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MangoDB高级应用

2018年11月24日 | 移动技术网IT编程 | 我要评论

mongodb高级应用

author:simplewu

聚合

聚合(aggregate)主要用于处理数据(诸如统计平均值,求和等)，并返回计算后的数据结果。有点类似sql语句中的 count(*)。

//统计员工总数
db.emp.aggregate([{$count:"countname"}])
//或者
db.emp.find().count()

$group

使用$group是对筛选的数据进行分组。类似于mysql中的group by关键字。

//根据员工gender来分组并且统计数量
db.emp.aggregate([{$group : {_id : "$gender", count: {$sum : 1}}}])

说明：

这里_id是表示分组的字段，名字是固定的。
count表示聚合生成列的名称。
$sum表示聚合函数。
1统计的值，其他聚合函数也可以是字段。

聚合表达式

表达式	描述	实例
$sum	计算总和。	db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$sum : "$likes"}}}])
$avg	计算平均值。	db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$avg : "$likes"}}}])
$min	获取集合中所有文档对应值得最小值。	db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$min : "$likes"}}}])
$max	获取集合中所有文档对应值得最大值。	db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", num_tutorial : {$max : "$likes"}}}])
$push	在结果文档中插入值到一个数组中。	db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", url : {$push: "$url"}}}])
$addtoset	在结果文档中插入值到一个数组中，但不创建副本。	db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", url : {$addtoset : "$url"}}}])
$first	根据资源文档的排序获取第一个文档数据。	db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", first_url : {$first : "$url"}}}])
$last	根据资源文档的排序获取最后一个文档数据	db.mycol.aggregate([{$group : {_id : "$by_user", last_url : {$last : "$url"}}}])

这些聚合函数基本上与mysql，oracle中效果是一致的。

索引

所以这东西学习过数据库的都知道是不可缺少的，当然我们的mangodb也是有的。

索引通常能够极大的提高查询的效率，如果没有索引，mongodb在读取数据时必须扫描集合中的每个文档，并选取那些符合查询条件的记录。

创建索引语法：

db.collection.createindex(keys, options)
/*
key：你要创建的索引字段，1 为指定按升序创建索引，如果你想按降序来创建索引指定为 -1 即可。如果多个字段使用,隔开
*/
db.emp.createindex({"name":1})                    #创建单列索引
db.emp.createindex({"name":1,"age":-1})      #创建多列索引。

索引的常见操作：

//查看集合索引
db.emp.getindexes()
//查看集合索引大小
db.emp.totalindexsize()
//删除集合所有索引
db.emp.dropindexes()
//删除集合指定索引
db.emp.dropindex("索引名称")

索引的种类、

在mysql里面索引有许多种类当然我们的mongodb中也有很多种类:id索引、单键索引、多键索引、复合索引、过期索引、全文索引。

id索引

id索引也称为主键索引，是我们创建一个集合时，自动创建的索引。

集合的默认排序是按照id来进行排序的。在mongodb中id是根据objectid()来生成的，这个顺序是以时间撮来进行生成。

单键索引

单键索引是最普通的索引。

和id索引不同，单键索引不会自动创建，需要我们手动创建。

db.col.createindex({"name":1})//创建单列索引,对name列创建索引

多键索引

多键索引和单键索引创建形式相同，区别在于字段的值。

单键索引：值是一个单一的值，例如：字符串，数字或者日期。

多键索引：值有多个记录，例如：数组。

db.emp.createindex({"name":1,"age":-1})//创建多列索引,对name和age创建索引

复合索引

当我们的查询条件不只一个时，就需要建立符合索引。符合索引是在多个列上同时创建索引。

db.col.createindex({"name":1,"age":-1})  //创建复合索引。

索引的命名

默认情况下，索引的命名是列+1或者-1，这种方式不是很方面记忆，而且删除是也不太方面。这时候我们就需要为索引创建一个名称。

//创建索引并命名为ix_name。
db.students.createindex({name:-1},{name:"ix_name"})

唯一索引

我们可以为索引添加一个唯一性，从而保存该列的数据不允许重复。

//创建索引并命名为ix_name。
db.students.createindex({name:-1},{name:"ix_name",unique:true})

过期索引

过期索引：就是在一段时间后会自动过期的索引。在索引过期后，相应的数据也会被删除。

适合存储一些希望一段时间后会失效的数据，比如用户登录信息，存储的日志等。

db.collections.createindex({time:1},{expireafterseconds:10})

