MongoDb的接口使用（Java版本）

本文将介绍MongoDB的使用，主要有：

• MongoDB的简介以及导入样例数据；

• Java Driver的概览；

• 基本的CRUD操作和数据聚合（ Aggregation）；

• 创建索引以提高查询性能。

1.MongoDB的简介以及导入样例数据

MongoDB是一个提供高性能的文档数据库（document database），它通过消除对对象关系模型（ORM）的刚性需求从而促进开发。

Documents：document是指MongoDB中的记录，由field和value对组成。MongoDB中的document与JSON对象相类似。fields对应的values可以包含其他的document，数组document数组。

Collections:在MongoDB中，document是存储在Collections（集合）中的，Collections类似于关系型数据库中的table，但又不是table，因为Collection并不需要它的document拥有同样的模式（schema），如下表示一个restaurants collection：

{
  "address": {
     "building": "1007",
     "coord": [ -73.856077, 40.848447 ],
     "street": "Morris Park Ave",
     "zipcode": "10462"
  },
  "borough": "Bronx",
  "cuisine": "Bakery",
  "grades": [
     { "date": { "$date": 1393804800000 }, "grade": "A", "score": 2 },
     { "date": { "$date": 1378857600000 }, "grade": "A", "score": 6 },
     { "date": { "$date": 1358985600000 }, "grade": "A", "score": 10 },
     { "date": { "$date": 1322006400000 }, "grade": "A", "score": 9 },
     { "date": { "$date": 1299715200000 }, "grade": "B", "score": 14 }
  ],
  "name": "Morris Park Bake Shop",
  "restaurant_id": "30075445"
}

2.导入样例数据

a)准备一份数据并命名为primer-dataset.json，如附件所示。

b)将数据导入collection

在命令行或者shell终端，使用mongoimport将准备好的document插入test数据库中的restaurant collection中。

cd /Users/young/Desktop/MongoDB
mongoimport --db test --collection restaurants --drop --file primer-dataset.json

如果test中已经存在restaurant collection，该操作将首先会drop掉restaurant collection。

mongoimport 默认连接上一个运行在本地的默认端口为27017的mongod实例。如果需要将数据导入其他的MongoDB，需要使用--host 和 --port 指出主机名和端口号。

3.Java Driver的概览

MongoDB的Java Driver是官方支持的。

a）下载MongoDB的Java驱动和BSON库文件。

http://mongodb.github.io/mongo-java-driver/?_ga=1.254442379.2073848550.1463710724

b）连接到MongoDB

使用com.mongodb.MongoClient类可以连接到运行的mongod实例。可以使用 com.mongodb.client.MongoDatabase接口访问一个指定的MongoDB数据库。

import com.mongodb.MongoClient;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
MongoClient mongoClient = new MongoClient();
MongoDatabase db = mongoClient.getDatabase("test");

 4.调用Java驱动实现CRUD功能

 a）插入数据

你可以使用insertOne方法将一个document插入到MongoDB的指定的collection中，如果这个collection不存在，MongoDB将会自动创建该collection并执行操作。

import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import org.bson.Document;
import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
public void insertDocument(MongoDatabase db, String collection, Document document) throws ParseException {
		// DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'",
		// Locale.ENGLISH);
		db.getCollection(collection).insertOne(document);
	}

 这段代码将document插入db.collection中，定义document，可以使用 org.bson.Document ：

 

new Document("address",
                new Document()
                        .append("street", "2 Avenue")
                        .append("zipcode", "10075")
                        .append("building", "1480")
                        .append("coord", asList(-73.9557413, 40.7720266)))
                .append("borough", "Manhattan")
                .append("cuisine", "Italian")
                .append("grades", asList(
                        new Document()
                                .append("date", format.parse("2014-10-01T00:00:00Z"))
                                .append("grade", "A")
                                .append("score", 11),
                        new Document()
                                .append("date", format.parse("2014-01-16T00:00:00Z"))
                                .append("grade", "B")
                                .append("score", 17)))
                .append("name", "Vella")
                .append("restaurant_id", "41704620")

 执行插入操作不返回任何结果。如果传递给insertOne的document不包含_id  field，Java驱动将会自动增加该field并使用该_id对应的值生成对象id（ObjectId）。插入多个document可以使用 insertMany方法。

 

b）检索数据

你可以使用find方法发布一个查询从MongoDB中检索数据。在MongoDB中，所有的所有的查询是在一个单独的collection中。查询操作可以返回指定collection中所有的document或者匹配 org.bson.Document定义的过滤标准的document。

 

public FindIterable<Document> FindCollection(MongoDatabase db, String collection, Document document) {
		FindIterable<Document> iterator = null;
		if (null == document)
			iterator = db.getCollection(collection).find();
		else
			iterator = db.getCollection(collection).find(document);
		return iterator;
	}

 

find方法返回一个生成document的 FindIterable的迭代器对象。

 

 FindIterable<Document> iterator=mongoDBInstance.FindCollection(db,
		 collection, null);
		iterator.forEach(new Block<Document>(){
	
		 @Override
		 public void apply(final Document document) {
		 System.out.println(document);
		 }
		
		 });

 使用MongoDB的Java Driver，用如下的的方式相等：

 

 

new Document( <field>, <value> )

 

如果 <field>是嵌套的，使用点记法访问。Java Driver同事提供了com.mongodb.client.model.Filters描述查询条件，该类提供了很多静态方法方便地创建插叙判断，如eq方法：

