MongoDB的Morphia框架

Morphia是一个开放源代码的对象关系映射框架，它对MongoDB数据库 java版驱 动进行了非常轻量级的对象封装，使得Java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵MongoDB数据库，也让Java程序员可以从复杂数据库设计中脱离出来，从而将更多的精力投入到业务逻辑中去。

@Entity

public class Hotel {

     @Id private ObjectId id;

    private String name;

    private int stars;

     @Embedded

    private Address address;

}

 

@Embedded

public class Address {

    private String street;

    private String city;

    private String postCode;

    private String country;

}

 

main方法：

Mongo mongo=new Mongo();

Morphia morphia = new Morphia();

morphia.map(Hotel.class).map(Address.class);

Datastore ds = morphia.createDatastore(mongo, "my_database");

//保存

ds.save(hotelToSave);

//查询四星级酒店

//List<Hotel> fourStarHotels = ds.find(Hotel.class, "stars >=", 4).asList();

List<Hotel> fourStarHotels = ds.find(Hotel.class).field("stars").greaterThanOrEq(4).asList();

 

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Datastore创建后index和capped collections的初始化：

ds.ensureIndexes(); ///creates all defined with @Indexed

ds.ensureCaps(); //creates all collections for @Entity(cap=@CappedAt(...))

这两个方法应该在你把实体注册到morphia之后(morphia.map(Hotel.class).map(Address.class))来调用，它默认会同步的创建index和capped collections，这可以在每次系统启动时确保索引存在(包括第一次运行的时候)。

 

查询一条记录：

MyEntity e = ds.find(MyEntity.class).get(); //get the first one by type

MyEntity e = ds.find(MyEntity.class).field("name").equal("someName").get(); //get the first one where name = "someName"

 

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Datastore接口介绍：

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get方法：其实就是find方法的快捷方式，根据ID返回一个实体，或者返回null。

Hotel hotel = ds.get(Hotel.class, hotelId);

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find方法：会返回一个Query对象，支持迭代器和QueryResults接口。

//use in a loop

for(Hotel hotel : ds.find(Hotel.class, "stars >", 3))

   print(hotel);

 

//get back as a list

List<Hotel> hotels = ds.find(Hotel.class, "stars >", 3).asList();

 

//sort the results

List<Hotel> hotels = ds.find(Hotel.class, "stars >", 3).sort("-stars").asList();

 

//get the first matching hotel, by querying with a limit(1)

Hotel gsHotel = ds.find(Hotel.class, "name", "Grand Sierra").get();

 

//same as

Hotel gsHotel = ds.find(Hotel.class, "name =", "Grand Sierra").get();

 

可用的操作符列表： ["=", "==","!=", "<>", ">", "<", ">=", "<=", "in", "nin", "all", "size", "exists"]

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save方法：

Hotel hotel = new Hotel();

ds.save(hotel);

//@Id field is filled in for you (after the save), if you didn't set it.

ObjectId id = hotel.getId();

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delete方法：根据一个ID或者查询对象来删除

ds.delete(Hotel.class, "Grand Sierra Resort");

//use a query

ds.delete(ds.createQuery(Hotel.class).filter("pendingDelete", true));

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FindAndDelete方法：删除并返回记录的原子操作

Hotel grandSierra = ds.findAndDelete(ds.get(Hotel.class, "Grand Sierra Resort"));

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Update方法：更新部分信息时比整体save一次要高效的多，例如更新用户的最后登录时间：

@Entity

class User

{

   @Id private ObjectId id;

   private long lastLogin;

   //... other members

 

   private Query<User> queryToFindMe()

   {

      return datastore.createQuery(User.class).field(Mapper.ID_KEY).equal(id);

   }

 

   public void loggedIn()

   {

      long now = System.currentTimeMillis();

      UpdateOperations<User> ops = datastore.createUpdateOperations(User.class).set("lastLogin", now);

      ds.update(queryToFindMe(), ops);

      lastLogin = now;

   }

}

 

有关update方法的更多高级操作：

http://code.google.com/p/morphia/wiki/Updating

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Query接口介绍：

可以添加查询条件，排序，限定返回结果条数和位置。实现了QueryResults接口。

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Filter方法：

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).filter("foo >", 12);

