springData系列 - springData-mongoDB - 《微服务技术总结》

1 MongoDB简介
2 MongoDB适用场景
3 MongoDB特点
4 MongoDB体系结构
5 数据类型
6 Docker 环境下MongoDB安装
- 6.1 在宿主机Docker环境创建mongo容器
- 6.2 远程登陆
7 Java操作MongoDB
- (1)mongodb-driver
- (2)spring-Data-MongoDB
8 MongoDB常用命令

1 MongoDB简介

MongoDB 是一个跨平台的，面向文档的数据库，是当前 NoSQL 数据库产品中最热门的一种。它介于关系数据库和非关系数据库之间，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的产品。它支持的数据结构非常松散，是类似 JSON 的 BSON 格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。
MongoDB 的官方网站地址是：http://www.mongodb.org/

2 MongoDB适用场景

（1）数据量大
（2）写入操作频繁
（3）价值较低

3 MongoDB特点

MongoDB 最大的特点是他支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。它是一个面向集合的,模式自由的文档型数据库。具体特点总结如下：
（1）面向集合存储，易于存储对象类型的数据
（2）模式自由
（3）支持动态查询
（4）支持完全索引，包含内部对象
（5）支持复制和故障恢复
（6）使用高效的二进制数据存储，包括大型对象（如视频等）
（7）自动处理碎片，以支持云计算层次的扩展性
（8）支持 Python，PHP，Ruby，Java，C，C#，Javascript，Perl 及 C++语言的驱动程序，社区中也提供了对
Erlang 及.NET 等平台的驱动程序
（9）文件存储格式为 BSON（一种 JSON 的扩展）

4 MongoDB体系结构

MongoDB 的逻辑结构是一种层次结构。主要由：
文档(document)、集合(collection)、数据库(database)这三部分组成的。逻辑结构是面
向用户的，用户使用 MongoDB 开发应用程序使用的就是逻辑结构。
（1）MongoDB 的文档（document），相当于关系数据库中的一行记录。
（2）多个文档组成一个集合（collection），相当于关系数据库的表。
（3）多个集合（collection），逻辑上组织在一起，就是数据库（database）。
（4）一个 MongoDB 实例支持多个数据库（database）。
文档(document)、集合(collection)、数据库(database)的层次结构如下图:
图片.png
下表是MongoDB与MySQL数据库逻辑结构概念的对比

5 数据类型

基本数据类型
null：用于表示空值或者不存在的字段，{“x”:null}
布尔型：布尔类型有两个值true和false，{“x”:true}
数值：shell默认使用64为浮点型数值。{“x”：3.14}或{“x”：3}。对于整型值，可以使用
NumberInt（4字节符号整数）或NumberLong（8字节符号整数），
{“x”:NumberInt(“3”)}{“x”:NumberLong(“3”)}
字符串：UTF-8字符串都可以表示为字符串类型的数据，{“x”：“呵呵”}
日期：日期被存储为自新纪元依赖经过的毫秒数，不存储时区，{“x”:new Date()}
正则表达式：查询时，使用正则表达式作为限定条件，语法与JavaScript的正则表达式相
同，{“x”:/[abc]/}
数组：数据列表或数据集可以表示为数组，{“x”： [“a“，“b”,”c”]}
内嵌文档：文档可以嵌套其他文档，被嵌套的文档作为值来处理，{“x”:{“y”:3 }}
对象Id：对象id是一个12字节的字符串，是文档的唯一标识，{“x”: objectId() }
二进制数据：二进制数据是一个任意字节的字符串。它不能直接在shell中使用。如果要
将非utf-字符保存到数据库中，二进制数据是唯一的方式。
代码：查询和文档中可以包括任何JavaScript代码，{“x”:function(){/…/}}

6 Docker 环境下MongoDB安装

6.1 在宿主机Docker环境创建mongo容器

docker run ‐di ‐‐name=tensquare_mongo ‐p 27017:27017 mongo

6.2 远程登陆

mongo 192.168.184.134

7 Java操作MongoDB

(1)mongodb-driver

mongodb-driver是mongo官方推出的java连接mongoDB的驱动包，相当于JDBC驱动。
我们通过一个入门的案例来了解mongodb-driver的基本使用

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.mongodb</groupId>
        <artifactId>mongodb‐driver</artifactId>
        <version>3.6.3</version>
    </dependency>
  </dependencies>

