MongoDB深度学习

MongoDB的简介

什么是MongoDB?

  • MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库，由C++语言编写。
  • MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的，它支持的数据结构非常松散，是类似json的bson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。
  • MongoDB的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现了类似关系数据库单表查询的绝大部分功能（可以通过聚合的方式实现多表查询），而且还支持对数据建立索引。

MongoDB使用场景的特点

1.数据量大。

2.写入操作频繁。(读写都很频繁)

3.价值较低的数据，对事务性要求不高。

安装MongoDB

1.拉取镜像

docker pull mongo:4.4

2.创建挂载的目录

mkdir /data/db

3.运行镜像开启容器。(记得打开端口)

docker run -d \
--name mongodb \
-p 27017:27017 \
--restart=always \
-v mongodb:/data/db \
-e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=sl \
-e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=123321 \
mongo:4.4

进入容器的mongodb控制台

docker exec -it mongodb mongo admin --authenticationDatabase "admin"

效果为下:

MongoDB的使用

和mysql进行对比

MongoDB的基础操作

基本操作 

#查询出使用的数据库
show dbs #选中对应的数据库
use 数据库 #插入数据(插入一个对象)
db.user.insert({id:1,name:'zhangsan'})#查出数据库中所有表的信息
show tables
show collections#删除表
db.user.drop()#删除数据库(要先使用use选中该表)
db.dropDatabase()

新增操作

#使用 insert操作完成插入操作
db.test.insert({id: 01, name: "好废物", age: 19})#使用 save操作完成插入(test表示表的名字)
db.test.insert({id: 01, name:"tolen", age:19})#查询对应表中的数据(test表示表的名字)
db.test.find()
  • _id 是集合中文档的主键，用于区分文档（记录），_id自动编入索引。(主键)
  • 默认情况下，_id 字段的类型为 ObjectID，是 MongoDB 的 BSON 类型之一，如果需要，用户还可以将 _id 覆盖为 ObjectID 以外的其他内容。
  • ObjectID 长度为 12 字节，由几个 2-4 字节的链组成。每个链代表并指定文档身份的具体内容。以下的值构成了完整的 12 字节组合：
    • 一个 4 字节的值，表示自 Unix 纪元以来的秒数
    • 一个 3 字节的机器标识符
    • 一个 2 字节的进程 ID
    • 一个 3字节的计数器，以随机值开始

更新操作
更新对应的格式为下:

db.collection.update(<query>,<update>,[upsert: <boolean>,multi: <boolean>,writeConcern: <document>]
)

参数说明：

  • query : update的查询条件，类似sql update查询内where后面的。
  • update : update的对象和一些更新的操作符（如inc...）等，也可以理解为sql update查询内set后面的
  • upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在update的记录，是否插入objNew,true为插入，默认是false，不插入。
  • multi : 可选，mongodb 默认是false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为true,就把按条件查出来多条记录全部更新。
  • writeConcern :可选，抛出异常的级别。
#选中对应的数据库(test表示表的名字)
#第一个为参数为条件, 
db.test.update({id:1}, {$set:{age:22}})#第一个为参数, 第二个参数中没有$set,就是将其他数据删除其他数据就保留设置的新值
db.test.update({id:1}, {age:25})#update更新的字段如果不存在则就会自动创建字段
#更新不存在的数据，默认不会新增数据
db.test.update({id:5},{$set:{name:22}})#设置第一个参数为true就表示该update为新增
db.test.update({id:5},{$set:{name:22}}, true)

删除操作

删除对应格式为下:

db.collection.remove(<query>,{justOne: <boolean>,writeConcern: <document>}
)

参数说明：

  • query :（可选）删除的文档的条件。
  • justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除一个文档，如果不设置该参数，或使用默认值 false，则删除所有匹配条件的文档。
  • writeConcern :（可选）抛出异常的级别。
#通过条件删除对应的数据
db.test.remove({age:22})#设置的第二个参数为boolean类型，如果为true表示只删除一条，为false则为全部删除db.test.remove({age:22}, true)#删除所有的数据
db.test.remove({})

查询操作

MongoDB 查询数据的语法格式为：db.user.find([query],[fields])

  • query ：可选，使用查询操作符指定查询条件
  • fields ：可选，使用投影操作符指定返回的键。查询时返回文档中所有键值， 只需省略该参数即可（默认省略）。

 格式为下:

#通过条件查询对应的数据
db.test.find({id:1,username:1})
#查询符合条件的数据的个数
db.test.find({id:1}).count()
#age小于等于对应的值
db.test.find({age:{$lte:21}})
#age大于等于对应的值
db.test.find(age:{$gte:23})
#通过或进行判断
db.test.find({$or:[{id:1},{id:2}]})#分页查询 Skip()跳过几条数据 limit限制查询条数
db.test.find().limit(2).skip(1)#排序查找,通过id进行倒叙
db.test.find().sort({id:-1})

索引操作

MongoDB支持的索引。

  • 单字段索引（Single Field）
    • 支持所有数据类型中的单个字段索引
  • 复合索引（Compound Index）
    • 基于多个字段的索引，创建复合索引时要注意字段顺序与索引方向
  • 多键索引（Multikey indexes）
    • 针对属性包含数组数据的情况，MongoDB支持针对数组中每一个element创建索引。
  • 全文索引（Text Index）
    • 支持任意属性值为string或string数组元素的索引查询。
    • 注意：一个集合仅支持最多一个Text Index，中文分词不理想，推荐Elasticsearch。
  • 地理空间索引（Geospatial Index）
    • 2dsphere索引，用于存储和查找球面上的点
    • 2d索引，用于存储和查找平面上的点
  • 哈希索引（Hashed Index）
    • 针对属性的哈希值进行索引查询，当要使用Hashed index时，MongoDB能够自动的计算hash值，无需程序计算hash值。
    • hash index仅支持等于查询，不支持范围查询。

