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NoSql
NotOnly Sql，不仅仅是 sql 。
NoSql数据库分类:
键值对：redis
列存储：Hbase
文档型：mongodb
图形（graph）数据库：Neo4j，infogrid
MongoDB
是一个基于分布式文件存储的数据库，c++编写，可扩展高性能数据存储方案。MongoDb介于关系型数据库和非关系型数据库之间，是非关系型数据库中功能最多的，最像关系型数据库。数据结构非常松散可以存储非常复杂的数据对象。Mongodb支持的查询语言非常强大，语法类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系型数据库单表查询的所有功能，而且还支持对数据建立索引。
在高负载的情况下，MongoDB 天然支持水平扩展和高可用，可以很方便地添加节点/实例，以保证服务性能和可用性。MongoDB 可以用于代替传统的关系型数据库或键/值存储方式，皆在为 Web 应用提供可扩展的高可用高性能数据存储解决方案。
存储结构
文档（Document） ：MongoDB 中最基本的单元，由 BSON 键值对（key-value）组成
集合（Collection） ：一个集合可以包含多个文档，每个文档的结构可以不同
- 数据库（Database） ：一个数据库中可以包含多个集合，可以在 MongoDB 中创建多个数据库
BSON是 Binary JSON的简称，是 JSON 文档的二进制表示，支持将文档和数组嵌入到其他文档和数组中，还包含允许表示不属于 JSON 规范的数据类型的扩展。与 JSON 相比，BSON 着眼于提高存储和扫描效率
传统关系型数据和MongoDB类比：
| MongoDB | 传统关系型数据库 |
|---|---|
| Database | schema |
| Collection | Table |
| Document | Row |
| Field | Column |
特性
- BSON：MongoDB 中的数据就是一个 BSON 文档，它是由键值对组成的数据结构，类似于 JSON 对象，是 MongoDB 中的基本数据单元
- 模式自由：集合的概念类似 MySQL 里的表，但它不需要定义任何模式，能够用更少的数据对象表现复杂的领域模型对象
- 支持多种查询方式 ：MongoDB 查询 API 支持读写操作 (CRUD)以及数据聚合、文本搜索和地理空间查询。
- 支持 ACID 事务 ：NoSQL 数据库通常不支持事务，为了可扩展和高性能进行了权衡。不过，也有例外，MongoDB 就支持事务。与关系型数据库一样，MongoDB 事务同样具有 ACID 特性。MongoDB 单文档原生支持原子性，也具备事务的特性。MongoDB 4.0 加入了对多文档事务的支持，但只支持复制集部署模式下的事务，也就是说事务的作用域限制为一个副本集内。MongoDB 4.2 引入了分布式事务，增加了对分片集群上多文档事务的支持，并合并了对副本集上多文档事务的现有支持。
- 聚合管道：聚合管道用来执行数据聚合、过滤的操作
- 支持多种类型的索引 ：单字段索引、复合索引、多键索引、哈希索引、文本索引、 地理位置索引等
- 支持 failover ：提供自动故障恢复的功能，主节点发生故障时，自动从从节点中选举出一个新的主节点，确保集群的正常使用，这对于客户端来说是无感知的
- 支持分片集群 ：MongoDB 支持集群自动切分数据，让集群存储更多的数据，具备更强的性能。在数据插入和更新时，能够自动路由和存储。
- 支持存储大文件 ：MongoDB 的单文档存储空间要求不超过 16MB。对于超过 16MB 的大文件，MongoDB 提供了 GridFS 来进行存储，通过 GridFS，可以将大型数据进行分块处理，然后将这些切分后的小文档保存在数据库中。
实践
pom
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
</dependency>
yml
spring:
application:
name: MongoApp
data:
mongodb:
uri: mongodb://127.0.0.1:27017/FirstMongoDBSchema
logging:
level:
org.springframework.data.mongodb: debug
model
package com.ramble.mongodb.model;
import lombok.Data;
import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;
import java.io.Serializable;
import java.util.Date;
@Data
@Document(collection = "students")
public class Student implements Serializable {
@Id
private Long id;
private String userName;
private String passWord;
private Integer age;
private Date createTime;
}
- Document：此实体对应的文档
- collection="students"：此实体所属的集合为students集合
- Id：文档的id，唯一标识
repository
package com.ramble.mongodb.repository;
import com.ramble.mongodb.model.Student;
import org.springframework.data.mongodb.repository.MongoRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;
@Repository
public interface StudentRepository extends MongoRepository<Student, Integer> {
List<Student> findByUserName(String userName);
List<Student> findByPassWordLike(String passWord);
@Query( value = "{'age' : {\"$gt\" : ?0}}")List<Student> findList(Integer age);
}
- MongoRepository：继承MongoRepository即可开箱即用基本的CURD操作
- Query： 如果默认的无法满足需求，可以编写自定义查询语句
- findList：表示查询age 大于 传递进来的age参数的数据，?0 表示获取参数列表的第一个参数，这里就体现框架的强大之处了，这里的写法非常类似 spring-data-jpa 的写法。框架屏蔽了技术实现的细节，用过jpa的开发人员可以很平滑的在项目中继承mongodb。
