Mongodb简介及Spring集成

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1 MongoDB简介

    MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库开源项目。由C++语言编写，旨在为WEB应用提供可护展的高性能数据存储解决方案。它的特点是可扩展，高性能，易使用，模式自由，存储数据非常方便等。

1.1 主要功能特性

a)面向文档存储：(类JSON数据模式简单而强大)。

b)高效的传统存储方式：支持二进制数据及大型对象（如照片和视频）。

c)复制及自动故障转移：Mongo数据库支持服务器之间的数据复制，支持主-从模式及服务器之间的相互复制。

d)Auto-Sharding自动分片支持云级扩展性（处于早期alpha阶段）：自动分片功能支持水平的数据库集群，可动态添加额外的机器。

e)动态查询：它支持丰富的查询表达式。查询指令使用JSON形式的标记，可轻易查询文档中内嵌的对象及数组。

f)全索引支持：包括文档内嵌对象及数组。Mongo的查询优化器会分析查询表达式，并生成一个高效的查询计划。

g)支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP等多种语言。

1.2 适用场景

a)适合实时的插入，更新与查询，并具备应用程序实时数据存储所需的复制及高度伸缩性。
b)适合作为信息基础设施的持久化缓存层。
c)适合由数十或数百台服务器组成的数据库。因为Mongo已经包含对MapReduce引擎的内置支持。
d)Mongo的BSON数据格式非常适合文档化格式的存储及查询。

1.3 不适用场景

a)高度事务性的系统。
b)传统的商业智能应用。
c)级为复杂的SQL查询。

1.4 其他使用场景参考

1.4.1你期望一个更高的写负载

    默认情况下，对比事务安全，MongoDB更关注高的插入速度。如果你需要加载大量低价值的业务数据，那么MongoDB将很适合你的用例。但是必须避免在要求高事务安全的情景下使用MongoDB，比如一个1000万美元的交易。

1.4.2不可靠环境保证高可用性

    设置副本集（主-从服务器设置）不仅方便而且很快，此外，使用MongoDB还可以快速、安全及自动化的实现节点（或数据中心）故障转移。

1.4.3未来会有一个很大的规模

    数据库扩展是非常有挑战性的，当单表格大小达到5-10GB时，MySQL表格性能会毫无疑问的降低。如果你需要分片并且分割你的数据库，MongoDB将很容易实现这一点。

1.4.4使用基于位置的数据查询

    MongoDB支持二维空间索引，因此可以快速及精确的从指定位置获取数据。

1.4.5非结构化数据的爆发增长

    给RDBMS增加列在有些情况下可能锁定整个数据库，或者增加负载从而导致性能下降，这个问题通常发生在表格大于1GB（更是下文提到BillRun系统中的痛点——单表格动辄几GB）的情况下。鉴于MongoDB的弱数据结构模式，添加1个新字段不会对旧表格有任何影响，整个过程会非常快速；因此，在应用程序发生改变时，你不需要专门的1个DBA去修改数据库模式。

2 与spring配置集成

2.1 包结构

2.2pom文件配置

<dependencies><dependency><groupId>com.qfang</groupId><artifactId>qfang-model</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></dependency><dependency><groupId>org.mongodb</groupId><artifactId>mongo-java-driver</artifactId><version>2.13.0</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.data</groupId><artifactId>spring-data-mongodb</artifactId><version>1.6.2.RELEASE</version><type>jar</type><scope>compile</scope></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-test</artifactId><version>3.1.0.RELEASE</version><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.8.2</version><scope>test</scope></dependency></dependencies>

