例

1. 创建或者打开数据库

如果指定的文件不存在，LiteDB 会自动创建一个新的数据库文件；如果文件已经存在，则会打开该数据库。
LiteDB 主要通过 AES 加密算法 对数据库文件进行整体加密，支持在连接时通过密码参数启用，提供简单且高效的数据存储安全保护。

using LiteDB;

class Program
{
   
    static void Main()
    {
   
        // 数据库文件路径
        string dbPath = "MyDatabase.db";
        // 数据库密码
        string password = "MySecretPassword";

        // 连接字符串，包含密码
        string connectionString = $"Filename={
     dbPath};Password={
     password}";

        using (var db = new LiteDatabase(connectionString))
        {
   
            // 现在可以使用 db 对象进行数据库操作了
           
        }
    }
}

2. 数据结构定义：文档与类的映射

LiteDB 是文档型数据库，数据以 BSON（Binary JSON）格式存储。通过定义 C# 类来映射文档结构，支持以下特性：

（1）基础类定义

public class Person
{
   
    [BsonId] // 主键（自动生成或指定）
    public int Id {
    get; set; }
    
    [BsonField("name")] // 自定义字段名
    public string FullName {
    get; set; }
    
    public int Age {
    get; set; }
    public DateTime CreatedAt {
    get; set; } = DateTime.UtcNow;
    
    // 嵌套文档
    public Address Address {
    get; set; }
    
    // 数组
    public List<string> Tags {
    get; set; }
}

public class Address
{
   
    public string City {
    get; set; }
    public string Country {
    get; set; }
}

（2）嵌套与数组优化

• 嵌套文档：直接在类中定义子对象，LiteDB 会自动序列化嵌套结构。
• 数组字段：使用 List 存储集合数据，避免过度嵌套（如多层数组）以提升查询性能。
• 避免深嵌套：超过 2 层的嵌套可能导致查询效率下降，建议拆分为独立集合。

（3）特殊类型处理

• 日期时间：使用 DateTime 类型，存储为 UTC 时间以避免时区问题。
• 字典：使用 Dictionary<string, object> 存储动态键值对，但需注意索引限制。
• 二进制数据：使用 byte[] 存储文件或图片，配合 GridFS 处理大文件。

3. 增、改、删、查询代码示例：

using LiteDB;
using System;
using System.Collections.Generic;

// 定义 Person 类
public class Person
{
   
    [BsonId] // 主键（自动生成或指定）
    public int Id {
    get; set; }

    [BsonField("name")] // 自定义字段名
    public string FullName {
    get; set; }

    public int Age {
    get; set; }
    public DateTime CreatedAt {
   </