创建测试类：

/**
 * MongoDb入门小demo
 */
public class MongoDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MongoClient client=new MongoClient("192.168.184.134");//创建连接
        MongoDatabase spitdb = client.getDatabase("spitdb");//打开数据库
        MongoCollection<Document> spit = spitdb.getCollection("spit");//
获取集合
        FindIterable<Document> documents = spit.find();//查询记录获取文档集
合
        for(Document document:documents){ //
            System.out.println("内容："+  document.getString("content"));
            System.out.println("用户ID:"+document.getString("userid"));
            System.out.println("浏览量："+document.getInteger("visits"));
        }
        client.close();//关闭连接
    }
}

(2)spring-Data-MongoDB

1)引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
</dependency>

2）在application.yml配置文件中，添加mongoDB相应配置信息

server:
  port: 9006
spring:
  application:
    name: tensquare-spit
  data:
    mongodb:
      host: 192.168.108.140
      database: spitdb
  redis:
    host: 192.168.108.140

3）创建数据库反问接口Dao

到这里就会发现，spring-data系列用法也是非常像的，像极了spring-data-jpa的使用方法，继承MongoRepository，指定实体类类型，主键类型，同时同样支持通过方法名命规则定义方法来操作数据库，如下所示：

public interface SpitDao extends MongoRepository<Spit, String> {
/**
 * 根据parentId分页查询
 *
 * @param parentId
 * @return
 */
Page<Spit> findByParentid(String parentId, Pageable Pageable);
}

4）创建实体类

/**
 * @author: Luck-zb
 * description：吐槽微服务实体类
 * Date：2021/1/26 - 15:04
 */
public class Spit implements Serializable{

    private String _id;
    private String content;
    private Date publishtime;
    private String userid;
    private String nickname;
    private Integer visits;
    private Integer thumbup;
    private Integer share;
    private Integer comment;
    private String state;
    private String parentid;

5）在需要使用mongoDb的类中注入MongoTemplate模板对象

值得注意的是，这个模板对象和redisTemplate是有区别的，在使用spring-data-redis的时候，操作redis数据库，就只能用redisTemplate；而操作mongoDb的时候，继承了MongoRepository的接口SpitDao本身的方法就能操作mongoDb数据库了，这里的MongoTemplate更像是一个对MongoRepository的扩展，可以使用一些特殊业务的场景，如下：使用原生的继承MongoRepository的方式就能实现大部分的功能，只不过mongoTemplate能对特异型业务需求提供更好的实现罢了

@Autowired
private MongoTemplate mongoTemplate;
/**
 * 点赞
 *
 * @param spitId
 */
public void thumbUp(String spitId) {
    // 方法一，效率有问题，和数据库交互太频繁
    /*Spit spit = spitDao.findById(spitId).get();
    spit.setThumbUp((spit.getThumbUp() == null ? 0 : spit.getThumbUp()) + 1);
    spitDao.save(spit);*/
    // 方法二、使用原生mongo命令来实现自增，db.update({"_id":"1},{$inc:{thumbUp:NumberInt(1)}})
    Query query = new Query();
    query.addCriteria(Criteria.where("_id").is(spitId));
    Update update = new Update();
    update.inc("thumbup", 1);
    mongoTemplate.updateFirst(query, update, "spit");
}

8 MongoDB常用命令

8.1 选择和创建数据库

选择和创建数据库的语法格式：

use 数据库名称

如果数据库不存在则自动创建
以下语句创建spit数据库

use spitdb

8.2 插入与查询文档

插入文档的语法格式：

db.集合名称.insert(数据);

我们这里可以插入以下测试数据：

db.spit.insert({content:"听说十次方课程很给力呀",userid:"1011",nickname:"小
雅",visits:NumberInt(902)})

查询集合的语法格式：

db.集合名称.find()

如果我们要查询spit集合的所有文档，我们输入以下命令

db.spit.find()

