在现代应用程序开发中，高效地存储和管理二进制数据是一个常见的需求。LiteDB 作为一个轻量级的嵌入式 NoSQL 数据库，提供了简单而强大的二进制数据存储方案。本文将深入探讨如何使用 LiteDB 在 C# 中存储、检索和管理二进制数据。

准备工作

首先，确保安装 LiteDB NuGet 包：

Bash
Install-Package LiteDB

二进制数据存储模型

定义数据模型

C#
public class FileDocument
{
    // 文档唯一标识
    public ObjectId Id { get; set; }

    // 文件名
    public string FileName { get; set; }

    // 文件类型
    public string FileType { get; set; }

    // 二进制数据
    public byte[] FileContent { get; set; }

    // 文件大小（字节）
    public long FileSize { get; set; }

    // 上传时间
    public DateTime UploadDate { get; set; }
}

二进制数据存储实现

存储文件

C#
public class BinaryStorageService
{
    private readonly LiteDatabase _database;
    private readonly ILiteCollection<FileDocument> _fileCollection;

    public BinaryStorageService(string databasePath)
    {
        // 创建数据库连接
        _database = new LiteDatabase(databasePath);
        _fileCollection = _database.GetCollection<FileDocument>("files");
    }

    /// <summary>
    /// 存储文件到 LiteDB
    /// </summary>
    /// <param name="filePath">本地文件路径</param>
    /// <returns>存储的文件文档</returns>
    public FileDocument StoreFile(string filePath)
    {
        // 读取文件为二进制数据
        byte[] fileBytes = File.ReadAllBytes(filePath);

        // 创建文件文档
        var fileDocument = new FileDocument
        {
            FileName = Path.GetFileName(filePath),
            FileType = Path.GetExtension(filePath),
            FileContent = fileBytes,
            FileSize = new FileInfo(filePath).Length,
            UploadDate = DateTime.Now
        };

        // 插入数据库
        _fileCollection.Insert(fileDocument);

        return fileDocument;
    }
}

4.2 检索文件

C#
public class BinaryRetrievalService
{
    private readonly LiteDatabase _database;
    private readonly ILiteCollection<FileDocument> _fileCollection;

    public BinaryRetrievalService(string databasePath)
    {
        _database = new LiteDatabase(databasePath);
        _fileCollection = _database.GetCollection<FileDocument>("files");
    }

    /// <summary>
    /// 根据文件名检索文件
    /// </summary>
    /// <param name="fileName">文件名</param>
    /// <returns>文件文档</returns>
    public FileDocument RetrieveFileByName(string fileName)
    {
        return _fileCollection.FindOne(f => f.FileName == fileName);
    }

    /// <summary>
    /// 将文件保存到本地
    /// </summary>
    /// <param name="fileDocument">文件文档</param>
    /// <param name="outputPath">输出路径</param>
    public void SaveFileToDisk(FileDocument fileDocument, string outputPath)
    {
        if (fileDocument == null)
        {
            throw new ArgumentNullException(nameof(fileDocument));
        }

        File.WriteAllBytes(outputPath, fileDocument.FileContent);
    }
}

高级功能

文件大小限制

C#
public void EnforceFileSizeLimit(long maxSizeInBytes)
{
    // 检查文件大小
    var largeFiles = _fileCollection.Find(f => f.FileSize > maxSizeInBytes);
    foreach (var file in largeFiles)
    {
        // 可以选择删除或标记
        _fileCollection.Delete(file.Id);
    }
}

文件压缩

C#
public byte[] CompressFile(byte[] fileBytes)
{
    using (var compressedStream = new MemoryStream())
    {
        using (var gzipStream = new GZipStream(compressedStream, CompressionMode.Compress))
        {
            gzipStream.Write(fileBytes, 0, fileBytes.Length);
        }
        return compressedStream.ToArray();
    }
}

使用示例

写文件信息

C#
namespace App08
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string dbPath = "myfiles.db";

            // 检索文件
            var retrievalService = new BinaryRetrievalService(dbPath);
            var retrievedFile = retrievalService.RetrieveFileByName("C#区块链编程.pdf");

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

读取文件信息

C#
namespace App08
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string dbPath = "myfiles.db";

            // 检索文件
            var retrievalService = new BinaryRetrievalService(dbPath);
            var retrievedFile = retrievalService.RetrieveFileByName("C#区块链编程.pdf");

            if(retrievedFile!= null)
            {
                Console.WriteLine("File found: " + retrievedFile.FileName);
                Console.WriteLine("File size: " + retrievedFile.FileSize);

                //将文件保存到本地
                File.WriteAllBytes(retrievedFile.FileName, retrievedFile.FileContent);
            }

            Console.ReadKey();
        }
    }
}

注意事项

LiteDB 适合存储小到中等大小的文件（推荐 < 16MB）
对于大文件，考虑使用文件系统存储路径
定期备份数据库
注意内存消耗

结论

LiteDB 提供了一种简单、高效的方式在 C# 应用程序中存储和管理二进制数据。通过合理设计，可以轻松实现文件的存储、检索和管理。

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