MongoDB系列三（Spring集成方案）.

一、前言

MongoDB是最为流行的开源文档数据库之一。Spring Data MongoDB提供了三种方式在Spring应用中使用MongoDB：

• 通过注解实现对象-文档映射；
• 使用MongoTemplate实现基于模板的数据库访问；
• 自动化的运行时Repository生成功能。

二、集成实现

• 启用MongoDB

为了有效的使用Spring Data MongoDB，我们需要在Spring配置中添加几个必要的bean。首先，我们需要配置MongoClient，用它来创建Mongo实例，以便于访问MongoDB数据库。在这里，我们使用Spring Data MongoDB的MongoFactoryBean更加简单。因为它是一个工厂bean，会负责构建Mongo实例，而且不用处理MongoClient构造器所抛出的UnknownHostException异常。同时，我们还需要有一个MongoTemplate bean，实现基于模板的数据库访问。此外，不是必须，但是强烈推荐启用Spring Data MongoDB的自动化Repository生成功能。

1、pom.xml

<dependency>
            <groupId>org.springframework.data</groupId>
            <artifactId>spring-data-mongodb</artifactId>
            <version>1.10.7.RELEASE</version>
        </dependency>

2、MongoConfig.java 配置类配置方式

@Configuration
@EnableMongoRepositories(basePackages = "org.springframework.data.mongodb",repositoryImplementationPostfix = "Impl") //启用MongoDB的Repository功能
@ComponentScan(basePackages = "org.springframework.data.mongodb")
@PropertySource("classpath:mongo.properties")
public class MongoConfig {

    /*
    * MongoClientFactoryBean 工厂bean 会负责创建Mongo实例。
    * */
    @Bean(name = "mongo")
    public MongoClientFactoryBean mongoClientFactoryBean(Environment env) {
        MongoClientOptions.Builder builder = MongoClientOptions.builder();
        MongoClientOptions build = builder.build();
        MongoCredential credential = MongoCredential.createCredential(
                env.getProperty("mongo.user", String.class),
                env.getProperty("mongo.database", String.class),
                env.getProperty("mongo.password", String.class).toCharArray());
        MongoClientFactoryBean mongoClientFactoryBean = new MongoClientFactoryBean();
        mongoClientFactoryBean.setHost(env.getProperty("mongo.host", String.class));
        mongoClientFactoryBean.setPort(env.getProperty("mongo.port", Integer.class));
        mongoClientFactoryBean.setCredentials(new MongoCredential[]{credential});
        mongoClientFactoryBean.setMongoClientOptions(build);
        return mongoClientFactoryBean;
    }

    @Bean(name = "mongoTemplate")
    public MongoTemplate mongoTemplate(Mongo mongo, Environment env) {
        return new MongoTemplate(mongo, env.getProperty("mongo.database", String.class));
    }
}

3、applicationContext.xml XML配置方式

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:mongo="http://www.springframework.org/schema/data/mongo"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
       http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
       http://www.springframework.org/schema/data/mongo http://www.springframework.org/schema/data/mongo/spring-mongo.xsd">

    <!--提供自动注入配置的扫描包-->
    <context:component-scan base-package="org.springframework.data.mongodb"/>

    <context:property-placeholder location="classpath:mongo.properties" file-encoding="utf-8"/>

    <!--
    1.mongo：连接配置
    2.db-factory：相当于sessionFactory
    3.mongoTemplate：与数据库接口交互的主要实现类
    -->

    <mongo:mongo-client id="mongoClient" host="${mongo.host}" port="${mongo.port}" credentials="${mongo.user}:${mongo.password}@${mongo.database}">
        <mongo:client-options
                min-connections-per-host="${mongo.minConnectionsPerHost}"
                threads-allowed-to-block-for-connection-multiplier="${mongo.threadsAllowedToBlockForConnectionMultiplier}"
                connect-timeout="${mongo.connectTimeout}"
                max-wait-time="${mongo.maxWaitTime}"
                socket-keep-alive="${mongo.socketKeepAlive}"
                socket-timeout="${mongo.socketTimeout}"
                max-connection-idle-time="${mongo.maxConnectionIdleTime}"
                max-connection-life-time="${mongo.maxConnectionLifeTime}"
                heartbeat-socket-timeout="${mongo.heartbeatSocketTimeout}"
                heartbeat-connect-timeout="${mongo.heartbeatConnectTimeout}"
                min-heartbeat-frequency="${mongo.minHeartbeatFrequency}"
                heartbeat-frequency="${mongo.heartbeatFrequency}"/>
    </mongo:mongo-client>