- findByUserName： 查询userName等于传递进来的userName参数的数据，会自动生成查询语句，可通过控制台输出观察到
controller
package com.ramble.mongodb.controller;
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.ramble.mongodb.model.Student;
import com.ramble.mongodb.repository.StudentRepository;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
@Slf4j
@AllArgsConstructor
@RestController
@RequestMapping("/student")
public class StudentController {
private StudentRepository studentRepository;
@PostMapping("/")
public void create(@RequestBody Student param) {
Student save = studentRepository.save(param);
}
@DeleteMapping("/{id}")
public void delete(@PathVariable Integer id) {
studentRepository.deleteById(id);
}
@PutMapping("/")
public Student update(@RequestBody Student param) {
Student save = studentRepository.save(param);
return save;
}
@GetMapping("/{id}")
public Student get(@PathVariable Integer id) {
Optional<Student> byId = studentRepository.findById(id);
return byId.get();
}
@GetMapping("/")
public List<Student> find() {
List<Student> all = studentRepository.findAll();
return all;
}
@GetMapping("/biz")
public void findBiz() {
List<Student> c = studentRepository.findByUserName("string");
log.info("查询结果为：" + JSON.toJSONString(c));
List<Student> like = studentRepository.findByPassWordLike("123");
log.info("查询结果为：" + JSON.toJSONString(like));
List<Student> list = studentRepository.findList(9);
log.info("查询结果为：" + JSON.toJSONString(list));
}
}
findBiz 接口打印的日志为：
2023-07-18 14:21:46.105 DEBUG 29044 --- [nio-8080-exec-3] o.s.d.m.r.query.MongoQueryCreator : Created query Query: { "userName" : "string"}, Fields: {}, Sort: {}
2023-07-18 14:21:46.106 DEBUG 29044 --- [nio-8080-exec-3] o.s.data.mongodb.core.MongoTemplate : find using query: { "userName" : "string"} fields: Document{
{}} for class: class com.ramble.mongodb.model.Student in collection: students
2023-07-18 14:21:46.110 INFO 29044 --- [nio-8080-exec-3] c.r.m.controller.StudentController : 查询结果为：[{"age":0,"createTime":1689657852733,"id":222,"passWord":"string","userName":"string"},{"age":0,"createTime":1689657852733,"id":333,"passWord":"string","userName":"string"}]
2023-07-18 14:21:46.111 DEBUG 29044 --- [nio-8080-exec-3] o.s.d.m.r.query.MongoQueryCreator : Created query Query: { "passWord" : { "$regularExpression" : { "pattern" : "123", "options" : ""}}}, Fields: {}, Sort: {}
2023-07-18 14:21:46.112 DEBUG 29044 --- [nio-8080-exec-3] o.s.data.mongodb.core.MongoTemplate : find using query: { "passWord" : { "$regularExpression" : { "pattern" : "123", "options" : ""}}} fields: Document{
{}} for class: class com.ramble.mongodb.model.Student in collection: students
2023-07-18 14:21:46.114 INFO 29044 --- [nio-8080-exec-3] c.r.m.controller.StudentController : 查询结果为：[{"age":20,"createTime":1689659233455,"id":202,"passWord":"123456","userName":"cr8"}]
2023-07-18 14:21:46.115 DEBUG 29044 --- [nio-8080-exec-3] o.s.d.m.r.query.StringBasedMongoQuery : Created query Document{
{age=Document{
{$gt=9}}}} for Document{
{}} fields.