过期索引的一些限制:

过期索引的值必须是指定的时间类型，必须使用isodate或者isodate数组，不能使用时间撮，否则不会被自动删除。
如果指定的是isodate数组，则按照最小时间删除。
过期索引不能是复合索引。
删除时间是有一定的误差，由于删除过程是由后台程序每60秒跑一次，而且删除数据也需要一定的时间。所以存在误差。

全文索引

当要对一篇文章中的文本内容进行搜索的时候，这个时候可以考虑全文索引。全文索引可以加快检索内容关键字的效率。全文索引只能对字符串或者字符串数组有效。

//创建全文索引
db.students.createindex({name:"text",info:"text"})

使用全文索引

创建好全文索引后，我们就可以来使用全文索引，使用全文索引需要使用$text和$search两个运算符。

//查找全文索引中包含了zhangsan的文档。
db.students.find({$text:{$search:"zhangsan"}})

//查找全文索引中包含了zhangsan或者zhangsanfeng的文档。
db.students.find({$text:{$search:"zhangsan zhangsanfeng"}})

//查找全文索引中包含了zhangsan，但不包含zhangsanfeng的文档。
db.students.find({$text:{$search:"zhangsan -zhangsanfeng"}})

//查找全文索引中包含了zhangsan和zhangsanfeng的文档。
db.students.find({$text:{$search:"\"zhangsan\" \"zhangsanfeng\""}})

全文索引的相似度

我们在百度中搜索时，经常会看到和我们关键字匹配度越高的，排行就越靠前。在mongodb中，我们还可以返回查询结果的相似度，与sort一起使用效果会更好。

使用方式：在find后面跟上{score:{$meta:"textscore"}}

db.students.find({$text:{$search:"zhangsan"}},{score:{$meta:"textscore"}})
.sort({score:{$meta:"textscore"}})

全文索引的限制

每次查询只能指定一个text。
text操作符不能出现在$nor查询中。
查询中如果包含了text则hint将不再起作用。
mongodb的全文索引对中文支持不是很好。

索引的注意事项

索引像一把双刃剑，用得好可以提高查询效率，如果用不好可能会导致性能的降低。

$where和$exists完全不能走索引
ne取反操作效率很低
$not、$nin$or、$in

explain执行计划

索引的性能如何，我们可以通过explain执行计划来进行分析，从而使索引的性能达到最优。

explain的使用方式非常简单，我们只需要在执行的find()命令后添加一个explain()方法即可。

db.students.find().explain();

文档之间的关系

很多时候数据库中的数据不是单独存在的，数据和数据之间会有一些相互之间的联系。我们mongodb可以配置这种数据之间的关系。

文档之间的关系

一对一（one to one）
一对多（one to many）
多对一（many to one）
多对多（many to many）

每种关系又可以有两种方式来实现。

嵌入式：嵌套在一个document文档中。

引用式：通过外键引用的方式来实现。

java操作mongodb

下载mongodb驱动http://mongodb.github.io/mongo-java-driver/

<dependency>
        <groupid>org.mongodb</groupid>
        <artifactid>mongodb-driver</artifactid>
        <version>3.9.0</version>
</dependency>

连接数据库，你需要指定数据库名称，如果指定的数据库不存在，mongo会自动创建数据库。

public static void main( string args[] ){
      try{   
         // 连接到 mongodb 服务
         mongoclient mongoclient = new mongoclient( "localhost" , 27017 );
       
         // 连接到数据库
         mongodatabase mongodatabase = mongoclient.getdatabase("students");  
         system.out.println("connect to database successfully");
        
      }catch(exception e){
         system.err.println( e.getclass().getname() + ": " + e.getmessage() );
     }
   }

我们可以使用 com.mongodb.client.mongodatabase 类中的createcollection()来创建集合

我们可以使用com.mongodb.client.mongocollection类的 insertmany() 方法来插入一个文档。

我们可以使用 com.mongodb.client.mongocollection 类中的 find() 方法来获取集合中的所有文档。

你可以使用 com.mongodb.client.mongocollection 类中的 updatemany() 方法来更新集合中的文档。

要删除集合中的第一个文档，首先你需要使用com.mongodb.dbcollection类中的 findone()方法来获取第一个文档，然后使用remove 方法删除。
个人测试结果，基本操作：

package com.simple.nosql.mongodb;

import java.util.arrays;
import java.util.hashmap;
import java.util.list;
import java.util.map;

import org.bson.document;
import org.junit.before;
import org.junit.test;

import com.mongodb.mongoclient;
import com.mongodb.client.finditerable;
import com.mongodb.client.mongocollection;
import com.mongodb.client.mongocursor;
import com.mongodb.client.mongodatabase;
import com.mongodb.client.result.deleteresult;
import com.mongodb.client.result.updateresult;