第一个参数是属性名和比较符，第二个参数是比较值。

多个fileter直接的关系是“与(and)”

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).filter("foo >", 12).filter("foo <", 30);

可用操作符列表：

["=", "==","!=", "<>", ">", "<", ">=", "<=", "in", "nin", "all", "size", "exists"]

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Fluent接口：

与Fileter接口差不多，英文呢方法名，更符合使用习惯：

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).field("foo").equal(1);

可用方法列表：

[exists,doesNotExist,greaterThan,greaterThanOrEq,lessThan,lessThanOrEq,equal,notEqual,hasThisOne,hasAllOf,hasAnyOf,hasNoneOf,hasThisElement,sizeEq]

 

使用Fluent接口，可以使用or条件：

Query<Person> q = ad.createQuery(Person.class);

q.or(

        q.criteria("firstName").equal("scott"),

        q.criteria("lastName").equal("scott")

);

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Geo-spatial：mongoDB的地理位置操作

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Fields方法：

类似与mongo本身的query，可以用“点号”指定属性。

Query q = ds.createQuery(Person.class).field("addresses.city").equal("San Francisco");

//or with filter, or with this helper method

Query q = ds.find(Person.class, "addresses.city", "San Francisco");

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Validation：如果查询时属性名找不到，则会抛出异常。如果用到“点号”指定属性，则表达式每一部分都必须匹配类的结构图。

如果服务器可以强制转换数据，则数据类型的错误会被作为警告记录下来。

上述校验特性可以在任何一个查询或查询的一部分处被关闭：

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).disableValidation();

//or it can be disabled for just one filter

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).disableValidation().filter("someOldField", value).enableValidation().filter("realField", otherVal);

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Sort方法：排序

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).filter("foo >", 12).order("dateAdded");

... // desc order

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).filter("foo >", 12).order("-dateAdded");

... // asc dateAdded, desc foo

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).filter("foo >", 12).order("dateAdded, -foo");

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Limit方法：

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).filter("foo >", 12).limit(100);

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offset(skip)方法：要求服务器跳过一部分记录，这么做效率不如使用一些属性的range filter，比如pagination。

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).filter("foo >", 12).offset(1000);

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只返回指定的属性：这么做会导致不完整的对象，小心使用。

MyEntity e = ds.createQuery(MyEntity.class).retrievedFields(true, "foo").get();

val = e.getFoo(); // 仅返回这个字段

 

MyEntity e = ds.createQuery(MyEntity.class).retrievedFields(false, "foo").get();

val = e.getFoo(); // 仅不返回这个字段

 

指定字段名的参数可以是字符串list或者数组：

MyEntity e = ds.createQuery(MyEntity.class).retrievedFields(true, "foo", "bar").get();

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取数据：

使用QueryResults接口的方法即可取到数据，这些方法不会影响Query对象本身（返回的是副本），所以可以反复调用。

get()     使用limit(1)，返回一条记录

asList()     返回所有记录，大数据量时可能较慢

fetch()     明确要求返回一个可迭代的对象

asKeyList()     返回记录的Key<T>，只从server取id字段

fetchEmptyEntities()     与fetch类似，但只取id字段

 

Query q = ds.createQuery(MyEntity.class).filter("foo >", 12);

MyEntity e = q.get();

e = q.sort("foo").get();

for (MyEntity e : q)  print(e);

List<MyEntity> entities = q.asList();

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生命周期方法注解：

@PrePersist - 在save之前调用，可以返回一个DBObject以替代一个空值

@PostPersist - 在save之后调用

@PreLoad - 在将数据映射到POJO之前调用，DBObject作为参数传入，你可以手动修改其中的值

@PostLoad - 在将数据映射到POJO之后调用

 

测试类例子：

http://code.google.com/p/morphia/source/browse/trunk/morphia/src/test/java/com/google/code/morphia/TestDatastore.java

 

//这个例子保存前将最后登录时间更新为当前时间

class BankAccount {

  @Id String id;

  Date lastUpdated = new Date();

  @PrePersist void prePersist() {lastUpdated = new Date();}

}

 

