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在数据量日益暴涨的今天，用户的个人信息如浏览点击记录、商品购买记录等成倍增加，传统的 SQL 数据库已经无法很好的存储和处理这些数据，越来越多的应用使用 NoSQL 存储超大规模的数据集。因为 NoSQL 数据的存储无需固定的格式，因此可以更加方便的扩展。
MongoDB 是一个分布式的文档数据库，具有良好的灵活性，可以方便的进行查询和索引，是提供可扩展的高性能数据存储方案。是所有非关系型数据库中最丰富，最像关系数据库的 NoSQL。
这一小节主要内容是 Spring Boot 整合 MongoDB 和对 MongoDB 进行操作。
1、MongoDB 简介和安装
MongoDB 是使用 C++ 编写的开源文档数据库，旨在方便应用开发和数据库的扩展。它将数据存储在类似 JSON 的文档中。
在 MongoDB 中，使用 key-- value 的方法存储数据，其支持数组或者嵌套对象作为值，按照官方的说法，其提供了一种最高效、最自然的数据处理方式。
MongoDB 支持功能强大的查询方式，可以方便地对任何字段进行排序和筛选，查询条件本身就是 JSON 可以方便的编写和动态生成。
最像关系数据库的 NoSQL，支持完整的 ACID 事务。
1.1、文档数据库
MongoDB 记录的是一个文档，由 key–value 组成的键值对数据结构，类似于 JSON 对象。
- 类似 JSON 的文档对象支持多种编程语言
- 支持嵌入，减少了 SQL 所需的字段连接
- 支持动态扩展
MongoDB 主要特点
- 更高的性能
- 丰富的查询语言
- 高可用性
- 水平可扩展
1.2、安装 MongoDB
MongoDB 社区版下载连接：https://www.mongodb.com/download-center/community ，选择你系统对应的二进制安装包。
特别注意的是，安装过程中不要勾选 “Install MongoDB Compass”，因为这个根本就下载不下来。
测试：
# 服务开启后在终端运行 > mongo
# 使用 test 数据库，没有则创建，show databases 查看已经有的数据库
use test
# 创建一个 集合，类似于 SQL 的一个表，show collections 查看数据库已经有的集合
db.createCollection("springboot");
# 往 springboot 的集合中插入一条数据
db.springboot.insertOne( { name: "Spring Boot With MongoDB" });
# 查找所有 db.getCollection("springboot") 等同于 db.springboot
db.getCollection("springboot").find()
# 根据查询条件查询
db.getCollection("springboot").find({name:"Spring Boot With MongoDB"});
# 删除记录
db.springboot.remove( { name: "Spring Boot With MongoDB" });
# 删除集合
db.springboot.drop()
# 删除当前的数据库
db.dropDatabase()
2、Spring Boot 整合 MongoDB
新建项目 11-spring-boot-mongo，添加 Spring Web 和 Spring Data MongoDB 这两个依赖。
2.1、开始使用
文件 application.properties，添加 MongoDB 的数据库 URI
# 地址、端口号、数据库
spring.data.mongodb.uri=mongodb://127.0.0.1:27017/boot
项目启动入口类 Application 添加 @EnableMongoRepositories 装配 MongoDB Repositories
@SpringBootApplication
@EnableMongoRepositories
public class MongoApplication {}
新建 User.java 实体类
public class User {
// 如果不使用 @Id 注解，在插入的时候会自动使用 _id 作为 key 值。
@Id
private Integer id;
private String username;
private String nickname;
// 省略 Getter settertoString，
}
新建 UserRepository ，语法规则可以参考 JPA，《Spring Boot 2.x 实战–SQL数据库(Spring Data JPA)》：
@Repository
public interface UserRepository extends MongoRepository<User, Integer> {
// username 包含传入参数的所有文档
List<User> findByUsernameContains(String username);
// nickname 包含传入参数的所有文档
List<User> findByNicknameContaining(String nickname);
// id 等于传入值的记录，如果有多条，则返回第一条
User findByIdIs(Integer id);
// 自定义查询，语法使用 MongoDB 的查询语言，nickname 包含传入参数的所有文档
@Query("{nickname:{$regex:?0}}}")
List<User> mySelect(String nickname);
}
新建 UserRepositoryTest 测试类，这里使用 Junit 测试的方法，不编写 Controller 和相关的 Service ：
@ExtendWith(SpringExtension.class)
@SpringBootTest
class UserRepositoryTest {
@Resource MongoTemplate mongoTemplate;
@Resource UserRepository userRepository;
}
MongoDB 的文档操作可以通过继承 MongoRepository 的 JPA 方法，也可以直接使用 MongoTemplate。下面的插入、修改、删除、查询在 UserRepositoryTest 类中添加。
2.1.1、插入一条文档
@Test
public void insert() {
User user = new User();
user.setId(1);
user.setUsername("MongoDB");
user.setNickname("开源，跨平台，面向文档的数据库");
userRepository.insert(user);
// 使用 MongoTemplate
user.setId(2);
user.setUsername("Redis");
