MongoDB从入门到精通、Springboot整合MongoDB

Dear 丶 2024-02-28 08:00 59阅读 0赞

### 一、前言 ###

MongoDB是一款比较常见的NoSQL数据库，它以其灵活性、可伸缩性和高性能而闻名。

MongoDB的主要特点是它采用了`文档型数据存储模型`，允许开发人员以非常自然的方式组织和存储数据。

当一些表在MySQL查询效率不高时，可以转为MongoDB，解决数据多查询慢的情况！

下面我们在详细的了解一下吧！

### 二、非关系数据库 ###

说到MongoDB，就顺便说一下非关系数据库的常见的几种：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>类型</th> 
   <th>名称</th> 
   <th>介绍</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>文档数据库</td> 
   <td>MongoDB</td> 
   <td>使用BSON（二进制JSON）格式存储数据，适用于半结构化数据和复杂查询。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>键值数据库</td> 
   <td>Redis</td> 
   <td>用于缓存和快速数据访问，支持复杂的数据结构，如字符串、列表、哈希等。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>列式数据库</td> 
   <td>ClickHouse</td> 
   <td>一个开源的列式数据库管理系统，专门设计用于高性能的数据分析和OLAP（联机分析处理）工作负载。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>图数据库</td> 
   <td>Neo4j</td> 
   <td>用于存储和查询图形数据，如社交网络关系、知识图谱等。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>搜索引擎</td> 
   <td>Elasticsearch</td> 
   <td>分布式搜索和分析引擎，适用于全文搜索、日志分析和实时数据分析。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

有想具体了解的可以看一下小编之前写的文章：

[列式数据库ClickHouse，大宽表聚合、报表一下全搞定][ClickHouse]

[Docker搭建Elasticsearch、Kibana、Logstash 同步mysql数据到ES][Docker_Elasticsearch_Kibana_Logstash _mysql_ES]

[redis和mysql如何保持缓存一致性？阿里Canal告诉你][redis_mysql_Canal]

[分布式进阶：Springboot自定义注解优雅的实现Redisson分布式锁][Springboot_Redisson]

### 三、MongoDB介绍 ###

MongoDB是一个开源的`文档型`数据库管理系统，它属于非关系型数据库的一种，主要存储半结构化或无结构化数据，并提供灵活的数据建模和查询能力。

MongoDB中的一条记录就是一个文档，它是由字段和值对组成的数据结构。MongoDB 文档类似于 `JSON 对象`。字段的值可以包括其他`文档、数组和文档数组`。

![在这里插入图片描述][30aced9115bf4314bdfc449b6aa37016.png]

使用文档的优点是：

*  文档对应于许多编程语言中的本机数据类型。
 *  嵌入式文档和数组减少了对昂贵连接的需求。
 *  动态模式支持流畅的多态性。

**我们来比对MySQL说一下MongoDB的概念：**

最大的概念数据库其实可以理解为一样的，**只不过MySQL数据库里放的是表，MongoDB里放得是文档集合。**

所以：`表（Table）`与`文档集合（Collection）`可以理解类似的，`存储的形式不一样`

在细化的概念就是：  
`行（Row）`：行是表中的记录，它们包含特定的字段和值  
`文档（Document）`：文档是JSON格式的数据，它们包含了数据字段和相应的值

![在这里插入图片描述][87501d7ef4044f0f986993c2b3c5ae0b.png]