2.3 spring配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"      xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"      xmlns:mongo="http://www.springframework.org/schema/data/mongo"      xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans          http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd          http://www.springframework.org/schema/data/mongo               http://www.springframework.org/schema/data/mongo/spring-mongo-1.0.xsd           http://www.springframework.org/schema/context          http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd">        <context:component-scan base-package="com.qfang.mongo" />        <mongo:mongo host="192.168.235.135" port="27017" />        <!-- mongo的工厂，通过它来取得mongo实例,dbname为mongodb的数据库名，没有的话会自动创建 -->      <mongo:db-factory dbname="test" mongo-ref="mongo" />        <!-- mongodb的主要操作对象，所有对mongodb的增删改查的操作都是通过它完成 -->      <bean id="mongoTemplate" class="org.springframework.data.mongodb.core.MongoTemplate">          <constructor-arg name="mongoDbFactory" ref="mongoDbFactory" />      </bean>      <!-- 映射转换器，扫描back-package目录下的文件，根据注释，把它们作为mongodb的一个collection的映射 -->      <mongo:mapping-converter base-package="com.qfang.mongo" />        <!-- mongodb bean的仓库目录，会自动扫描扩展了MongoRepository接口的接口进行注入 -->      <mongo:repositories base-package="com.qfang.mongo" />        <context:annotation-config />    </beans>  

2.4集合映射类

package com.qfang.mongo.model;import org.springframework.data.annotation.Id;import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;/** * 集合映射 * @author yoara */@Document(collection="first")public class First {@Idprivate String id;private String name;public String getId() {return id;}public void setId(String id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}}

2.5 数据操作

package com.qfang.mongo;public interface FirstDao {long count();}

package com.qfang.mongo.impl;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.data.mongodb.core.MongoTemplate;import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query;import org.springframework.stereotype.Repository;import com.qfang.mongo.FirstDao;import com.qfang.mongo.model.First;@Repository("firstDao")public class FirstDaoImpl implements FirstDao{@Autowired      private MongoTemplate mongoTemplate;public long count() {Query q = new Query();return mongoTemplate.count(q, First.class);}}

2.6 测试用例

package com.qfang.mongo;import org.junit.Before;import org.junit.runner.RunWith;import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)@ContextConfiguration(locations = { "classpath:applicationContext-mongo-test.xml"})public class AbstractTest {@Beforepublic void setUp(){}}

package com.qfang.mongo.impl;import org.junit.Assert;import org.junit.Test;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import com.qfang.mongo.AbstractTest;import com.qfang.mongo.FirstDao;public class FirstDaoImplTest extends AbstractTest{@Autowiredprivate FirstDao firstDao;@Testpublic void testCount() {Assert.assertEquals(2l, firstDao.count());}}

    实际上，集成spring后mongodb原本自由的格式，被强制统一到spring的通用使用方式上，template的使用类似于ORM框架，映射关系不想原生的bson格式灵活，建议还是直接用mongo-java-driver去做。
    spring的底层实现也是mongo-java-driver，该包自带了连接池内有默认配置为100。

3 mongodb使用

    上面的环境搭建好后，测试用例要跑起来还是需要数据。

    mongodb的安装就不说了，本人装在192.168.235.135的ubuntu虚拟机上。外部连接需要放开/etc/mongod.conf 的bind_ip属性限制

3.1 mongodb常用命令

查询游标方法

名称说明cursor.count()返回游标中的文档的数量。cursor.explain()报告的查询执行计划，包括索引使用的游标。cursor.hint()若要使用查询的特定索引的部队 MongoDB。cursor.limit()约束游标的结果集的大小。cursor.next()返回游标中的下一个文档。cursor.skip()返回一个游标，开始传递或跳过的一些文件后才返回结果。cursor.sort()返回结果排序根据排序的规范。cursor.toArray()返回一个数组，包含由光标返回的所有文档。

 

 

名称说明db.collection.insert()在集合中创建一个新文档。db.collection.save()提供insert()和update ()插入新文件的包装。db.collection.update()修改集合中的文档。db.collection.find()集合上执行查询，并返回一个游标对象。db.collection.findOne()执行查询，并返回一个单独的文档。db.collection.remove()从集合中删除的文件。db.collection.count()换行计数集合或匹配查询中返回的文档数的计数。db.collection.distinct()返回一个数组没有指定的字段不重复值的文件。

    从配置文件中可以看出，我建了test库，并新建了first集合。具体的数据操作就留给大家了。