MongoDB从入门到精通、Springboot整合MongoDB

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：

类型	名称	介绍
文档数据库	MongoDB	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。
键值数据库	Redis	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。
列式数据库	ClickHouse	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。
图数据库	Neo4j	用于存储和查询图形数据，如社交网络关系、知识图谱等。
搜索引擎	Elasticsearch	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。

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。

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

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:https://www.mongodb.com/try/download/community

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！

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：

创建完成：

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:https://www.mongodb.com/docs/manual/tutorial/insert-documents/

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！

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);
}

「查询所有：」

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

「根据ID查询：」

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

「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);
}

「根据id删除：」

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

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！」