在MongoDB中存储分层数据

继续使用MongoDB进行 NoSQL之旅，我想触摸一个经常出现的特定用例：存储分层文档关系。 MongoDB是很棒的文档数据存储，但是如果文档具有父子关系怎么办？ 我们可以有效地存储和查询此类文档层次结构吗？ 答案是肯定的，我们可以。 MongoDB对如何在MongoDB中存储树提出了一些建议。 那里描述的并且广泛使用的一种解决方案是使用物化路径。

让我通过提供非常简单的示例来解释其工作原理。 如前几篇文章所述，我们将使用最近发布的Spring Data MongoDB项目的1.0版来构建Spring应用程序。 我们的POM文件包含非常基本的依赖性，仅此而已。 

4.0.0mongodbcom.example.spring0.0.1-SNAPSHOTjarUTF-83.0.7.RELEASEorg.springframework.dataspring-data-mongodb1.0.0.RELEASEorg.springframeworkspring-beansorg.springframeworkspring-expressioncglibcglib-nodep2.2log4jlog4j1.2.16org.mongodbmongo-java-driver2.7.2org.springframeworkspring-core${spring.version}org.springframeworkspring-context${spring.version}org.springframeworkspring-context-support${spring.version}org.apache.maven.pluginsmaven-compiler-plugin2.3.21.61.6

为了正确配置Spring上下文，我将使用利用Java类的配置方法。 我越来越提倡使用这种样式，因为它提供了强大的类型化配置，并且大多数错误都可以在编译时发现，而无需再检查XML文件。 这里看起来像： 

package com.example.mongodb.hierarchical;import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.mongodb.core.MongoFactoryBean;
import org.springframework.data.mongodb.core.MongoTemplate;
import org.springframework.data.mongodb.core.SimpleMongoDbFactory;@Configuration
public class AppConfig {@Beanpublic MongoFactoryBean mongo() {final MongoFactoryBean factory = new MongoFactoryBean();factory.setHost( "localhost" );return factory;}@Beanpublic SimpleMongoDbFactory mongoDbFactory() throws Exception{return new SimpleMongoDbFactory( mongo().getObject(), "hierarchical" );}@Beanpublic MongoTemplate mongoTemplate() throws Exception {return new MongoTemplate( mongoDbFactory() );}@Beanpublic IDocumentHierarchyService documentHierarchyService() throws Exception {return new DocumentHierarchyService( mongoTemplate() );}
}

很好，很清楚。 谢谢， 春天的家伙！ 现在，所有样板文件已准备就绪。 让我们转到有趣的部分：文档。 我们的数据库将包含“文档”集合，其中存储了SimpleDocument类型的文档。 我们使用针对SimpleDocument POJO的Spring Data MongoDB批注对此进行描述。 

package com.example.mongodb.hierarchical;import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.annotation.Transient;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Field;@Document( collection = "documents" )
public class SimpleDocument {public static final String PATH_SEPARATOR = ".";@Id private String id;@Field private String name;@Field private String path;// We won't store this collection as part of document but will build it on demand@Transient private Collection< SimpleDocument > documents = new HashSet< SimpleDocument >();public SimpleDocument() {}public SimpleDocument( final String id, final String name ) {this.id = id;this.name = name;this.path = id;}public SimpleDocument( final String id, final String name, final SimpleDocument parent ) {this( id, name );this.path = parent.getPath() + PATH_SEPARATOR + id;}public String getId() {return id;}public void setId(String id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getPath() {return path;}public void setPath(String path) {this.path = path;}public Collection< SimpleDocument > getDocuments() {return documents;}
}

让我在这里解释几件事。 首先，魔术属性路径 ：这是构造和查询层次结构的关键。 路径包含所有文档父级的标识符，通常以某种分隔符（在我们的情况下为）分隔。 （点） 。 以这种方式存储文档层次结构关系可以快速构建层次结构，进行搜索和导航。 其次，注意临时文档集合：此非持久集合是由持久提供程序构造的，并且包含所有后代文档（以防万一，还包含自己的后代）。 让我们通过查找find方法实现来实际观察它： 

package com.example.mongodb.hierarchical;import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;import org.springframework.data.mongodb.core.MongoOperations;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Criteria;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query;public class DocumentHierarchyService {private MongoOperations template;public DocumentHierarchyService( final MongoOperations template ) {this.template = template;}@Overridepublic SimpleDocument find( final String id ) {final SimpleDocument document = template.findOne(Query.query( new Criteria( "id" ).is( id ) ),SimpleDocument.class);if( document == null ) {return document;}return build(document,template.find(Query.query( new Criteria( "path" ).regex( "^" + id + "[.]" ) ),SimpleDocument.class));}private SimpleDocument build( final SimpleDocument root, final Collection< SimpleDocument > documents ) {final Map< String, SimpleDocument > map = new HashMap< String, SimpleDocument >();for( final SimpleDocument document: documents ) {map.put( document.getPath(), document );}for( final SimpleDocument document: documents ) {map.put( document.getPath(), document );final String path = document.getPath().substring( 0, document.getPath().lastIndexOf( SimpleDocument.PATH_SEPARATOR ) );if( path.equals( root.getPath() ) ) {root.getDocuments().add( document );} else {final SimpleDocument parent = map.get( path );if( parent != null ) {parent.getDocuments().add( document );}}}return root;}
}

如您所见，要获得具有整个层次结构的单个文档，我们只需要运行两个查询（但更优化的算法可以将其缩减为一个查询）。 这是一个示例层次结构，以及从MongoDB读取根文档的结果 

template.dropCollection( SimpleDocument.class );final SimpleDocument parent = new SimpleDocument( "1", "Parent 1" );
final SimpleDocument child1 = new SimpleDocument( "2", "Child 1.1", parent );
final SimpleDocument child11 = new SimpleDocument( "3", "Child 1.1.1", child1 );
final SimpleDocument child12 = new SimpleDocument( "4", "Child 1.1.2", child1 );
final SimpleDocument child121 = new SimpleDocument( "5", "Child 1.1.2.1", child12 );
final SimpleDocument child13 = new SimpleDocument( "6", "Child 1.1.3", child1 );
final SimpleDocument child2 = new SimpleDocument( "7", "Child 1.2", parent );template.insertAll( Arrays.asList( parent, child1, child11, child12, child121, child13, child2 ) );...final ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext( AppConfig.class );
final IDocumentHierarchyService service = context.getBean( IDocumentHierarchyService.class );final SimpleDocument document = service.find( "1" );
//  Printing document show following hierarchy:
//
//  Parent 1
//   |-- Child 1.1
//     |-- Child 1.1.1
//     |-- Child 1.1.3
//     |-- Child 1.1.2
//       |-- Child 1.1.2.1
//   |-- Child 1.2

而已。 简单一个强大的概念。 当然，在路径属性上添加索引将大大加快查询速度。 有很多改进和优化，但是基本思想现在应该很清楚。

参考： Andriy Redko {devmind}博客上的JCG合作伙伴 Andrey Redko 在MongoDB中存储分层数据 。


翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2012/01/storing-hierarchical-data-in-mongodb.html

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