user.setNickname("内存中的数据结构存储系统");
mongoTemplate.insert(user);
}
因为在 User.java 声明了 @Id key 值，所以在插入的要手动指定 setId(1) ，不然无法插入会报错。在进行插入、查询等操作的时候，MongoDB 会自己根据 Java 实体类使用那个集合（Collection），类似于 Spring Data JPA 的 @Entity 注解的实体类。
在 Idea 中，使用 Shift+Ctrl+F10 运行该测试方法。
2.1.2、查询
@Test
public void select() {
System.out.println("查询所有的记录");
// 方式一
System.out.println(userRepository.findAll());
// 方式二
System.out.println(mongoTemplate.findAll(User.class));
// 查询某个记录，根据 JPA 方法名命名规则
System.out.println("根据条件查询 userRepository");
System.out.println(userRepository.findByUsernameContains("go"));
System.out.println(userRepository.findByNicknameContaining("内存"));
// 在 userRepository 自定义查询语句，使用 MongoDB 的查询方式
System.out.println(userRepository.mySelect("存储系统"));
// 使用 mongoTemplate
System.out.println("根据条件查询 mongoTemplate");
// id = 2
System.out.println(mongoTemplate.findById(2, User.class));
// 等同于 SQL 的 where id = 1 and username like %DB%
Query query = new Query(Criteria.where("id").is(1).and("username").regex("DB"));
System.out.println(mongoTemplate.find(query, User.class));
}
2.1.3、修改
@Test
public void update() {
// 使用 userRepository 更新
User user = userRepository.findByIdIs(2);
// 更新 Nickname
user.setNickname("Redis 开源非关系数据库");
// save 跟 insert 差不多，不同在于 save 如果存在 ID 值了就更新，还不存在该 ID 值就插入
userRepository.save(user);
System.out.println("userRepository 更新数据结果");
System.out.println(userRepository.findByIdIs(2));
// 使用 mongoTemplate
Query query = new Query(Criteria.where("id").is(1));
Update update = new Update();
update.set("nickname", "MongoDB 流行的文档数据库 更新：By mongoTemplate");
mongoTemplate.updateFirst(query, update, User.class);
System.out.println("mongoTemplate 更新数据结果");
System.out.println(mongoTemplate.findById(1, User.class));
}
2.1.4、删除记录
@Test
public void delete() {
// 使用 userRepository
userRepository.deleteById(1);
// 使用 mongoTemplate
Query query = new Query(Criteria.where("id").is(1));
// 找到符合条件的然后移除
mongoTemplate.findAndRemove(query, User.class);
// 删除所有 user 集合(Collection) 的记录
userRepository.deleteAll();
// 删除所有 user 集合(Collection) 的记录
mongoTemplate.remove(User.class);
}
对于 Spring Boot 整合 MongoDB 就到这里，不得不感叹 Spring Boot Starter 的强大，把许多的各种配置自动化，开发人员只需要关注相应的业务逻辑即可。
踩坑记
因为安装的 MongoDB 是 4.X 版本，如果 MongoDB 开启了用户和密码验证，使用如下配置连接的时候会报如下错误：
Exception authenticating MongoCredential{mechanism=SCRAM-SHA-1....
找了好多方法，在 Idea 的 DataTools 连接也连接不上。最后发现 Spring Data MongoDB 使用的驱动是 3.X 版本的，可能是因为不兼容的原因，删除了 MongoDB 的密码验证后，可以连接。
# 附录 MongoDB 开启密码验证
# mongo 进入 MongoDB 命令行
# 创建/切换到 admin 的数据库
use admin
# 创建管理员 admin
db.createUser({
user: "admin",
pwd: "admin123",
roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" } ]
})
# 以管理登录
mongo --port 27017 --authenticationDatabase "admin" -u "admin" -p "admin123"
# 方法二
use admin
db.auth("admin","admin123")
# 创建 用户 spring, 对 boot 数据库有读写权限
db.createUser({
user:"spirng",
pwd:"springboot",
roles: [ { role: "readWrite", db: "boot"}]
})
# 退出
exit
# 登录 1
mongo
use boot
db.auth("spirng","springboot")
# 输出 1 表示成功
# 登录方式二 authenticationDatabase 需要授权验证的数据库，即存储用户名和密码的数据库
mongo --port 27017 --authenticationDatabase "admin" -u "spirng" -p "springboot"