モダンSQLite活用ガイド — サーバーレスからエッジまで

SQLiteの再評価

SQLiteは「おもちゃのデータベース」と思われがちですが、実は非常に強力です。

なぜ今SQLiteなのか

  • シンプル: サーバー不要、単一ファイル
  • 高速: ローカルI/O、ネットワークレイテンシなし
  • 信頼性: ACID準拠、広く使われている（Android、iOSなど）
  • モダン化: Litestream、Turso、D1などの新ツール
  • エッジコンピューティング: CDNエッジでデータベースを実行

適したユースケース

  • 読み取り中心のアプリ: ブログ、ドキュメント、eコマースカタログ
  • エッジアプリ: Cloudflare Workers、Vercel Edge
  • 組み込み: モバイルアプリ、デスクトップアプリ
  • ローカルファースト: オフライン対応アプリ

Node.jsでのSQLite

better-sqlite3

最速のSQLiteバインディングです。

npm install better-sqlite3
npm install -D @types/better-sqlite3
import Database from 'better-sqlite3'

const db = new Database('app.db')

// テーブル作成
db.exec(`
  CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    name TEXT NOT NULL,
    email TEXT UNIQUE NOT NULL,
    created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
  )
`)

// 挿入
const insert = db.prepare(`
  INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)
`)

insert.run('Alice', 'alice@example.com')

// トランザクション
const insertMany = db.transaction((users: Array<[string, string]>) => {
  for (const [name, email] of users) {
    insert.run(name, email)
  }
})

insertMany([
  ['Bob', 'bob@example.com'],
  ['Charlie', 'charlie@example.com'],
])

// クエリ
const getUser = db.prepare('SELECT * FROM users WHERE id = ?')
const user = getUser.get(1)

const getAllUsers = db.prepare('SELECT * FROM users')
const users = getAllUsers.all()

// 型安全性
interface User {
  id: number
  name: string
  email: string
  created_at: string
}

const getUserTyped = db.prepare<unknown[], User>('SELECT * FROM users WHERE id = ?')
const typedUser = getUserTyped.get(1)

WALモード

Write-Ahead Logging（WAL）モードは、並行読み取りと書き込みを可能にします。

db.pragma('journal_mode = WAL')
db.pragma('synchronous = NORMAL')
db.pragma('cache_size = -64000') // 64MB
db.pragma('temp_store = MEMORY')

WALモードのメリット:

  • 読み取りと書き込みがブロックしない
  • パフォーマンス向上
  • データ整合性

Drizzle ORMとの統合

npm install drizzle-orm better-sqlite3
npm install -D drizzle-kit
// schema.ts
import { sqliteTable, text, integer } from 'drizzle-orm/sqlite-core'

export const users = sqliteTable('users', {
  id: integer('id').primaryKey({ autoIncrement: true }),
  name: text('name').notNull(),
  email: text('email').notNull().unique(),
  createdAt: integer('created_at', { mode: 'timestamp' }).notNull(),
})

export const posts = sqliteTable('posts', {
  id: integer('id').primaryKey({ autoIncrement: true }),
  title: text('title').notNull(),
  content: text('content').notNull(),
  authorId: integer('author_id').notNull().references(() => users.id),
  createdAt: integer('created_at', { mode: 'timestamp' }).notNull(),
})
// db.ts
import { drizzle } from 'drizzle-orm/better-sqlite3'
import Database from 'better-sqlite3'
import * as schema from './schema'

const sqlite = new Database('app.db')
export const db = drizzle(sqlite, { schema })
// クエリ
import { db } from './db'
import { users, posts } from './schema'
import { eq } from 'drizzle-orm'

// 挿入
const user = await db.insert(users).values({
  name: 'Alice',
  email: 'alice@example.com',
  createdAt: new Date(),
}).returning()

// クエリ
const allUsers = await db.select().from(users)

const userWithPosts = await db.query.users.findFirst({
  where: eq(users.id, 1),
  with: {
    posts: true,
  },
})

Litestream — バックアップとレプリケーション

Litestreamは、SQLiteをS3などにリアルタイムでレプリケーションします。

インストール

# macOS
brew install litestream

# Linux
wget https://github.com/benbjohnson/litestream/releases/download/v0.3.13/litestream-v0.3.13-linux-amd64.tar.gz
tar -xzf litestream-v0.3.13-linux-amd64.tar.gz
sudo mv litestream /usr/local/bin/

設定

# litestream.yml
dbs:
  - path: /var/lib/app.db
    replicas:
      - type: s3
        bucket: my-app-db-backup
        path: app.db
        region: us-east-1
        access-key-id: ${AWS_ACCESS_KEY_ID}
        secret-access-key: ${AWS_SECRET_ACCESS_KEY}

実行

# レプリケーション開始
litestream replicate

# アプリと一緒に起動
litestream replicate -exec "node server.js"

# リストア
litestream restore -o /var/lib/app.db s3://my-app-db-backup/app.db

Dockerでの使用

FROM node:20-slim

RUN apt-get update && apt-get install -y wget \
  && wget https://github.com/benbjohnson/litestream/releases/download/v0.3.13/litestream-v0.3.13-linux-amd64.tar.gz \
  && tar -xzf litestream-v0.3.13-linux-amd64.tar.gz \
  && mv litestream /usr/local/bin/ \
  && rm litestream-v0.3.13-linux-amd64.tar.gz