/**
 * mangodb基本操作
 * @author simplewu
 *
 */
public class test1 {

    private mongoclient mongoclient = null;

    /**
     * 获取mongodb客户端连接
     * 
     * @return
     */
    public mongoclient getmongoclient() {
        this.mongoclient = new mongoclient("localhost", 27017);
        return this.mongoclient;
    }

    private mongodatabase mongodatabase = null;

    /**
     * 连接数据库，你需要指定数据库名称，如果指定的数据库不存在，mongo会自动创建数据库。
     */
    public mongodatabase createconnection() {
        getmongoclient();// 获取客户端连接
        // 连接到数据库
        mongodatabase = mongoclient.getdatabase("students");
        system.out.println("connect to database successfully");
        return this.mongodatabase;

    }

    @before
    public void before() {
        createconnection();
    }

    /**
     * 我们可以使用 com.mongodb.client.mongodatabase 类中的createcollection()来创建集合
     */
    @test
    public void createcollection() {
        // 创建集合
        mongodatabase.createcollection("employee");
        system.out.println("集合创建成功");
    }

    /**
     * 获取集合
     */
    public mongocollection<document> getcollection() {
        // 获取指定名称集合
        mongocollection<document> collection = mongodatabase.getcollection("employee");
        system.out.println("集合获取成功");
        return collection;
    }

    /**
     * 插入文档
     */
    @test
    public void testinsert() {
        // 获取集合
        mongocollection<document> collection = getcollection();
        map<string, object> map = new hashmap<>();
        map.put("_id", 1);
        map.put("name", "aa");
        map.put("email", "aa@gmail.com");
        map.put("info", "my name is aa");
        document document = new document(map);
        collection.insertone(document);

        // 插入多个文档
        document document1 = new document();
        document1.append("_id", 2);
        document1.append("name", "bb");
        document1.append("email", "bb@gmail.com");
        document1.append("info", "my name is bb");
        document document2 = new document();
        document2.append("_id", 3);
        document2.append("name", "cc");
        document2.append("email", "cc@gmail.com");
        document2.append("info", "my name is cc");
        list<document> list = arrays.aslist(document1, document2);
        collection.insertmany(list);
        system.out.println("插入文档成功");
    }

    /**
     * 检索文档
     */
    @test
    public void testfind() {
        // 获取集合
        mongocollection<document> collection = getcollection();
        
        // 检索所有文档
        finditerable<document> iterable = collection.find();
        
        //获取结果集
        mongocursor<document> cursor = iterable.iterator();
        while (cursor.hasnext()) {
            system.out.println(cursor.next());
        }

        // 获取name=aa的文档
        /*
         * document document = new document(); document.append("name", "aa");
         * finditerable<document> iterable = collection.find(document);
         * select(iterable);
         */
    }

    /**
     * 更新文档
     */
    @test
    public void update() {
        // 获取集合
        mongocollection<document> collection = getcollection();
        //创建需要更新的条件
        document document = new document("name", "aa");
        //创建需要更新的内容
        document upd = new document("name", "aa-aa");
        //更新文档
        document document1 = new document("$set", upd);
        updateresult result = collection.updateone(document, document1);
        system.out.println("更新成功");
    }
    
    /**
     * 指定条件查询
     */
    @test
    public void eqltgt(){
        mongocollection<document> collection = getcollection();
        
        //创建条件
        document check = new document("$eq", 1);
        
        //指定判断列
        document document1 = new document("_id",check);
        
        finditerable<document> iterable = collection.find(document1);
        
        select(iterable);
    }

    /**
     * 删除文档
     */
    @test
    public void delete() {
        // 获取集合
        mongocollection<document> collection = getcollection();
        
        document document = new document("name", "bb");
        
        deleteresult result = collection.deleteone(document);
        
        system.out.println("删除数量 : " + result.getdeletedcount());
    }

    public void select(finditerable<document> iterable) {
        mongocursor<document> cursor = iterable.iterator();
        while (cursor.hasnext()) {
            system.out.println(cursor.next());
        }
    }
}

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