2023-07-18 14:21:46.115 DEBUG 29044 --- [nio-8080-exec-3] o.s.data.mongodb.core.MongoTemplate : find using query: { "age" : { "$gt" : 9}} fields: Document{
{}} for class: class com.ramble.mongodb.model.Student in collection: students
2023-07-18 14:21:46.117 INFO 29044 --- [nio-8080-exec-3] c.r.m.controller.StudentController : 查询结果为：[{"age":100,"createTime":1689659233455,"id":22,"passWord":"string","userName":"c8"},{"age":20,"createTime":1689659233455,"id":232,"passWord":"string","userName":"cr8"},{"age":20,"createTime":1689659233455,"id":202,"passWord":"123456","userName":"cr8"}]
通过log可以观察到 MongoRepository 自动生成的查询语句以及 Query 方法生成的查询语句
MongoTemplate
除了 MongoRepository ，MongoTemplate 也可以用来访问 mongodb ，这种方式更加原始，需要开发人员编写的代码更多，但同时它的可自定义程度更高，可以用来编写复杂的查询语句。
package com.ramble.mongodb.repository;
import com.mongodb.client.result.DeleteResult;
import com.mongodb.client.result.UpdateResult;
import com.ramble.mongodb.model.FirstMongoDBSchemeCollection;
import org.springframework.data.mongodb.core.MongoTemplate;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Criteria;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Update;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;
@Repository
public class FirstMongoDBSchemeCollectionRepositoryImpl implements FirstMongoDBSchemeCollectionRepository {
@Resource
private MongoTemplate mongoTemplate;
public void insert(FirstMongoDBSchemeCollection model) {
FirstMongoDBSchemeCollection insertResult = mongoTemplate.insert(model);
}
@Override
public void save(FirstMongoDBSchemeCollection model) {
FirstMongoDBSchemeCollection saveResult = mongoTemplate.save(model);
}
@Override
public void remove(FirstMongoDBSchemeCollection model) {
DeleteResult deleteResult = mongoTemplate.remove(model);
//mongoTemplate.remove
}
@Override
public void update(FirstMongoDBSchemeCollection model) {
Query query = new Query(Criteria.where("id").is(model.getId()));
Update update = new Update();
update.set("name", model.getName());
update.set("age", model.getAge());
UpdateResult updateResult = mongoTemplate.updateFirst(query, update, FirstMongoDBSchemeCollection.class);
}
@Override
public FirstMongoDBSchemeCollection findById(String id) {
Query query = new Query(Criteria.where("id").is(id));
FirstMongoDBSchemeCollection model = mongoTemplate.findById(id, FirstMongoDBSchemeCollection.class);
return model;
}
@Override
public FirstMongoDBSchemeCollection findOne(FirstMongoDBSchemeCollection model) {
Query query = new Query();
FirstMongoDBSchemeCollection findResult = mongoTemplate.findOne(query, FirstMongoDBSchemeCollection.class);
return findResult;
}
@Override
public List<FirstMongoDBSchemeCollection> findList() {
Query query = new Query();
List<FirstMongoDBSchemeCollection> firstMongoDBSchemeCollections = mongoTemplate.find(query, FirstMongoDBSchemeCollection.class);
return firstMongoDBSchemeCollections;
}
}