    <mongo:db-factory id="mongoDbFactory" dbname="${mongo.database}" mongo-ref="mongoClient"/>

    <!-- Spring提供的mongodb操作模板-->
    <mongo:template id="mongoTemplate" db-factory-ref="mongoDbFactory" write-concern="NORMAL"/>

    <!-- mongodb bean的仓库目录，会自动扫描扩展了MongoRepository接口的接口进行注入 -->
    <mongo:repositories base-package="org.springframework.data.mongodb" repository-impl-postfix="Impl"/>
</beans>

• 注解实现对象文档映射

Spring Data MongoDB 提供了一套对象-文档 映射的注解。

@Document - 用于类，以表示这个类需要映射到数据库，您也可以指定映射到数据库的集合名称
@Id - 用于字段级别，标记这个字段是一个主键，默认生成的名称是“_id”
@DBRef - 用于字段，以表示它将使用com.mongodb.DBRef进行存储。
@Indexed - 用于字段，表示该字段需要如何创建索引
@CompoundIndex - 用于类，以声明复合索引
@GeoSpatialIndexed - 用于字段，进行地理位置索引
@TextIndexed - 用于字段，标记该字段要包含在文本索引中
@Field - 用于字段，并描述字段的名称，因为它将在MongoDB BSON文档中表示，允许名称与该类的字段名不同。
@Version - 用于字段锁定，保存操作时检查修改。初始值是0，每次更新时自动触发。
@Language - 用于字段，以设置文本索引的语言覆盖属性。
@Transient - 默认情况下，所有私有字段都映射到文档，此注解将会去除此字段的映射
@PersistenceConstructor - 标记一个给定的构造函数，即使是一个protected修饰的，在从数据库实例化对象时使用。构造函数参数通过名称映射到检索的DBObject中的键值。

@Document
public class Order {

    /**
     * @ID 生成MongoDB文档的_id 内容，如果不指定，MongoDB 会主动生成一个
     */
    @Id
    private String id;

    /**
     * @Field 映射成MongoDB文档的字段内容
     */
    @Field("client")
    private String customer;

    /**
     * @Indexed 是否在该字段上加上索引
     */
    @Indexed
    private String type;
    

    /**
     * 集合类型最好使用 ? 不确定类型(或者说任意类型)
     * 否则会info（Found cycle for field 'itemList' in type 'Order' for path ''）表明你的代码中有潜在的循环使用
     * 
     * 像这样有另一个对象的集合，另一个对象不用加任何的MongoDB 注释
     */
    private List<?> itemList = new ArrayList();
    
}

三、MongoOperations

我们已经配置好了MongoTemplate，接下来，需要做的就是将其注入到使用它的地方。注意，在这里我们将MongoTemplate注入到一个类型为MongoOperations的属性中。MongoOperations 是 MongoTemplate 所实现的接口，不直接使用具体实现是一个好的习惯。

1、MongoOperations 暴露了多个使用MongoDB文档数据库的方法。这里介绍几个最为常用的操作：

• 计算集合的数量

long order = mongoOperations.getCollection("order").count();

• 保存文档

Order order = new Order();
        mongoOperations.save(order, "order"); 

• 根据文档的 _id 查找文档

Order byId = mongoOperations.findById("5abb2a6303238760a48e3fd2", Order.class);

• 得到所有文档

List<Order> all = mongoOperations.findAll(Order.class);

• 删除文档

Order order = new Order();
        order.setId("1");
        mongoOperations.remove(order);

2、 不过MongoOperations 最常见的用法还是接受一个 Query 对象作为参数进行查询、修改、删除的操作。这里简单介绍一些 Query 和Criteria 的语法：

• db.order.find({"client":"customer"})

Criteria criteria = Criteria.where("client").is("customer");
        Query query = new Query(criteria);
        List<Order> orders = mongoOperations.find(query, Order.class);

• db.order.find({"client":"customer","type":"豪华型"})

Criteria criteria = Criteria.where("client").is("customer");
        criteria.and("type").is("豪华型");
        Query query = new Query(criteria);

• db.order.find({"type":/^豪华/}) 正则表达式

Criteria criteria = Criteria.where("client").is("customer");
        criteria.and("type").regex("^豪华");
        Query query = new Query(criteria);

