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标题:
非关系型数据库MongoDB(文档型数据库)介绍与使用实例
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作者:
立聪堂德州十三局店
时间:
2024-10-4 15:16
标题:
非关系型数据库MongoDB(文档型数据库)介绍与使用实例
MongoDB介绍
MongoDB是一种开源的
文档型
数据库管理系统,它使用类似于JSON的BSON格式(Binary JSON)来存储数据。与传统关系型数据库差别,MongoDB不使用表和行的结构,而是采用集合(Collection)(
Mysql表
)和文档(Document)(
MySql行
)的概念来组织数据。
MongoDB是一个基于
分布式文件存储的数据库
由C++语言编写,旨在为WEB应用提供
可扩展的高性能数据存储
办理方案。
MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产物,是非关系数据库当中功能最丰富,最像关系数据库的。
它支持的数据结构非常松散,是类似json的bson格式,因此可以
存储比力复杂的数据类型
。
Mongo最大的特点是它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,而且还支持对数据创建索引
MongoDB的重要特点包罗:
1. 强大的灵活性:MongoDB的文档模型答应存储
差别结构
的数据,使用者可以轻松地添加、修改和删除字段,而无需举行复杂的模式迁移。
2. 高性能:MongoDB支持程度扩展,可以实现高并发和大规模的数据处置惩罚。它还提供了索引和查询优化等功能,以提高读取和写入的性能。
3. 高可用性:MongoDB支持主从复制和分片的特性,可以实现数据的备份和故障恢复。当主节点出现故障时,系统可以主动切换为备用节点来提供服务。
4. 丰富的查询语言:MongoDB使用类似于SQL的查询语言来举行数据的查询和聚合操纵。同时,它还提供了地理空间查询和全文索引等功能,以满意各种复杂的查询需求。
使用场景
MongoDB是一种
非关系型数据库
,实用于很多差别的使用场景。以下是一些常见的
网站数据存储
:
实时应用:MongoDB 非常得当需要频繁插入、更新和查询的实时应用程序,比如新闻feed、博客、论坛、批评系统等,其快速的写入速度和高效的查询性能有利于应对高并发访问。
游戏开发
:
游戏用户信息:存储玩家账户、角色属性、装备、积分等数据,内嵌文档结构能很好地满意这类复杂且动态变化的数据需求。
实时数据分析:游戏事件日志、实时排行榜等场景要求数据库具备快速写入和即时查询的能力。
物流与电商
:
订单管理:订单信息、商品库存、生意业务汗青等,MongoDB 对频繁更新的状态跟踪体现良好。
用户行为分析:记载并分析用户欣赏、购买、搜索等行为数据。
交际网络
:
用户资料与交际关系:存储用户个人信息、好友列表、消息记载等半结构化数据。
地理位置服务:使用地理空间索引轻松实现附近的用户、地点查找功能。
物联网(IoT)
:
装备数据存储:网络来自各种智能装备的实时或周期性上报的数据,如温度、湿度、状态变化等信息。
日志记载与分析:处置惩罚大量的装备日志数据,举行多维度分析和实时监控。
内容管理系统
:
博客文章、多媒体内容存储:支持大文本、富媒体类型的内容存储,同时方便实现内容标签、分类等关联查询。
视频直播和流媒体
:
用户运动记载:存储用户观看汗青、互动行为(如送礼、弹幕)等信息。
实时统计与计费:对用户运动数据举行实时统计和计费计算。
缓存系统
:
高性能缓存:作为高速缓存层,存储常常访问但不需永世保存或可以容忍短时间丢失的数据。
大数据分析
:
聚合框架:MongoDB 内置了强大的聚合管道功能,可以在数据库层面完成数据预处置惩罚和开端分析。
关键名词
在 MongoDB 中有三个比力重要的名词:
数据库
、
集合
、
文档
!