### 四、特点 ###

#### 1. 高性能 ####

MongoDB 提供`高性能的数据持久性`。特别是下面两个方面：

*  对嵌入式数据模型的支持减少了数据库系统上的 I/O 活动。
 *  索引支持更快的查询，并且可以包含嵌入文档和数组中的键。

#### 2. 查询接口 ####

MongoDB 查询 API 支持读写操作 (CRUD)以及：

*  复杂的`数据聚合`
 *  `文本搜索和地理空间查询`

#### 3. 高可用性 ####

MongoDB 的复制工具称为`副本集`，它提供：

*  `自动故障转移`
 *  `数据冗余`

**副本集是一组维护相同数据集的 MongoDB 服务器，提供冗余并提高数据可用性。**

#### 4. 水平扩展性 ####

MongoDB 提供水平可扩展性作为其核心 功能的一部分：

*  `分片将数据分布在机器集群上`
 *  从 3.4 开始，MongoDB 支持基于`分片键创建数据区域`。

**在平衡集群中，MongoDB 将区域覆盖的读写操作仅定向到该区域内的分片。**

#### 5. 支持多个存储引擎 ####

MongoDB 支持多种存储引擎：

*  `WiredTiger 存储引擎`（包括对 静态加密的支持）
 *  `内存存储引擎`

**此外，MongoDB提供了可插拔的存储引擎API，允许第三方为MongoDB开发存储引擎。**

### 五、应用场景 ###

`日志和审计数据`：MongoDB可以使用MongoDB存储应用程序日志、审计数据、操作日志、错误日志等。

`产品和目录信息`：MongoDB适用于电子商务平台，用于存储产品信息、价格、库存以及目录结构。

`时间序列数据`：MongoDB可用于存储时间序列数据，如传感器读数、市场行情、监控数据和日志。

`实时事件数据`：实时事件数据，如点击流分析、用户行为追踪、社交媒体活动等，可以在MongoDB中存储和分析。

`地理信息数据`：如果你需要存储地理信息数据，如位置坐标、地图数据或地理空间信息，MongoDB的地理空间功能非常有用。

`会话数据`：MongoDB可以用于存储Web应用程序的会话数据，以实现用户身份验证和会话管理。

`用户数据`：你可以使用MongoDB存储用户配置文件、个人信息、登录凭据等用户相关数据。

`大数据分析`：MongoDB在大数据分析领域也有广泛应用，可以存储和分析大规模数据集，支持实时分析和报告。

`博客和内容管理`：MongoDB适合存储博客文章、评论、标签和多媒体内容。

**当然有些东西Redis也可以实现，具体情况在根据公司情况进行选择，不要死板哈！**

### 六、安装与Navicat连接 ###

#### 1. 安装 ####

本次使用Docker安装比较省心，当然也可以下载客户端装在Linux中，不太建议装在Windows中。

不想装虚拟机的话，装也是可以的，就不带大家安装了，直接给地址自行下载哈：

[mongodb下载地址][mongodb]

目前最新版本：`7.0.1`

运行命令之前，需要在宿主机上创建文件夹用于挂载数据，创建完文件夹记得给修改权限。

自己测试玩，可以不挂载，生产上也不太建议使用Docker安装！

docker run -d  --name mongodb  --restart always -p 27017:27017 -v /data/mongo:/data/db mongo

#### 2. 测试连接 ####

我们没有设置密码，大家也可以设置一下！

![在这里插入图片描述][a73c37f9c3e244d6bca6c1cffde62568.png]  
刚刚创建的是一个空的数据库，需要我们自己创建一个数据库：

![在这里插入图片描述][349e607aa04a4c8e9c094de6149a8682.png]

创建完成：

![在这里插入图片描述][20983806aae74c6cbc5239d729bed43d.png]

对于数据库API操作大家可以看文档来走一遍，这里就不具体演示，我们还是以在Springboot程序中来使用演示为主：

[MongoDB API文档][MongoDB API]

### 六、整合Springboot ###

#### 1. 导入依赖 ####

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
    </dependency>

#### 2. 配置yml ####

server:
      port: 8086
    spring:
      data:
        mongodb:
          host: 192.168.239.130
          port: 27017
          database: test

#### 3. 使用方式选择 ####

**这里说一下有个特殊点：**  
在 MongoDB 中，存储在集合中的每个文档都需要一个唯一的 `_id字段作为主键`。如果插入的文档`省略了该_id字段`，MongoDB 驱动程序会`自动为该字段生成一个_id`，还会新增一个\_class字段，来存在全类名。如果有个字段为id，也会转化为`_id`！

![在这里插入图片描述][e32ea1fb4ac2400fb58e86a8352fdbcf.png]

这里分为两种使用形式，一种是直接使用`MongoTemplate`，第二种就是`extends MongoRepository<MyDocument, String>`，来实现各种API。

这两种方式没有什么区别，不想写一个接口来继承的话，直接使用template也是没问题的！

**制定了MongoRepository<CommonLog, String>就不需要每次操作的时候指定，像MongoTemplate就需要每次操作来指定是那个类。**

我们以第一种来使用，当然第二种的使用也给大家参考：

public interface CommonLogRepository extends MongoRepository<CommonLog, String> {
        
    }

#### 4. CRUD操作 ####

简单的写在Controller里了

**新增如果数据库中不存在文档就会自动新增并把记录插入，还是很智能的！**

**新增：**

private final MongoTemplate mongoTemplate;
    
    @PostMapping("saveCommonLog")
    public CommonLog saveCommonLog() {
        
        CommonLog commonLog = new CommonLog();
        commonLog.setOperIp("127.0.0.1");
        commonLog.setBusinessType(1);
        commonLog.setOperUrl("https://baidu.com");
        commonLog.setOperName("我是新增");
        commonLog.setTitle("测试第一条记录");
        commonLog.setRequestMethod("get");
        commonLog.setOperTime(new Date());
        return mongoTemplate.save(commonLog);
    }