COPY litestream.yml /etc/litestream.yml
COPY . /app
WORKDIR /app

CMD ["litestream", "replicate", "-exec", "node server.js"]

Turso — エッジSQLite

TursoはlibSQLベースのマネージドSQLiteサービスです。

特徴

  • グローバルレプリケーション: 世界中にデータを配置
  • エッジコンピューティング: 低レイテンシ
  • HTTP API: サーバーレス対応
  • 無料枠: 500MBストレージ、10億行読み取り/月

セットアップ

# Turso CLIインストール
brew install tursodatabase/tap/turso

# ログイン
turso auth login

# データベース作成
turso db create my-app

# 接続URL取得
turso db show my-app --url
turso db tokens create my-app

Node.jsから接続

npm install @libsql/client
import { createClient } from '@libsql/client'

const client = createClient({
  url: process.env.TURSO_DATABASE_URL!,
  authToken: process.env.TURSO_AUTH_TOKEN!,
})

// クエリ
const result = await client.execute('SELECT * FROM users')

// プリペアドステートメント
const user = await client.execute({
  sql: 'SELECT * FROM users WHERE id = ?',
  args: [1],
})

// トランザクション
const tx = await client.transaction()
try {
  await tx.execute({
    sql: 'INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)',
    args: ['Alice', 'alice@example.com'],
  })
  await tx.execute({
    sql: 'INSERT INTO posts (title, author_id) VALUES (?, ?)',
    args: ['Hello', 1],
  })
  await tx.commit()
} catch (error) {
  await tx.rollback()
  throw error
}

Drizzleとの統合

import { drizzle } from 'drizzle-orm/libsql'
import { createClient } from '@libsql/client'

const client = createClient({
  url: process.env.TURSO_DATABASE_URL!,
  authToken: process.env.TURSO_AUTH_TOKEN!,
})

export const db = drizzle(client)

Cloudflare D1

Cloudflare WorkersのネイティブSQLiteです。

データベース作成

npx wrangler d1 create my-db
# wrangler.toml
[[d1_databases]]
binding = "DB"
database_name = "my-db"
database_id = "your-database-id"

Workerから使用

export interface Env {
  DB: D1Database
}

export default {
  async fetch(request: Request, env: Env): Promise<Response> {
    const { results } = await env.DB.prepare(
      'SELECT * FROM users WHERE id = ?'
    ).bind(1).all()

    return Response.json(results)
  },
}

バッチクエリ

const batch = [
  env.DB.prepare('INSERT INTO users (name) VALUES (?)').bind('Alice'),
  env.DB.prepare('INSERT INTO users (name) VALUES (?)').bind('Bob'),
  env.DB.prepare('INSERT INTO users (name) VALUES (?)').bind('Charlie'),
]

await env.DB.batch(batch)

LiteFS — 分散SQLite

LiteFSはFUSEベースの分散ファイルシステムで、SQLiteをクラスターで実行できます。

特徴

  • プライマリ/レプリカ: 自動フェイルオーバー
  • 強い整合性: プライマリで書き込み、レプリカで読み取り
  • Fly.io統合: Fly.ioで簡単にデプロイ

設定例

# litefs.yml
fuse:
  dir: "/litefs"

data:
  dir: "/var/lib/litefs"

lease:
  type: "consul"
  advertise-url: "http://${HOSTNAME}.vm.${FLY_APP_NAME}.internal:20202"
  candidate: ${FLY_REGION == PRIMARY_REGION}
  promote: true

  consul:
    url: "${FLY_CONSUL_URL}"
    key: "my-app/primary"

パフォーマンス最適化

インデックス

CREATE INDEX idx_users_email ON users(email);
CREATE INDEX idx_posts_author ON posts(author_id);
CREATE INDEX idx_posts_created ON posts(created_at DESC);

ANALYZE

db.exec('ANALYZE')

接続プール（複数プロセス）

import { Pool } from 'generic-pool'
import Database from 'better-sqlite3'

const pool = Pool.createPool({
  create: () => new Database('app.db'),
  destroy: (db) => db.close(),
}, {
  max: 10,
  min: 2,
})

async function query(sql: string) {
  const db = await pool.acquire()
  try {
    return db.prepare(sql).all()
  } finally {
    await pool.release(db)
  }
}

まとめ

SQLiteは以下のシナリオで最適です。

  • 低〜中トラフィック: 月100万PVまで十分対応
  • 読み取り中心: ブログ、CMS、カタログサイト
  • エッジデプロイ: Cloudflare Workers、Vercel Edge
  • オフライン対応: PWA、モバイルアプリ

Litestream、Turso、D1などの新ツールにより、SQLiteはPostgreSQLやMySQLの代替として十分に使える選択肢になっています。

参考リンク