数据库 (Database)
在 MongoDB 中,数据库是最顶层的逻辑容器,它包罗一组集合(collections)。每个 MongoDB 实例可以包罗多个数据库,而且数据库之间相互独立,互不影响。
集合 (Collection)
集合类似于关系型数据库中的表,它是 MongoDB 中存储文档的容器。集合中的文档不需要预先界说 schema(模式),也就是说,同一个集合中的文档可以有差别的字段结构。每个集合中的文档都有唯一的 _id 字段作为主键标识符。比方,users 或 orders 都可以是集合名,它们分别存储用户信息或订单数据。
文档 (Document)
文档是 MongoDB 中的根本数据单元,它对应于关系型数据库中的行。文档是以 BSON(Binary JSON)格式存储的数据结构,类似于 JSON 对象,支持嵌套结构和数组。每个文档包罗多个键值对,键为字符串,值可以是各种数据类型,包罗其他文档、数组和其他复杂结构。比方,一个用户文档大概如下所示:
MongoDB 使用
引用依赖包
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
</dependency>
复制代码
配置文件配置mongodb资料(.property文件)
# MongoDB连接信息
spring.data.mongodb.host = 192.168.23.27
spring.data.mongodb.port = 27017
spring.data.mongodb.database = mall
spring.data.mongodb.auto-index-creation = true
复制代码
准备对象Person
@Document(collection = "person") // 指定集合名称,就是类似mysql的表,如果不指定就以类名称作为集合名称
@Data
public class Person {
@Id // 文档id, 很重要,类似mysql表的主键
private Long id;
private String name;
private Integer age;
/**
* 创建一个10秒之后文档自动删除的索引 结合 spring.data.mongodb.auto-index-creation = true 一起使用
创建一个10秒之后文档自动删除, 类似 redis ttl
注意:这个字段必须是date类型或者是一个包含date类型值的数组字段,一般我们使用date类型;
*/
@Indexed(expireAfterSeconds=10)
private LocalDateTime createTime;
}
复制代码
新增文档
@Autowired
private MongoTemplate mongoTemplate;
/**
* 插入文档
*/
@Test
void insert() {
Person person =new Person();
person.setId(20530712L);
person.setName("张三");
person.setAge(26);
mongoTemplate.insert(person);
}
/**
* 自定义集合,插入文档
*/
@Test
public void insertCustomCollection() throws Exception {
Person person =new Person();
person.setId(20530712L);
person.setName("张三");
person.setAge(26);
person.setCreateTime(LocalDateTimeUtil.now());
mongoTemplate.insert(person, "custom_person");
}
/**
* 批量插入文档
*/
@Test
public void insertBatch() throws Exception {
List<Person> personList = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i < 5; i++) {
Person person =new Person();
person.setId((long) i);
person.setName("张三"+i);
person.setAge(26);
person.setCreateTime(LocalDateTimeUtil.now());
personList.add(person);
}
//mongoTemplate.insert(personList, "custom_person");
mongoTemplate.insertAll(personList);
}
/**
* 存储文档,如果没有插入,否则更新
* 在存储文档的时候会通过主键 ID 进行判断,如果存在就更新,否则就插入
*/
@Test
public void save() throws Exception {
Person person =new Person();
person.setId(1L);
person.setName("张三33");
person.setAge(26);
person.setCreateTime(LocalDateTimeUtil.now());
mongoTemplate.save(person);
}
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修改文档
@Autowired
private MongoTemplate mongoTemplate;
/**
* 更新文档,匹配查询到的文档数据中的第一条数据
* @throws Exception
*/
@Test
public void update1() throws Exception {
//更新条件
Query query= new Query(Criteria.where("id").is(2));
//更新值
Update update= new Update().set("name", person.getName()).set("age", 32);
//更新查询满足条件的文档数据(第一条)
UpdateResult result =mongoTemplate.updateFirst(query, update, Person.class);
System.out.println("更新条数:" + result.getMatchedCount());
}
/**
* 更新文档,匹配查询到的文档数据中的所有数据
*/
@Test
public void updateMany() throws Exception {
//更新年龄大于等于32的人
Query query= new Query(Criteria.where("age").gte(18));
//更新姓名为 “我成人了”
Update update= new Update().set("name", "我成人了");
//更新查询满足条件的文档数据(全部)
UpdateResult result = mongoTemplate.updateMulti(query, update, Person.class);
System.out.println("更新条数:" + result.getMatchedCount());
}
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删除文档
@Autowired
private MongoTemplate mongoTemplate;
/**
* 删除符合条件的所有文档
*/
@Test
public void remove() throws Exception {
//删除年龄小于18的所有人
Query query = new Query(Criteria.where("age").lt(18));
DeleteResult result = mongoTemplate.remove(query, Person.class);
System.out.println("删除条数:" + result.getDeletedCount());
}
/**
* 删除符合条件的单个文档,并返回删除的文档
*/
@Test
public void findAndRemove() throws Exception {
Query query = new Query(Criteria.where("id").is(1L));
Person result = mongoTemplate.findAndRemove(query, Person.class);
System.out.println("删除的文档数据:" + result);
}
/**
* 删除符合条件的所有文档,并返回删除的文档
*/
@Test
public void findAllAndRemove() throws Exception {
// 使用 in 删除 符合条件的多条文档,并返回
Query query = new Query(Criteria.where("id").in(1,2,3));
List<Person> result = mongoTemplate.findAllAndRemove(query, Person.class);
System.out.println("删除的文档数据:" + result.toString());
}
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查询文档
原生查询
db.getCollection("my_person").find({ name: /^张/ ,name: /大$/})
db.getCollection("my_person").find({ name: /^张/,age:{$lte:12}})
