.net平臺的MongoDB使用
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前言
最近花了點時間玩了下MongoDB.Driver,進行封裝了工具庫,平常也會經常用到MongoDB,因此寫一篇文章梳理知識同時把自己的成果分享給大家。
本篇會設計到Lambda表達式的解析,有興趣的同學也看看我之前寫的《表達式樹的解析》。
文章最後會給出源碼下載地址。
MongoDB簡介
MongoDB是一個基於分布式文件存儲的非關系型數據庫,相比於其他NoSql它支持復雜的查詢。
文本是類似JSON的BSON格式,BSON是在JSON的基礎上進化:更快的遍歷、操作更簡易、更多的數據類型。因此MongoDB可以存儲比較復雜的數據類型,同樣也支持建立索引。
MongoDB的概念有:
- DataBase(庫)
- Collections(集合),類似於關系型數據庫的表
- Document(文檔),類似於關系型數據庫的一條數據
MongoDB優缺點
-
優點
- 高效性,內置GridFS,從而達到海量數據存儲,並且滿足大數據集的快速範圍查詢。
- 高擴展性,分片使MongoDB的有更高的吞吐量,復制使MongoDB更高的可用性。
- BSON文檔,易於理解、查看,
- 免費
-
缺點
- 不支持事務
- 不支持表關聯
- 不耗CPU卻耗內存
- 沒有成熟的管理工具
MongoDB使用場景
擁有高效的存儲的特點,讓MongoDB用在操作日誌記錄是非常流行的做法。
隨著版本的升級提供更加強大的功能,產品逐漸成熟用在主業務也很多,例如電商行業的訂單系統與包裹跟蹤模塊,海量的主訂單與訂單明細,包裹的狀態變更信息。
然而因為BSON文檔的存儲方式,使平常的開發的思維模式有所變更。舉個栗子,傳統用關系型數據庫,訂單模塊就會分主訂單表和訂單明細表,創建訂單就會用事務同時添加兩表的數據,查找訂單也會通過兩表關聯查詢出來。但是使用MongoDB,主訂單表與其明細,將會以一個完整的對象保存為文檔。
也因為不支持事務、表關聯的原因,它更加適合用作於一個完整的業務模塊。
部分朋友會帶著一個問題,非關系型數據庫和關系型數據庫哪個更好。我認為,誰都無法代替誰,一般情況下,非關系型數據庫更多的作為關系型數據庫擴展,用好了效果甚佳,濫用了只會寸步難行。
MongoDB安裝
本來想寫的,相應的文章在園子太多了,借用一位仁兄的博文,傳送門
MongoDB下載地址:https://www.mongodb.com/download-center#community
管理工具:Robomongo,傳送門
MongoDB.Driver的使用
創建一個控制臺,到Nuget下載MongoDB.Driver。寫入以下代碼:
using System;
using FrameWork.MongoDB.MongoDbConfig;
using MongoDB.Bson.Serialization.Attributes;
using MongoDB.Driver;
namespace FrameWork.MongoDb.Demo
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var database = "testdatabase";
var collection = "TestMongo";
var db = new MongoClient("您的地址").GetDatabase(database);
var coll = db.GetCollection<TestMongo>(collection);
var entity = new TestMongo
{
Name = "SkyChen",
Amount = 100,
CreateDateTime = DateTime.Now
};
coll.InsertOneAsync(entity).ConfigureAwait(false);
}
}
public class TestMongo : MongoEntity
{
[BsonDateTimeOptions(Kind = DateTimeKind.Local)]
public DateTime CreateDateTime { get; set; }
public decimal Amount { get; set; }
public string Name { get; set; }
}
}
第一個demo:添加數據就完成了。F12可以看到IMongoCollection這個接口,增刪改查都有,註意分One和Many。基礎的使用就不扯過多,在文章尾部的代碼已經提供增刪改查的封裝。
增刪查的封裝相對簡單,但是MongoDB.Driver提供的update的稍微比較特殊。通過Builders<T>.Update.Set(_fieldname, value)更新指定字段名,有多個字段名需要修改,就要通過new UpdateDefinitionBuilder<T>().Combine(updateDefinitionList)去完成
然而,這種方式並不適用於我們實際開發,因此需要對Update方法進行 實體更新封裝和Lambda更新封裝。
實體更新封裝
通過ID作為過濾條件更新整個實體在實際工作中是常有的。既然通過ID作為條件,那麽只能通過UpdateOneAsync進行約束更新一條數據。更新的字段可以通過反射實體對象進行遍歷屬性。下邊是實現代碼:
/// <summary>
/// mongodb擴展方法
/// </summary>
internal static class MongoDbExtension
{
/// <summary>
/// 獲取更新信息
/// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
/// <param name="entity"></param>
/// <returns></returns>
internal static UpdateDefinition<T> GetUpdateDefinition<T>(this T entity)
{