下面的这个例子中，通过EntityListerners注解，将生命周期事件的实现放到外部类当中：

@EntityListeners(BackAccountWatcher.class)

class BankAccount {

  @Id String id;

  Date lastUpdated = new Date();

}

 

class BankAccountWatcher{

  @PrePersist void prePersist(BankAccount act) {act.lastUpdated = new Date();}

}

 

注意：没有delete操作相关的生命周期事件。

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类注解：

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@Entity

标记一个要被映射的类。此注解为可选，一般写上没坏处。

 

@Entity("collectionName")

指定对应的collection的名称，这种情况POJO里必须有无参构造方法

 

@Entity(noClassnameStored = true)

注解不要存储类名。

默认是存储类名的，因为可以把不同的类(特别是相互继承的类)存入同一个collection,例如：

@Entity("animals") abstract class Animal { String name; }

@Entity("animals") Cat extends Animal { ... }

@Entity("animals") Dog extends Animal { ... }

 

@Entity(cap = @CappedAt(...)) 指定为Capped

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@Indexes 索引注解可以标记在类上，这样就可以建立多列索引

 

@Entity

@Indexes( @Index("user, -date") )

public class ChangeLog{

Date date;

String user;

Record changedRecord;

}

注："date"前面的负号表示日期降序排列，便于查找最近的用户

 

还可以添加多个多列索引：

@Indexes({

   @Index("user, -cs"),

   @Index("changedRecord, -cs")})

注：也可以(但不建议)在这里定义单列索引，但最好还是注解在具体的列上

 

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字段注解：

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@Id 标记字段为数据库主键

POJO里的对应字段可以是任意支持持久化的类型，例如int,uuid,Object

使用ObjectId可以实现自动生成，否则在每次存储前需要指定此值

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@Indexed  注解索引

每次调用datastore.ensureIndexes()时，这些索引就会被应用。

注：如果在一个已经存在数据和索引的系统上，调用datastore.ensureIndexes()方法，将不会产生任何操作，所以可以放心的调用。

 

@Indexed(value=IndexDirection.ASC, name="upc", unique=true, dropDups=true)

value：索引方向，默认是IndexDirection.ASC，还可以是IndexDirection.DESC和IndexDirection.BOTH

name：索引名，默认是mongoDB自动生成

unique：是否唯一索引，默认为flase

dropDups：通知唯一索引静默删除已有的重复元素，只保留第一个，默认为false

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@Embedded 注解需要嵌入的对象(形成一个对象树来读取/写入)

被嵌入的对象将嵌套在父对象里，被存入同一个collection中，所以被嵌入的对象里不允许出现@Id注解。

也可以指定被嵌入对象在mongoDB里的属性名：

@Embedded("blog_comments")

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@Property POJO属性注解

在POJO中，java原生类型和基本类型默认是不需要注解即可完成读取和写入的(除非注解了@Transient)。

mongoDB只支持四种数据类型：Integer，Long，Double，String

morphia会自动映射java基本数据类型和String，这些类型的数组，以及List,Set,Map到mongoDB中。

另外，以下对象也会被自动转换和读取/写入：

enum 转为String存储

java.util.Date 转为毫秒数存储

java.util.Locale 转为String存储

com.mongodb.DBRef

com.mongodb.ObjectId

 

注：morphia默认使用POJO属性名作为collection里的字段名，这个行为可以被覆盖：

@Property("my_integer")

private int myInt;

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@Reference 引用注解，标记某一个字段存在另一个collection中。

该注解有三种属性：

lazy：懒汉模式，被调用时才从数据库获取此字段

ignoreMissing：读取引用失败时不产生异常

concreteClass：产生的实例的类类型

例子：

@Entity public class BlogEntry { @Id private ObjectId id; @Reference private Author author;}

@Entity public class Author { @Id private ObjectId id;}

注：被引用的对象必须存在于mongoDB中，然后才能存储引用其的对象。

注：morphia默认使用POJO里引用的属性名作为collection里的字段名，这个行为可以被覆盖：

@Reference("blog_authors")

private List<Author> authors;

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集合类相关的属性注解：

morphia支持Collection（List,Set,Map）：

private Set<String> tags;

private Map<String,Translation> translations;

@Reference private List<Article> relatedArticles;

 