复制代码
Java实现
@Autowired
private MongoTemplate mongoTemplate;
/**
* 查询集合中的全部文档数据
*/
@Test
public void findAll() {
List<Person> result = mongoTemplate.findAll(Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 查询集合中指定的ID文档数据
*/
@Test
public void findById() {
long id = 2L;
Person result = mongoTemplate.findById(id, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 根据条件查询集合中符合条件的文档,返回第一条数据
*/
@Test
public void findOne() {
Query query = new Query(Criteria.where("name").is("张三3"));
Person result = mongoTemplate.findOne(query, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 根据条件查询所有符合条件的文档
*/
@Test
public void findByCondition() {
Query query = new Query(Criteria.where("age").gt(18));
List<Person> result = mongoTemplate.find(query, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 根据【AND】关联多个查询条件,查询集合中所有符合条件的文档数据
*/
@Test
public void findByAndCondition() {
// 创建条件
Criteria name = Criteria.where("name").is("张三");
Criteria age = Criteria.where("age").is(18);
// 创建条件对象,将上面条件进行 AND 关联
Criteria criteria = new Criteria().andOperator(name, age);
// 创建查询对象,然后将条件对象添加到其中
Query query = new Query(criteria);
List<Person> result = mongoTemplate.find(query, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 根据【OR】关联多个查询条件,查询集合中的文档数据
*/
@Test
public void findByOrCondition() {
// 创建条件
Criteria criteriaUserName = Criteria.where("name").is("张三");
Criteria criteriaPassWord = Criteria.where("age").is(22);
// 创建条件对象,将上面条件进行 OR 关联
Criteria criteria = new Criteria().orOperator(criteriaUserName, criteriaPassWord);
// 创建查询对象,然后将条件对象添加到其中
Query query = new Query(criteria);
List<Person> result = mongoTemplate.find(query, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 根据【IN】关联多个查询条件,查询集合中的文档数据
*/
@Test
public void findByInCondition() {
// 设置查询条件参数
List<Long> ids = Arrays.asList(10L, 11L, 12L);
// 创建条件
Criteria criteria = Criteria.where("id").in(ids);
// 创建查询对象,然后将条件对象添加到其中
Query query = new Query(criteria);
List<Person> result = mongoTemplate.find(query, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 根据【逻辑运算符】查询集合中的文档数据
*/
@Test
public void findByOperator() {
// 设置查询条件参数
int min = 20;
int max = 35;
Criteria criteria = Criteria.where("age").gt(min).lte(max);
// 创建查询对象,然后将条件对象添加到其中
Query query = new Query(criteria);
List<Person> result = mongoTemplate.find(query, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 根据【正则表达式】查询集合中的文档数据
*/
@Test
public void findByRegex() {
// 设置查询条件参数
String regex = "^张";
Criteria criteria = Criteria.where("name").regex(regex);
// 创建查询对象,然后将条件对象添加到其中
Query query = new Query(criteria);
List<Person> result = mongoTemplate.find(query, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 根据条件查询集合中符合条件的文档,获取其文档列表并排序
*/
@Test
public void findByConditionAndSort() {
Query query = new Query(Criteria.where("name").is("张三")).with(Sort.by("age"));
List<Person> result = mongoTemplate.find(query, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 根据单个条件查询集合中的文档数据,并按指定字段进行排序与限制指定数目
*/
@Test
public void findByConditionAndSortLimit() {
String userName = "张三";
//从第5行开始,查询3条数据返回
Query query = new Query(Criteria.where("name").is("张三"))
.with(Sort.by("createTime"))
.limit(3).skip(5);
List<Person> result = mongoTemplate.find(query, Person.class);
System.out.println("查询结果:" + result.toString());
}
/**
* 统计集合中符合【查询条件】的文档【数量】
*/
@Test
public void countNumber() {
// 设置查询条件参数
String regex = "^张*";
Criteria criteria = Criteria.where("name").regex(regex);
// 创建查询对象,然后将条件对象添加到其中
Query query = new Query(criteria);
long count = mongoTemplate.count(query, Person.class);
System.out.println("统计结果:" + count);
}
复制代码
创建索引
@Autowired
private MongoTemplate mongoTemplate;
/**
* 创建升序索引
*/
@Test
public void createAscendingIndex() {
// 设置字段名称
String field = "age";
// 创建索引
mongoTemplate.getCollection("person").createIndex(Indexes.descending(field));
}
/**
* 根据索引名称移除索引
*/
@Test
public void removeIndex() {
// 设置字段名称
String field = "age_1";
// 删除索引
mongoTemplate.getCollection("person").dropIndex(field);
}
/**
* 查询集合中所有的索引
*/
@Test
public void getIndexAll() {
// 获取集合中所有列表
ListIndexesIterable<Document> indexList = mongoTemplate.getCollection("person").listIndexes();
// 获取集合中全部索引信息
for (Document document : indexList) {
System.out.println("索引列表:" + document);
}
}
复制代码
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