MongoDB和Java（3）：Java操作MongoB

最近花了一些时间学习了下MongoDB数据库，感觉还是比较全面系统的，涉及了软件安装、客户端操作、安全认证、副本集和分布式集群搭建，以及使用Spring Data连接MongoDB进行数据操作，收获很大。特此记录，以备查看。

文章目录：

MongoDB和Java（1）：Linux下的MongoDB安装

MongoDB和Java（2）：普通用户启动mongod进程

MongoDB和Java（3）：Java操作MongoB

MongoDB和Java（4）：Spring Data整合MongoDB（XML配置）

MongoDB和Java（5）：Spring Data整合MongoDB（注解配置）

MongoDB和Java（6）：Spring Data整合MongoDB副本集、分片集群

MongoDB和Java（7）：MongoDB用户管理

本文记录如何使用mongodb-driver连接mongodb数据库，以及进行简单的增删改查操作，使用起来还是比较简单的。

源代码下载
MongoDB和Java学习代码.zip

1、环境和依赖

MongoDB服务器操作系统　　　　CentOS 6.5

MongoDB版本　　　　　　　　    4.0.2

客户端操作系统　　　　　　　　  Windows 7 64位

Eclipse　　　　　　　　　　　　 Luna Service Release 2 (4.4.2)

Maven　　　　　　　　　　　　  3.2.1

JDK　　　　　　　　　　　　　   1.8.0_141

我们使用mongodb-driver 3.6.4编写代码

首先引入依赖

<dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.10</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.mongodb</groupId>
    <artifactId>mongodb-driver</artifactId>
    <version>3.6.4</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-core</artifactId>
    <version>1.1.7</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-classic</artifactId>
    <version>1.1.7</version>
</dependency>

2、连接MongoDB服务器

MongoClient mongoClient = null;

try {

    mongoClient = new MongoClient("10.10.12.195", 27017);

    // show dbs
    MongoIterable<String> databaseNames = mongoClient.listDatabaseNames();
    for (String name : databaseNames) {
        System.out.println(name);
    }

    // 连接test库
    MongoDatabase mgdb = mongoClient.getDatabase("test");
    System.out.println("MongoDatabase inof is: " + mgdb.getName());

    // show collections
    MongoIterable<String> names = mgdb.listCollectionNames();
    for (String name : names) {
        System.out.println(name);
    }
} catch (Exception e) {
} finally {
    mongoClient.close();
}

MongoClient是具有内部连接池的MongoDB客户端。对于大多数应用程序，整个JVM有一个MongoClient对象就可以了。

在示例代码中使用了传入IP、端口的构造方法创建了MongoClient对象。

以下是等效的，都连接到默认端口上运行的本地数据库：

MongoClient mongoClient1 = new MongoClient();
MongoClient mongoClient1 = new MongoClient("localhost");
MongoClient mongoClient2 = new MongoClient("localhost", 27017);
MongoClient mongoClient4 = new MongoClient(new ServerAddress("localhost"));
MongoClient mongoClient5 = new MongoClient(new ServerAddress("localhost"), MongoClientOptions.builder().build());

也可以通过将ServerAddress列表传递给MongoClient构造函数来连接副本集。例如：

MongoClient mongoClient = new MongoClient(Arrays.asList(
            new ServerAddress("localhost", 27017),
            new ServerAddress("localhost", 27018),
            new ServerAddress("localhost", 27019)));

还可以使用相同的构造方法连接到分片群集。MongoClient将自动检测服务器是否是副本集成员列表或mongos服务器列表。

示例代码中使用了获取全部数据库名称列表和切换数据库的方法

a. 可以使用getDatabase("test")方法获取指定数据库，此方法返回一个MongoDatabase对象即当前数据库

b. 可以使用listDatabaseNames()获取全部数据库

// show dbs
MongoIterable<String> databaseNames = mongoClient.listDatabaseNames();
for (String name : databaseNames) {
    System.out.println(name);
}

3、创建和列出集合

MongoClient mongoClient = null;

try {

    mongoClient = new MongoClient("10.10.12.195", 27017);

    // 连接test库
    MongoDatabase mgdb = mongoClient.getDatabase("test");

