MongoDB学习笔记(四) 用MongoDB的文档结构描述数据关系

贾朋亮博客 2015-04-02

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　MongoDB的集合（collection）可以看做关系型数据库的表，文档对象（document）可以看做关系型数据库的一条记录。但两者并不完全对等。表的结构是固定的，MongoDB集合并没有这个约束；另外，存入集合的文档对象甚至可以嵌入子文档，或者“子集合”。他们最终都可以用类似于BJSON的格式描述。我们今天就来分析MongoDB这一特性带来的独特数据管理方式。我们还是以samus驱动为例来分析，samus驱动支持两种方式访问数据库，基本方式和linq方式，基本方式在上篇以介绍过，linq方式我不想单独讲解应用实例，这篇我会用两种方式来对比介绍。

系列目录

    MongoDB学习笔记(一) MongoDB介绍及安装
    MongoDB学习笔记(二) 通过samus驱动实现基本数据操作
    MongoDB学习笔记(三) 在MVC模式下通过Jqgrid表格操作MongoDB数据
    MongoDB学习笔记(四) 用MongoDB的文档结构描述数据关系
    MongoDB学习笔记(五) MongoDB文件存取操作
    MongoDB学习笔记(六) MongoDB索引用法和效率分析

一、包含子文档的集合操作

　　有这么一个应用场景，某网站提供会员登录的功能，用户需要注册账号才能享受会员服务，但是注册者可能会因为用户资料表单输入项过大而放弃填写，因此用户信息分为主要资料和详细资料两项，初次注册只需要填写主要资料就行了。我们打算把详细信息设计为子文档存储。

　　 1) linq方式实现

　　1. 新建数据描述类，描述用户信息

/// <summary>
/// 用户主要资料
/// </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>
/// 用户详细资料
/// </summary>
public class Detail
{
    public string Address { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public string Email { get; set; }
}

　　2. 我们要新建一个用户业务操作类“UserBLL”。这个时候要让驱动知道UserInfo类描述了“用户资料”的字段信息，在GetMongo()方法实现了配置步骤，UserBLL完整代码如下：

public class UserBLL
{
    public string connectionString = "mongodb://localhost";
    public string databaseName = "myDatabase";
 
    private Mongo mongo;
    private MongoDatabase mongoDatabase;
 
    //注意这里泛型类型为“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,将类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”类中定义一个方法“InsertSomeData()”来插入一些数据：

/// <summary>
/// 插入一些数据
/// </summary>
public void InsertSomeData()
{
    UserInfo userInfo1 = new UserInfo()
    {
        UserId = "1001",
        UserName = "张三",
        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 = "lisi@163.com"
        }
    };
    mongoCollection.Save(userInfo2);
 
    UserInfo userInfo3 = new UserInfo()
    {
        UserId = "1003",
        UserName = "王五",
        PassWord = "123456",
        Detail = new Detail()
        {
            Address = "广东",
            Age = 20,
            Email = "wangwu@163.com"
        }
    };
    mongoCollection.Save(userInfo3);
 
    UserInfo userInfo4 = new UserInfo()
    {
        UserId = "1004",
        UserName = "赵六",
        PassWord = "123456",
        Detail = new Detail()
        {
            Address = "湖北"
        }
    };
    mongoCollection.Save(userInfo4);
 
}

　　4. 定义一个查找数据的方法“Select”，它将查找用户详细信息中，地址在湖北的全部用户：

/// <summary>
/// 查询详细资料地址为湖北的用户信息
/// </summary>
public List<UserInfo> Select()
{
    return mongoCollection.Linq().Where(x => x.Detail.Address == "湖北").ToList();
}

　　5. 还定义一个删除数据的方法，将删除集合全部数据：

/// <summary>
/// 删除全部用户信息
/// </summary>
public void DeleteAll()
{
    mongoCollection.Remove(x => true);
}

　　6. 在Main方法中添加如下代码：

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. 最后执行程序，打印如下信息：

李四是湖北人

赵六是湖北人

　　 1) 普通实现

　　普通方式实现不想多讲，直接贴代码，看看与linq方式有什么区别：

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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>
    /// 插入一些数据
    /// </summary>
    public void InsertSomeData()
    {
        Document userInfo1 = new Document();
        userInfo1["UserId"] = "1001";
        userInfo1["UserName"] = "张三";
        userInfo1["PassWord"] = "123456";
        mongoCollection.Save(userInfo1);
 