 

eq(<field>, <value>)//等于
lt(<field>, <value>)//小于
gt(<field>, <value>)//大于

 查询没有嵌套层的Field：

 

 

FindIterable<Document> iterable = mongoDBInstance.getCollection("restaurants").find(
        new Document("borough", "Manhattan"));

 或者使用Filters：

 

 

FindIterable<Document> iterable = mongoDBInstance.getCollection("restaurants").find(
        eq("borough", "Manhattan"));

 查询一个嵌套的Field：

 

 

FindIterable<Document> iterable = mongoDBInstance.getCollection("restaurants").find(
        eq("address.zipcode", "10075"));

 查询一个数组中的Field：

 

 

FindIterable<Document> iterable=mongoDBInstance.getCollection("restaurants").find(eq("grades.grade", "B"));

 c）更新document

 

可以使用 updateOne 、 updateMany、replaceOne方法更新collection中的document，这些方法都接受如下三种参数：

• filtes描述的document匹配规则
• 指定修改部分的document
• 其他可选的参数

需要注意的是_id这个Field是不可以被更新的。

1）更新顶级的Fields

如下代码更新了第一个name是Juni的document，用$set操作更新了cuisine为American (New)，同时（append）用$currentDate操作更新了lastModified为当前时间。

 

mongoDBInstance.getCollection("restaurants").updateOne(new Document("name", "Juni"),
        new Document("$set", new Document("cuisine", "American (New)"))
            .append("$currentDate", new Document("lastModified", true)));

 2）更新嵌套的Field

如下更新了嵌套在address中的street这个Field：

mongoDBInstance.getCollection("restaurants").updateOne(new Document("restaurant_id", "41156888"),
        new Document("$set", new Document("address.street", "East 31st Street")));

 updateOne方法返回一个UpdateResult对象，这个对象包含了本次操作的一些信息。如UpdateResult.getModifiedCount（）返回这次更新的document的数量。

3）同时更新多个document

更新多个document，使用updateMany方法。如下操作将更新address.zipcode等于10016，并且cuisine等于Other的所有document。

mongoDBInstance.getCollection("restaurants").updateMany(new Document("address.zipcode", "10016").append("cuisine", "Other"),
        new Document("$set", new Document("cuisine", "Category To Be Determined"))
                .append("$currentDate", new Document("lastModified", true)));

 updateMany方法返回一个UpdateResult对象，这个对象包含了本次操作的一些信息。如UpdateResult.getModifiedCount（）返回这次更新的document的数量。

4）document的替换

替换整个文档（不包含_id），需要传递一个完整的新的document给 replaceOne的第二个参数。替换的document可以有与原document不一样的Field。前者可以省略掉_id因为它是不可以改变的。如果您的新document包含_id，必须确保其与原document具有相同的值。

mongoDBInstance.getCollection("restaurants").replaceOne(new Document("restaurant_id", "41704620"),
        new Document("address",
                new Document()
                        .append("street", "2 Avenue")
                        .append("zipcode", "10075")
                        .append("building", "1480")
                        .append("coord", asList(-73.9557413, 40.7720266)))
                .append("name", "Vella 2"));

 replaceOne操作也返回一个UpdateResult对象，这个对象包含了本次操作的一些信息。如UpdateResult.getModifiedCount（）返回这次更新的document的数量。

d）删除数据

从collection中删除document可以使用deleteOne和deleteMany方法。方法中需要携带一个条件用以决定哪个document需要被删除。指定这样一个document的方法跟查询操作的一样。

mongoDBInstance.getCollection("restaurants").deleteMany(new Document("borough", "Manhattan"));
mongoDBInstance.getCollection("restaurants").deleteMany(new Document());
mongoDBInstance.getCollection("restaurants").drop();

 第一行代码将会删除restaurant中borough为Manhattan的所有document，第二行代码将会删除restaurant中的所有document，但是restaurant本身以及在其上建立的索引，均不会被删除，第三行代码将会达到这种效果。

在MongoDB中写是一个原子操作，这就意味着删除操作可以和其他写操作交替进行。

e）数据聚集

MongoDB可以执行聚集操作，如根据一个指定的key分组、评估总数以及给定组的数量。

根据Field分组以及评估数量

AggregateIterable<Document> iterable = mongoDBInstance.getCollection("restaurants").aggregate(asList(
        new Document("$match", new Document("borough", "Queens").append("cuisine", "Brazilian")),
        new Document("$group", new Document("_id", "$address.zipcode").append("count", new Document("$sum", 1)))));

 聚集操作是根据指定field的value进行。

f）索引

索引可以提高查询的效率。若没有索引，MongoDB的查询将会是在整个collection中进行一遍扫描，从而找出匹配查询条件的document。如果从在合适的索引，MongoDB可以使用索引限制检索document的数量。

在collection上创建索引使用 createIndex 方法。collection一旦创建，MongoDB将会自动在_id字段创建索引。

在field上或者fields上创建索引，需要用org.bson.Document指定需要创建索引的fields以及索引类型，并将它传给createIndex方法。

new Document(<field1>, <type1>).append(<field2>, <type2>) ...

 type为1：升序

type为-1：降序

1）在单个Field上创建索引

mongoDBInstance.getCollection("restaurants").createIndex(new Document("cuisine", 1));

 

2）创建混合索引

mongoDBInstance.getCollection("restaurants").createIndex(new Document("cuisine", 1).append("address.zipcode", -1));

 创建索引的操作没有返回结果。