【NOSQL】非關係型數據庫MongoDB （用MongoDB的文檔結構描述數據關係）

MongoDB的集合（collection）可以看做關係型數據庫的表，文檔對象（document）可以看做關係型數據庫的一條記錄。但兩者並不完全對等。表的結構是固定的，MongoDB集合並沒有這個約束；另外，存入集合的文檔對象甚至可以嵌入子文檔，或者“子集合”。他們最終都可以用類似於BJSON的格式描述。我們今天就來分析MongoDB這一特性帶來的獨特數據管理方式。我們還是以samus驅動爲例來分析，samus驅動支持兩種方式訪問數據庫，基本方式和linq方式，基本方式在上篇以介紹過，linq方式我不想單獨講解應用實例，這篇我會用兩種方式來對比介紹。

一、包含子文檔的集合操作

　　有這麼一個應用場景，某網站提供會員登錄的功能，用戶需要註冊賬號才能享受會員服務，但是註冊者可能會因爲用戶資料表單輸入項過大而放棄填寫，因此用戶信息分爲主要資料和詳細資料兩項，初次註冊只需要填寫主要資料就行了。我們打算把詳細信息設計爲子文檔存儲。

　　 1) linq方式實現

　　1. 新建數據描述類，描述用戶信息

/// <summary> 
/// 用戶主要資料 
/// </summary> 
public 
class UserInfo 
{ 
    public
string UserId { 
get; set; }
    public
string UserName { 
get; set; }
    public
string PassWord { 
get; set; }
    public
Detail Detail { get;
set; } 
} 
 
/// <summary>
/// 用戶詳細資料 
/// </summary>
public
class Detail 
{ 
    public
string Address { 
get; set; }
    public
int Age { get;
set; } 
    public
string Email { 
get; set; }
}

　　2. 我們要新建一個用戶業務操作類“UserBLL”。這個時候要讓驅動知道UserInfo類描述了“用戶資料”的字段信息，在GetMongo()方法實現了配置步驟，UserBLL完整代碼如下：

public 
class UserBLL 
{ 
    public
string connectionString =
"mongodb://localhost";
    public
string databaseName =
"myDatabase";
 
    private
Mongo mongo; 
    private
MongoDatabase mongoDatabase; 
 
    //注意這裏泛型類型爲“UserInfo”
    private
MongoCollection<UserInfo> mongoCollection; 
 
    public
UserBLL() 
    {
        mongo = GetMongo();
        mongoDatabase = mongo.GetDatabase(databaseName)
as MongoDatabase;
        mongoCollection = mongoDatabase.GetCollection<UserInfo>()
as MongoCollection<UserInfo>;
        mongo.Connect();
    }
    ~UserBLL()
    {
        mongo.Disconnect();
    }
 
    /// <summary>
    /// 配置Mongo,將類UserInfo映射到集合
    /// </summary>
    private
Mongo GetMongo() 
    {
        var config =
new MongoConfigurationBuilder();
        config.Mapping(mapping =>
        {
            mapping.DefaultProfile(profile =>
            {
                profile.SubClassesAre(t => t.IsSubclassOf(typeof(UserInfo)));
            });
            mapping.Map<UserInfo>();
        });
        config.ConnectionString(connectionString);
        return
new Mongo(config.BuildConfiguration());
    }
}

　　3. 接着，在“UserBLL”類中定義一個方法“InsertSomeData()”來插入一些數據：

/// <summary> 
/// 插入一些數據 
/// </summary> 
public 
void InsertSomeData() 
{ 
    UserInfo userInfo1 =
new UserInfo()
    {
        UserId =
"1001", 
        UserName =
"張三", 
        PassWord =
"123456"
    };
    mongoCollection.Save(userInfo1);
 
    UserInfo userInfo2 =
new UserInfo()
    {
        UserId =
"1002", 
        UserName =
"李四", 
        PassWord =
"123456", 
        Detail =
new Detail()
        {
            Address =
"湖北", 
            Age = 20,
            Email =
"[email protected]"
        }
    };
    mongoCollection.Save(userInfo2);
 
    UserInfo userInfo3 =
new UserInfo()
    {
        UserId =
"1003", 
        UserName =
"王五", 
        PassWord =
"123456", 
        Detail =
new Detail()
        {
            Address =
"廣東", 
            Age = 20,
            Email =
"[email protected]"
        }
    };
    mongoCollection.Save(userInfo3);
 