这里你会发现每条文档会有一个叫_id的字段，这个相当于我们原来关系数据库中表的主键，当你在插入文档记录时没有指定该字段，MongoDB会自动创建，其类型是ObjectID类型。如果我们在插入文档记录时指定该字段也可以，其类型可以是ObjectID类型，也可以是MongoDB支持的任意类型。
输入以下测试语句:

db.spit.insert({_id:"1",content:"我还是没有想明白到底为啥出
错",userid:"1012",nickname:"小明",visits:NumberInt(2020)});
db.spit.insert({_id:"2",content:"加班到半夜",userid:"1013",nickname:"凯
撒",visits:NumberInt(1023)});
db.spit.insert({_id:"3",content:"手机流量超了咋
办？",userid:"1013",nickname:"凯撒",visits:NumberInt(111)});
db.spit.insert({_id:"4",content:"坚持就是胜利",userid:"1014",nickname:"诺
诺",visits:NumberInt(1223)});

如果我想按一定条件来查询，比如我想查询userid为1013的记录，怎么办？很简单！只要在find()中添加参数即可，参数也是json格式，如下：

db.spit.find({userid:'1013'})

如果你只需要返回符合条件的第一条数据，我们可以使用findOne命令来实现

db.spit.findOne({userid:'1013'})

如果你想返回指定条数的记录，可以在find方法后调用limit来返回结果，例如：

db.spit.find().limit(3)

8.3 修改与删除文档

修改文档的语法结构：

db.集合名称.update(条件,修改后的数据)

如果我们想修改_id为1的记录，浏览量为1000，输入以下语句：

db.spit.update({_id:"1"},{visits:NumberInt(1000)})

执行后，我们会发现，这条文档除了visits字段其它字段都不见了，为了解决这个问题，我们需要使用修改器$set来实现，命令如下：

db.spit.update({_id:"2"},{$set:{visits:NumberInt(2000)}})

这样就OK啦。
删除文档的语法结构：

db.集合名称.remove(条件)

以下语句可以将数据全部删除，请慎用

db.spit.remove({})

如果删除visits=1000的记录，输入以下语句

db.spit.remove({visits:1000})

8.4 统计条数

统计记录条件使用count()方法。以下语句统计spit集合的记录数

db.spit.count()

如果按条件统计，例如：统计userid为1013的记录条数

db.spit.count({userid:"1013"})

8.5 模糊查询

MongoDB的模糊查询是通过正则表达式的方式实现的。格式为：

/模糊查询字符串/

例如，我要查询吐槽内容包含“流量”的所有文档，代码如下：

db.spit.find({content:/流量/})

如果要查询吐槽内容中以“加班”开头的，代码如下：

db.spit.find({content:/^加班/})

8.6 大于小于不等于

<, <=, >, >= 这个操作符也是很常用的，格式如下:

db.集合名称.find({ "field" : { $gt: value }}) // 大于: field > value
db.集合名称.find({ "field" : { $lt: value }}) // 小于: field < value
db.集合名称.find({ "field" : { $gte: value }}) // 大于等于: field >= value
db.集合名称.find({ "field" : { $lte: value }}) // 小于等于: field <= value
db.集合名称.find({ "field" : { $ne: value }}) // 不等于: field != value

示例：查询吐槽浏览量大于1000的记录

db.spit.find({visits:{$gt:1000}})

8.7 包含与不包含

包含使用$in操作符。
示例：查询吐槽集合中userid字段包含1013和1014的文档

db.spit.find({userid:{$in:["1013","1014"]}})

不包含使用$nin操作符。
示例：查询吐槽集合中userid字段不包含1013和1014的文档

db.spit.find({userid:{$nin:["1013","1014"]}})

8.8 条件连接
我们如果需要查询同时满足两个以上条件，需要使用$and操作符将条件进行关联。（相当于SQL的and）
格式为：

$and:[ {  },{  },{ } ]

示例：查询吐槽集合中visits大于等于1000 并且小于2000的文档

db.spit.find({$and:[ {visits:{$gte:1000}} ,{visits:{$lt:2000} }]})

如果两个以上条件之间是或者的关系，我们使用操作符进行关联，与前面 and的使用方式相同
格式为：

$or:[ {  },{  },{   } ]

示例：查询吐槽集合中userid为1013，或者浏览量小于2000的文档记录

db.spit.find({$or:[ {userid:"1013"} ,{visits:{$lt:2000} }]})

8.9 列值增长

如果我们想实现对某列值在原有值的基础上进行增加或减少，可以使用$inc运算符来实现

db.spit.update({_id:"2"},{$inc:{visits:NumberInt(1)}}  )

springData-mongoDB