对应的格式为下:

#单字段索引，1表示升序创建索引，-1表示降序创建索引
db.test.createIndex({"字段": 1})#2dsphere索引
db.test.createIndex({"字段": "2dsphere"})#查询索引
db.test.getIndexes()#查看索引的大小
db.test.totalIndexSize()#删除对应的索引
db.test.dropIndex("索引对应的名字")
#删除所有的索引
db.test.dropIndexes()

spring Data MongoDB(SDM)使用

1.添加依赖

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

2.修改application.yml配置文件

spring:application:name: sl-express-mongodbdata:mongodb:host: 192.168.150.101 #mongoDB的Ipport: 27017 #对应的端口database: sl #选中的数据库authentication-database: admin #认证数据库username: slpassword: "123321"auto-index-creation: true #自动创建索引

3.创建Entity

PersonEntity

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.bson.types.ObjectId;
import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.mongodb.core.geo.GeoJsonPoint;
import org.springframework.data.mongodb.core.index.GeoSpatialIndexType;
import org.springframework.data.mongodb.core.index.GeoSpatialIndexed;
import org.springframework.data.mongodb.core.index.Indexed;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Document("sl_person") //指定表名
public class Person {@Id // 标识为主键private ObjectId id;@Indexed //标识索引字段private String name;private int age;/*** 用户位置* x: 经度，y：纬度*/@GeoSpatialIndexed(type = GeoSpatialIndexType.GEO_2DSPHERE)private GeoJsonPoint location;//存储嵌套对象数据private Address address;
}

addressEntity

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@Document("sl_address") //指定表名
public class Address {private String street;private String city;private String zip;
}

@Document注解表示该Entity对应在mongoDB中的表(表只是个比喻，就是document对标mysql中的表) 

@Id注解表示在表中对应的Id字段(表只是个比喻，就是document对标mysql中的表)

@Indexed表示在表中的索引。

service类和实现类

service

import com.sl.mongo.entity.Person;import java.util.List;public interface PersonService {/*** 新增数据** @param person 数据*/void savePerson(Person person);/*** 更新数据** @param person 数据*/void update(Person person);/*** 根据名字查询用户列表** @param name 用户名字* @return 用户列表*/List<Person> queryPersonListByName(String name);/*** 分页查询用户列表** @param page     页数* @param pageSize 页面大小* @return 用户列表*/List<Person> queryPersonPageList(int page, int pageSize);/*** 根据id删除用户** @param id 主键*/void deleteById(String id);
}

impl

import com.sl.mongo.entity.Person;
import com.sl.mongo.service.PersonService;
import org.springframework.data.mongodb.core.MongoTemplate;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Criteria;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Update;
import org.springframework.stereotype.Service;import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;@Service
public class PersonServiceImpl implements PersonService {@Resourceprivate MongoTemplate mongoTemplate;@Overridepublic void savePerson(Person person) {mongoTemplate.save(person);}@Overridepublic void update(Person person) {Query query = Query.query(Criteria.where("age").is(person.getAge()));Update update = Update.update("age", person.getAge()).set("name", person.getName()).set("location", person.getLocation()).set("address", person.getAddress());//更新数据mongoTemplate.updateFirst(query, update, Person.class);}@Overridepublic List<Person> queryPersonListByName(String name) {Query query = Query.query(Criteria.where("age").is(18));return mongoTemplate.find(query, Person.class);}@Overridepublic List<Person> queryPersonPageList(int page, int pageSize) {//在条件中可以通过and进行拼接条件, regex()方法就是模糊查询//方法一Query query = Query.query(Criteria.where("name").regex("三")).skip((page - 1) * pageSize).limit(pageSize);return mongoTemplate.find(query, Person.class);//方法二//索引从0开始//PageRequest pageRequest = PageRequest.of(page - 1, pageSize);//Query q = new Query().with(pageRequest);//return mongoTemplate.find(query, Person.class);}@Overridepublic void deleteById(String id) {mongoTemplate.remove(Query.query(Criteria.where("age").is(18)), Person.class);}
}

进行测试

import com.sl.mongo.entity.Address;
import com.sl.mongo.entity.Person;
import org.bson.types.ObjectId;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.mongodb.core.geo.GeoJsonPoint;import javax.annotation.Resource;import java.util.List;import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;@SpringBootTest
class PersonServiceTest {@ResourcePersonService personService;@Testvoid savePerson() {Person person = Person.builder().id(ObjectId.get()).name("张三").age(20).location(new GeoJsonPoint(116.343847, 40.060539)).address(new Address("人民路", "上海市", "666666")).build();this.personService.savePerson(person);}@Testvoid update() {Person person = Person.builder().id(new ObjectId("632283c08139e535c2bd7579")).name("张三").age(22) //修改数据.location(new GeoJsonPoint(116.343847, 40.060539)).address(new Address("人民路", "上海市", "666666")).build();this.personService.update(person);}@Testvoid queryPersonListByName() {List<Person> personList = this.personService.queryPersonListByName("张三");personList.forEach(System.out::println);}@Testvoid queryPersonPageList() {List<Person> personList = this.personService.queryPersonPageList(1, 10);personList.forEach(System.out::println);}@Testvoid deleteById() {this.personService.deleteById("632283c08139e535c2bd7579");}

最终完成对SDM的使用。

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