• db.order.find({"client":"customer"}).sort({"type":-1}) 排序

Criteria criteria = Criteria.where("client").is("customer");
        Sort sort = new Sort(Sort.Direction.DESC,"type");
        Query query = new Query(criteria).with(sort);
        List<Order> orders = mongoOperations.find(query, Order.class);

• db.order.find({"client":"customer"}).skip(5).limit(5) 分页

Criteria criteria = Criteria.where("client").is("customer");
        /*limit 是pageSize ， skip 是 第几页*pageSize */
        Query query = new Query(criteria).skip(5).limit(5);
        List<Order> orders = mongoOperations.find(query, Order.class);

• 大于 小于 不等于

Criteria criteria = Criteria.where("client").is("customer");
        criteria.and("key").lt(""); //小于
        criteria.and("key").lte(""); //小于等于
        criteria.and("key").gt(""); //大于
        criteria.and("key").gte(""); //大于等于
        criteria.and("key").ne(""); //不等于 mongoDB 没有 eq（等于） 这个操作
        Query query = new Query(criteria);

• ＄in ＄size ＄elemMatch ＄exists

List<String> list = new ArrayList();
        Criteria condition = Criteria.where("x").lt(10).and("x").gt(5);
        Criteria criteria = Criteria.where("client").is("customer");
        criteria.and("key").in(list);
        criteria.and("key").size(3); //匹配key数组长度等于 3 的文档
        criteria.elemMatch(condition); //要求 x 的数组每个元素必须同时满足 大于5 小于10
        criteria.and("key").exists(true);
        Query query = new Query(criteria);

3、 MongoOperations 还有许多聚合函数、地理空间 的用法......这里就不介绍了，接下来的文章会提到。

四、MongoDB Repository

Spring Data JPA Repository 有一个神奇的功能 —— 创建一个接口，我们只要按照一定的命名规则编写接口的方法，Spring Data JPA能够自动创建接口的实现。Spring Data MongoDB 当然也有这个特性，让我们来看看怎么实现吧！

我们已经通过@EnableMongoRepositories注解启用了Spring Data MongoDB的Repository功能（或者通过xml配置的方式），接下来需要做的就是创建一个接口，Repository实现要基于这个接口来生成。不过，在这里，我们不再扩展JpaRepository，而是要扩展MongoRepository。

public interface OrderRepository extends MongoRepository<Order, String> {
    /**
     * 根据customer从文档中获取Order集合
     * @param customer
     * @return
     */
    //@Query会接受一个JSON查询，而不是JPA查询。?0 表示第一个参数，?1 表示第二个参数，以此类推
    // find这个查询动词并不是固定的。如果喜欢的话，我们还可以使用get作为查询动词：
    @Query("{'customer':?0,'type':'type'}")
    List<Order> findByCustomer(String customer);

    /**
     * 根据customer 和 type 从文档中获取Order集合
     * @param customer
     * @param type
     * @return
     */
    List<Order> findByCustomerAndType(String customer, String type);

    /**
     * 根据customer 和 type 从文档中获取Order集合（customer 在对比的时候使用的是like 而不是equals）
     * @param customer
     * @param type
     * @return
     */
    List<Order> findByCustomerLikeAndTypeLike(String customer, String type);

}

既然扩展了MongoRepository 接口，OrderRepository 自然而然的有了许多对Order文档进行CRUD操作的方法实现。

像这种用法怎么用呢？比如我们前面要查询一个文档，很自然的写了一个Query条件用来查询。但是我们现在不用了，定义一个接口方法就可以了！连实现都不用！因为 Spring Data JPA 能够自动创建接口的实现。

上面的代码用了@Query 注解。@Query注解可以为Repository方法指定自定义的查询。@Query能够像在JPA中那样用在MongoDB上。唯一的区别在于针对MongoDB时，@Query会接受一个JSON查询，而不是JPA查询。

五、结语

之前单纯的以为MongoDB只是一个像Oracle、MySQL那样存储数据的数据库。今天才发现自己犯了个大大的错误，像市面上的打车软件的范围派单、叫餐软件的附近商家，都是通过MongoDB 的一个查询就搞定了。MongoDB 提供了很多地理位置逻辑的API......感觉又发现了一块新大陆呀！

源代码地址：https://github.com/JMCuixy/SpringDataMongoDB