    UserInfo userInfo4 =
new UserInfo()
    {
        UserId =
"1004", 
        UserName =
"趙六", 
        PassWord =
"123456", 
        Detail =
new Detail()
        {
            Address =
"湖北"
        }
    };
    mongoCollection.Save(userInfo4);
 
}

　　4. 定義一個查找數據的方法“Select”，它將查找用戶詳細信息中，地址在湖北的全部用戶：

/// <summary> 
/// 查詢詳細資料地址爲湖北的用戶信息
/// </summary> 
public 
List<UserInfo> Select() 
{ 
    return
mongoCollection.Linq().Where(x => x.Detail.Address == 
"湖北").ToList(); 
}

　　5. 還定義一個刪除數據的方法，將刪除集合全部數據：

/// <summary> 
/// 刪除全部用戶信息 
/// </summary> 
public 
void DeleteAll() 
{ 
    mongoCollection.Remove(x =>
true); 
}

　　6. 在Main方法中添加如下代碼：

static 
void Main(string[] args)
{ 
 
    UserBLL userBll =
new UserBLL();
    userBll.InsertSomeData();
    var users = userBll.Select();
    foreach
(var user in
users) 
    {
        Console.WriteLine(user.UserName +
"是湖北人"); 
    };
    userBll.DeleteAll();
}

　　7. 最後執行程序，打印如下信息：

李四是湖北人

趙六是湖北人

　　 1) 普通實現

　　普通方式實現不想多講，直接貼代碼，看看與linq方式有什麼區別：

100

101

class 
Program 
{ 
    static
void Main(string[] args)
    {
        UserBLL userBll =
new UserBLL();
        userBll.InsertSomeData();
        var users = userBll.Select();
        foreach
(var user in
users) 
        {
            Console.WriteLine(user["UserName"].ToString() +
"是湖北人"); 
        };
        userBll.DeleteAll();
 
        Console.ReadLine();
    }
} 
 
public
class UserBLL 
{ 
    public
string connectionString =
"mongodb://localhost";
    public
string databaseName =
"myDatabase";
    public
string collectionName =
"UserInfo"; 
 
    private
Mongo mongo; 
    private
MongoDatabase mongoDatabase; 
    private
MongoCollection<Document> mongoCollection;  
 
    public
UserBLL() 
    {
        mongo =
new Mongo(connectionString);
        mongoDatabase = mongo.GetDatabase(databaseName)
as MongoDatabase;
        mongoCollection = mongoDatabase.GetCollection<Document>(collectionName)
as MongoCollection<Document>;
        mongo.Connect();
    }
    ~UserBLL()
    {
        mongo.Disconnect();
    }
 
    /// <summary>
    /// 插入一些數據
    /// </summary>
    public
void InsertSomeData()
    {
        Document userInfo1 =
new Document();
        userInfo1["UserId"] =
"1001"; 
        userInfo1["UserName"] =
"張三"; 
        userInfo1["PassWord"] =
"123456"; 
        mongoCollection.Save(userInfo1);
 
        Document userInfo2 =
new Document();
        userInfo2["UserId"] =
"1002"; 
        userInfo2["UserName"] =
"李四"; 
        userInfo2["PassWord"] =
"123456"; 
        //子文檔
        var userInfo2Detail =
new Document();
        userInfo2Detail["Address"] =
"湖北"; 
        userInfo2Detail["Age"] = 20;
        userInfo2Detail["Email"] =
"[email protected]";
        userInfo2["Detail"] = userInfo2Detail;
        mongoCollection.Save(userInfo2);
 
        Document userInfo3 =
new Document();
        userInfo3["UserId"] =
"1003"; 
        userInfo3["UserName"] =
"王五"; 
        userInfo3["PassWord"] =
"123456"; 
        var userInfo3Detail =
new Document();
        userInfo3Detail["Address"] =
"廣東"; 
        userInfo3Detail["Age"] = 20;
        userInfo3Detail["Email"] =
"[email protected]";
        userInfo3["Detail"] = userInfo3Detail;
        mongoCollection.Save(userInfo3);
 
        Document userInfo4 =
new Document();
        userInfo4["UserId"] =
"1004"; 
        userInfo4["UserName"] =
"趙六"; 
        userInfo4["PassWord"] =
"123456"; 
        var userInfo4Detail =
new Document();
        userInfo4Detail["Address"] =
"湖北"; 
        userInfo4["Detail"] = userInfo4Detail;
        mongoCollection.Save(userInfo4);
 