    // 创建employee集合
    mgdb.createCollection("employee");
    System.out.println("Create collection: employee");

    // show collections
    MongoIterable<String> names = mgdb.listCollectionNames();
    for (String name : names) {
        System.out.println(name);
    }

} catch (Exception e) {
} finally {
    mongoClient.close();
}

MongoDatabase类的createCollection("name")可以创建指定名称的集合

MongoDatabase还有一些其他方法，此处列出主要的：

MongoCollection<Document> getCollection(String collectionName);
MongoIterable<String> listCollectionNames();
ListCollectionsIterable<Document> listCollections();
void createCollection(String collectionName);
void createCollection(String collectionName, CreateCollectionOptions createCollectionOptions);

4、文档的插入、查询和删除

MongoClient mongoClient = null;

try {

    mongoClient = new MongoClient("10.10.12.195", 27017);

    // 连接test库
    MongoDatabase mgdb = mongoClient.getDatabase("test");

    // 获取集合
    MongoCollection<Document> emps = mgdb.getCollection("employee");

    // 创建文档
    Document document = new Document().append("name", "administrator").append("age", 20);

    // 插入文档
    emps.insertOne(document);

    // 查询数据量
    long rows = emps.count();
    System.out.println(rows);
    // 查询全部数据
    FindIterable<Document> find = emps.find();
    for (Document d : find) {
        Set<String> set = d.keySet();
        for (String k : set) {
            System.out.println(k + ": " + d.get(k));
        }
    }

    // 删除数据
    emps.deleteMany(new BsonDocument());

} catch (Exception e) {
} finally {
    mongoClient.close();
}

MongoDatabase的getCollection("employee")方法可以获取指定名称的集合即MongoCollection<Document>对象

调用insertOne方法即可向集合中插入一个文档Document对象

看下文档的创建，链式语法，可以使用append方法向文档中添加字段和值

Document document = new Document().append("name", "administrator").append("age", 20);

MongoCollection的find()方法可以查询集合全部数据

// 查询全部数据
FindIterable<Document> find = emps.find();
for (Document d : find) {
    Set<String> set = d.keySet();
    for (String k : set) {
        System.out.println(k + ": " + d.get(k));
    }
}

有一个重载的 find(Bson filter) 可以查询指定条件的数据，在更新示例中会介绍Bson 的使用方法

删除数据

emps.deleteMany(new BsonDocument());

类似find方法，删除数据时也可以传入一个Bson对象指定过滤条件

5、文档更新、Bson和Filters工具类

// 获取集合
MongoCollection<Document> emps = mgdb.getCollection("employee");

// 创建文档
Document document = new Document().append("name", "administrator").append("age", 20);

// 插入文档
emps.insertOne(document);

// 更新数据
emps.updateOne(Filters.eq("name", "administrator"), new Document("$set", new Document("name", "administrator2")));

我们此处使用了updateOne方法更新了一条数据，该方法接收两个参数：第一个参数是Bson对象设置查询条件；第二个参数是一个文档对象指定如何更新数据。

Bson接口通常用于条件过滤，我们可以使用Filters工具类来快速的构建条件。

Filters工具类是一个用于构建查询过滤器的工厂。使用此类的一种便捷方法是静态导入其所有方法，允许使用如下：

collection.find(and(eq("x", 1), lt("y", 3)));

有很多静态方法可以使用：

6、连接池特性

Mongo实例就是一个数据库连接池，默认有10个链接。没有必要重新实现这个连接池，但是可以更改配置。所以，项目中最好只存在一个Mongo的实例。
MongoClientOptions.Builder.connectionsPerHost(int)设置每个主机的最大连接数
MongoClientOptions.Builder.threadsAllowedToBlockForConnectionMultiplier(int)设置线程队列数，与上面connectionsPerHost值相乘的结果就是线程队列最大值。如果连接线程排满了队列就会抛出“Out of semaphores to get db”错误
MongoClientOptions.Builder.maxWaitTime(int)设置最大等待连接的线程阻塞时间
MongoClientOptions.Builder.connectTimeout(int)设置连接超时的毫秒。0是默认和无限
MongoClientOptions.Builder.socketTimeout(int)设置socket超时。0是默认和无限

还有很多，详细在MongoClientOptions类