默认情况下，morphia读取数据创建实例时会使用以下实现类：

java.util.ArrayList

java.util.HashSet

java.util.HashMap

 

这个行为可以被覆盖：

@Property(concreteClass = java.util.TreeSet.class)

private Set<String> tags;

 

@Embedded(concreteClass = java.util.TreeMap.class)

private Map<String,Translation> translations;

 

@Reference(concreteClass = java.util.Vector.class)

private List<Article> relatedArticles;

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@Transient 标记字段被忽略，包括读取/写入

@Serialized 字段被转为二进制后储存

@NotSaved 字段可以被读取，但在写入时忽略

@AlsoLoad 字段可以被任何支持的名字所读取

@Version 版本号标记，自动实现乐观锁，标记后修改操作时可能会抛出ConcurrentModificationException

 

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Morphia的扩展：

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校验扩展ValidationExtension：

符合JSR303，可以直接调用Hibernate validation。

对JSR303 API的轻量级的包装：new ValidationExtension(morphia);

import org.hibernate.validator.constraints.Email;

@Entity

public class Userlike {

        @Id ObjectId id;

        @Email String email;

}

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日志重定向扩展：SLF4JExtension

将morphia的运行日志重定向到SLF4J中，引入morphia-logging-slf4j-0.99.jar，在系统启动时执行一次：

MorphiaLoggerFactory.registerLogger(SLF4JLoggerImplFactory.class);

 

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手动映射对象到DBObjects（以便传递给底层的driver）：

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创建Morphia实例（建议只创建一次，然后重用它）：

Morphia morphia = new Morphia();

morphia.map(BlogEntry.class).map(Author.class);

每一个这样手动映射的类都会被检查，如果失败会抛出MappingException。

 

也可以让morphia自动扫描某个包，并自动映射：

morphia.mapPackage("my.package.with.only.mongo.entities");

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高级使用：从morphia里直接调用底层的java driver存储数据(手动)：

Morphia morphia = ...;

Mongo mongo = ...;

DB db = mongo.getDB("BlogSite");

 

//这是注解过的POJO

BlogEntry blogEntry = ...;

 

//让morphia将POJO转为java driver需要的DBObject

DBObject blogEntryDbObj = morphia.toDBObject(blogEntry);

 

//用java driver将其写入mongodb

db.getCollection("BlogEntries").save(blogEntryDbObj);

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高级使用：从morphia里直接调用底层的java driver读取数据(手动)：

Morphia morphia = ...;

Mongo mongo = ...;

DB db = mongo.getDB("BlogSite");

 

//要读取的ID

String blogEntryId = ...;

 

//调用java driver从mongdoDB取出一个DBObject

BasicDBObject blogEntryDbObj = (BasicDBObject) db.getCollection("BlogEntries").findOne(new BasicDBObject("_id", new ObjectId(blogEntryId));

 

//让morphia将DBObject转为POJO

BlogEntry blogEntry = morphia.fromDBObject(BlogEntry.class, blogEntryDbObj);

 

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DAO层的封装：

morphia已经提供了一个DAO接口和一个BasicDAO类。

我们只要继承BasicDAO类，覆盖其中的构造方法，将mongo和morphia对象传入即可：

public class BlogEntryDAO extends BasicDAO<BlogEntry, ObjectId> {

    public BlogEntryDAO( Morphia morphia, Mongo mongo,String dbName) {

        super(mongo, morphia, dbName);

    }

}

然后就可以实现大部分操作：

BlogEntryDAO blogEntryDAO = new BlogEntryDAO(...);

 

ObjectId  blogEntryId = ...;

BlogEntry myBlogEntry = blogEntryDAO.get(blogEntryId);//查询

 

myBlogEntry.setTitle("My Blog Entry");

blogEntryDAO.save(myBlogEntry);//保存

 

blogEntryDAO.deleteById(myBlogEntry.getId());//删除

 

然后还需要自定义一些查询方法（注意这里用了正则匹配文章标题）：

public List<BlogEntry> findByTitle( String title ) {

    Pattern regExp = Pattern.compile(title + ".*", Pattern.CASE_INSENSITIVE);

    return ds.find(entityClazz).filter("title", regExp).sort("title").asList();

}