    }
 
    /// <summary>
    /// 查詢詳細資料地址爲湖北的用戶信息
    /// </summary>
    public
IEnumerable<Document> Select() 
    {
        return
mongoCollection.Find(new
Document { { "Detail.Address",
"湖北" } }).Documents;
    }
 
    /// <summary>
    /// 刪除全部用戶信息
    /// </summary>
    public
void DeleteAll() 
    {
        mongoCollection.Remove(new
Document { }); 
    }
 
}

　　最後，我們通過這段代碼輸出全部用戶資料信息的BJSON格式：

/// <summary> 
/// 打印數據BJSON 
/// </summary> 
public 
void PrintBJSON() 
{ 
    string
BJSON = string.Empty;
    foreach
(var documet in
mongoCollection.FindAll().Documents) 
    {
 
        BJSON += documet.ToString();
 
    }
    Console.WriteLine(BJSON);
}

　　結果如下：

{ "UserId":
"1001",
"UserName":
"張三",
"PassWord":
"123456",
"_id":
"4d80ec1ab8a4731338000001" 
} 
{ "UserId":
"1002",
"UserName":
"李四",
"PassWord":
"123456",
"Detail": {
"Address":
"湖北",
"Age": 20,
"Email":
"[email protected]" 
}, "_id":
"4d80ec1ab8a4731338000002" 
} 
{ "UserId":
"1003",
"UserName":
"王五",
"PassWord":
"123456",
"Detail": {
"Address":
"廣東",
"Age": 20,
"Email":
"[email protected]" 
}, "_id":
"4d80ec1ab8a4731338000003" 
} 
{ "UserId":
"1004",
"UserName":
"趙六",
"PassWord":
"123456",
"Detail": {
"Address":
"湖北" 
}, "_id":
"4d80ec1ab8a4731338000004" 
}

二、包含“子集合”的集合操作

　　同樣舉個例子：有一個學校人事管理系統要統計班級和學生的信息，現在定義了一個“班級集合”，這個集合裏面的學生字段是一個“學生集合”，包含了本班全部學生。

　　 1) linq方式實現

　　基礎配置我就不多說了，數據類定義如下：

/// <summary> 
/// 班級信息 
/// </summary> 
public 
class ClassInfo 
{ 
    public
string ClassName {
get; 
set; } 
    public
List<Student> Students { get;
set; } 
} 
 
/// <summary> 
/// 學生信息 
/// </summary>
public
class Student 
{ 
    public
string Name { 
get; set; }
    public
int Age { get;
set; } 
}

　　查詢叫“張三”的學生在哪個班級，以及他的詳細信息：

(這裏其實是ToList後在內存中查的,linq方式直接查詢好像驅動不支持。)

public 
List<ClassInfo> Select() 
{ 
    return
mongoCollection.Linq().ToList().Where(x => x.Students.Exists(s => s.Name ==
"張三")).ToList();
}

　　 1) 普通實現

　　查詢叫“張三”的學生在哪個班級，以及他的詳細信息：

public 
List<Document> Select() 
{ 
    var mongocollection = mongoDatabase.GetCollection("ClassInfo");
    return
mongocollection.Find(new
Document { { "Students.Name",
"張三" } }).Documents.ToList();
}

　　打印數據的BJSON：

{ "_id":
"4d814bae5c5f000000005f63",
"ClassName":
"1001",
"Students": [ {
"Name":
"張三",
"Age": 10 }, {
"Name":
"李四",
"Age": 0 } ] }
{ "_id":
"4d814bae5c5f000000005f64",
"ClassName":
"1002",
"Students": [ ] }
{ "_id":
"4d814bae5c5f000000005f65",
"ClassName":
"1003",
"Students": [ {
"Name":
"王五",
"Age": 11 }, {
"Name":
"趙六",
"Age": 9 } ] }

三、小結

　　通過本節例子我們發現，MongoDB有它獨特的文檔結構可以描述數據對象之間的一些關係特徵。它雖然沒有關係型數據庫多表符合查詢那樣強大的表間查詢方式，但也可以通過文檔結構描述更靈活的關係特性，可以這麼說，關係型數據庫能做的，MongoDB基本上也可以做到。甚至有些關係數據庫不容易做到的，MongoDB也可以輕鬆做到，比如，描述數據類的繼承關係等。

作者：李盼（Lipan）
出處：[Lipan] （http://www.cnblogs.com/lipan/）
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