        Document userInfo2 = new Document();
        userInfo2["UserId"] = "1002";
        userInfo2["UserName"] = "李四";
        userInfo2["PassWord"] = "123456";
        //子文档
        var userInfo2Detail = new Document();
        userInfo2Detail["Address"] = "湖北";
        userInfo2Detail["Age"] = 20;
        userInfo2Detail["Email"] = "lisi@163.com";
        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"] = "广东";
        userInfo3Detail["Age"] = 20;
        userInfo3Detail["Email"] = "wangwu@163.com";
        userInfo3["Detail"] = userInfo3Detail;
        mongoCollection.Save(userInfo3);
 
        Document userInfo4 = new Document();
        userInfo4["UserId"] = "1004";
        userInfo4["UserName"] = "赵六";
        userInfo4["PassWord"] = "123456";
        var userInfo4Detail = new Document();
        userInfo4Detail["Address"] = "湖北";
        userInfo4["Detail"] = userInfo4Detail;
        mongoCollection.Save(userInfo4);
 
    }
 
    /// <summary>
    /// 查询详细资料地址为湖北的用户信息
    /// </summary>
    public IEnumerable<Document> Select()
    {
        return mongoCollection.Find(new Document { { "Detail.Address", "湖北" } }).Documents;
    }
 
    /// <summary>
    /// 删除全部用户信息
    /// </summary>
    public void DeleteAll()
    {
        mongoCollection.Remove(new Document { });
    }
 
}

　　最后，我们通过这段代码输出全部用户资料信息的BJSON格式：

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

　　结果如下：

{ "UserId": "1001", "UserName": "张三", "PassWord": "123456", "_id": "4d80ec1ab8a4731338000001" }
{ "UserId": "1002", "UserName": "李四", "PassWord": "123456", "Detail": { "Address": "湖北", "Age": 20, "Email": "lisi@163.com" }, "_id": "4d80ec1ab8a4731338000002" }
{ "UserId": "1003", "UserName": "王五", "PassWord": "123456", "Detail": { "Address": "广东", "Age": 20, "Email": "wangwu@163.com" }, "_id": "4d80ec1ab8a4731338000003" }
{ "UserId": "1004", "UserName": "赵六", "PassWord": "123456", "Detail": { "Address": "湖北" }, "_id": "4d80ec1ab8a4731338000004" }

二、包含“子集合”的集合操作

　　同样举个例子：有一个学校人事管理系统要统计班级和学生的信息，现在定义了一个“班级集合”，这个集合里面的学生字段是一个“学生集合”，包含了本班全部学生。

　　 1) linq方式实现

　　基础配置我就不多说了，数据类定义如下：

/// <summary>
/// 班级信息
/// </summary>
public class ClassInfo
{
    public string ClassName { get; set; }
    public List<Student> Students { get; set; }
}
 
/// <summary>
/// 学生信息
/// </summary>
public class Student
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

　　查询叫“张三”的学生在哪个班级，以及他的详细信息：

(这里其实是ToList后在内存中查的,linq方式直接查询好像驱动不支持。)

public List<ClassInfo> Select()
{
    return mongoCollection.Linq().ToList().Where(x => x.Students.Exists(s => s.Name == "张三")).ToList();
}

　　 1) 普通实现

　　查询叫“张三”的学生在哪个班级，以及他的详细信息：

public List<Document> Select()
{
    var mongocollection = mongoDatabase.GetCollection("ClassInfo");
    return mongocollection.Find(new Document { { "Students.Name", "张三" } }).Documents.ToList();
}

　　打印数据的BJSON：

{ "_id": "4d814bae5c5f000000005f63", "ClassName": "1001", "Students": [ { "Name": "张三", "Age": 10 }, { "Name": "李四", "Age": 0 } ] }
{ "_id": "4d814bae5c5f000000005f64", "ClassName": "1002", "Students": [ ] }
{ "_id": "4d814bae5c5f000000005f65", "ClassName": "1003", "Students": [ { "Name": "王五", "Age": 11 }, { "Name": "赵六", "Age": 9 } ] }

三、小结

　　通过本节例子我们发现，MongoDB有它独特的文档结构可以描述数据对象之间的一些关系特征。它虽然没有关系型数据库多表符合查询那样强大的表间查询方式，但也可以通过文档结构描述更灵活的关系特性，可以这么说，关系型数据库能做的，MongoDB基本上也可以做到。甚至有些关系数据库不容易做到的，MongoDB也可以轻松做到，比如，描述数据类的继承关系等。