![在这里插入图片描述][725c84d8cb19459a80d178bcd6699540.png]

**查询所有：**

@GetMapping("getAllCommonLogs")
    public List<CommonLog> getAllCommonLogs() {
        
        return mongoTemplate.findAll(CommonLog.class);
    }

![在这里插入图片描述][f6400e80afa643469409318e1d9ef795.png]

**根据ID查询：**

@GetMapping("getCommonLogById")
    public CommonLog getCommonLogById(@RequestParam String id) {
        
        return mongoTemplate.findById(id, CommonLog.class);
    }

![在这里插入图片描述][7f0d6ed8fae34c2c88a3d33ad241c587.png]

**两种更新操作：**

@PostMapping("/updateCommonLog")
    public void updateCommonLog(){
        
    	// 第一种
        CommonLog commonLog = mongoTemplate.findById("65151ce0112fec57886da00c", CommonLog.class);
        if (commonLog != null) {
        
            commonLog.setOperName("我修改了你");
            mongoTemplate.save(commonLog);
        }
    	// 第二种
        Query query = Query.query(Criteria.where("id").is("65151d8f112fec57886da00d"));
        Update update = new Update().set("requestMethod", "update");
        mongoTemplate.updateFirst(query, update, CommonLog.class);
    
    }

![在这里插入图片描述][8222467521ee4ec585f1bb96bed03996.png]

**根据id删除：**

@DeleteMapping("deleteCommonLogById")
    public void deleteCommonLogById(@RequestParam String id) {
        
        mongoTemplate.remove(Query.query(Criteria.where("id").is(id)), CommonLog.class);
    }

![在这里插入图片描述][7110eb3aaa5742f09af6675f27a063f8.png]

### 七、总结 ###

我们从非关系型数据库为切入点，引入了MongoDB，在进行介绍，着重介绍了特点，还有众多应用场景。

从安装到连接，开始了整合Springboot实战，带大家进行CRUD实战操作。不知道大家有没有对MongoDB有了进一步的了解呢！

**赶快在项目中使用一下吧，有的时候不是需要这个技术来解决什么痛点，有时就是自己想拓展一下自己的技术栈，当然前提是在不影响系统的情况下哈！**

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建了一个IT交流群，欢迎大家加入，过期加我拉你们进哈！  
![在这里插入图片描述][71d58fb777a44e2ab5b518e212a1b62e.jpeg]

[ClickHouse]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2OTcyMDc4NA==&mid=2247486787&idx=1&sn=32498fa03c5c5e89d2a919b101675fa4&chksm=ce99fafcf9ee73ea1b3e148df989b2358a3ca59e4c765123bd106f7011cb10990ba94b9be44e#rd
[Docker_Elasticsearch_Kibana_Logstash _mysql_ES]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2OTcyMDc4NA==&mid=2247486085&idx=1&sn=c4ddbe61a0fb92fd468f1f3c5932c556&chksm=ce99fd3af9ee742cf91432bd35c039166958b553a8e5b14a8ed48d4106e80b3286ae0ea0d299#rd
[redis_mysql_Canal]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2OTcyMDc4NA==&mid=2247486182&idx=1&sn=68c99bbe9ffbaf24e5ed3acc1a204c70&chksm=ce99fd59f9ee744f2d05b5d7486152c7ab76590ad7ace64c66da8c6aa633fb8c4a17d61a5d4b#rd
[Springboot_Redisson]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2OTcyMDc4NA==&mid=2247486751&idx=1&sn=4cb2d925cc5e5c82fb71e496abc61266&chksm=ce99faa0f9ee73b69a3e8e2a664c3855ef85a29192c96f73e14b79534be1a21a0cbdc8d2b6b1#rd
[30aced9115bf4314bdfc449b6aa37016.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/28/382a65a565384b9faadc44fc0bfe795d.png
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[mongodb]: https://www.mongodb.com/try/download/community
[a73c37f9c3e244d6bca6c1cffde62568.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/28/254c03f0ed554599aab6ef6fdb2dca25.png
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[MongoDB API]: https://www.mongodb.com/docs/manual/tutorial/insert-documents/
[e32ea1fb4ac2400fb58e86a8352fdbcf.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/28/f5a310e9b53c4f5db02b9a008133519c.png
[725c84d8cb19459a80d178bcd6699540.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/28/e86a06e24c924f0ca6b1bc8aecf7ab28.png
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[7f0d6ed8fae34c2c88a3d33ad241c587.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/28/d201fd9529f8465eb6ff3bd90961eecb.png
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[71d58fb777a44e2ab5b518e212a1b62e.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/28/66a3f7b3c21447fb837f40f09f0cbbd4.png