var properties = typeof(T).GetProperties(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public);
var updateDefinitionList = GetUpdateDefinitionList<T>(properties, entity);
var updateDefinitionBuilder = new UpdateDefinitionBuilder<T>().Combine(updateDefinitionList);
return updateDefinitionBuilder;
}
/// <summary>
/// 獲取更新信息
/// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
/// <param name="propertyInfos"></param>
/// <param name="entity"></param>
/// <returns></returns>
internal static List<UpdateDefinition<T>> GetUpdateDefinitionList<T>(PropertyInfo[] propertyInfos, object entity)
{
var updateDefinitionList = new List<UpdateDefinition<T>>();
propertyInfos = propertyInfos.Where(a => a.Name != "_id").ToArray();
foreach (var propertyInfo in propertyInfos)
{
if (propertyInfo.PropertyType.IsArray || typeof(IList).IsAssignableFrom(propertyInfo.PropertyType))
{
var value = propertyInfo.GetValue(entity) as IList;
var filedName = propertyInfo.Name;
updateDefinitionList.Add(Builders<T>.Update.Set(filedName, value));
}
else
{
var value = propertyInfo.GetValue(entity);
if (propertyInfo.PropertyType == typeof(decimal))
value = value.ToString();
var filedName = propertyInfo.Name;
updateDefinitionList.Add(Builders<T>.Update.Set(filedName, value));
}
}
return updateDefinitionList;
}
}
Lambda表達式更新封裝
曾經用過其他ORM都清楚Lambda表達式使用是非常頻繁的,MongoDB.Driver已經支持Lambda表達式的過濾條件,但沒支持部分字段更新,因此由我們自己來寫解析。下邊是現實代碼:
#region Mongo更新字段表達式解析
/// <summary>
/// Mongo更新字段表達式解析
/// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
public class MongoDbExpression<T> : ExpressionVisitor
{
#region 成員變量
/// <summary>
/// 更新列表
/// </summary>
internal List<UpdateDefinition<T>> UpdateDefinitionList = new List<UpdateDefinition<T>>();
private string _fieldname;
#endregion
#region 獲取更新列表
/// <summary>
/// 獲取更新列表
/// </summary>
/// <param name="expression"></param>
/// <returns></returns>
public static List<UpdateDefinition<T>> GetUpdateDefinition(Expression<Func<T, T>> expression)
{
var mongoDb = new MongoDbExpression<T>();
mongoDb.Resolve(expression);
return mongoDb.UpdateDefinitionList;
}
#endregion
#region 解析表達式
/// <summary>
/// 解析表達式
/// </summary>
/// <param name="expression"></param>
private void Resolve(Expression<Func<T, T>> expression)
{
Visit(expression);
}
#endregion
#region 訪問對象初始化表達式
/// <summary>
/// 訪問對象初始化表達式
/// </summary>
/// <param name="node"></param>
/// <returns></returns>
protected override Expression VisitMemberInit(MemberInitExpression node)
{
var bingdings = node.Bindings;
foreach (var item in bingdings)
{
var memberAssignment = (MemberAssignment)item;
_fieldname = item.Member.Name;
if (memberAssignment.Expression.NodeType == ExpressionType.MemberInit)
{
var lambda = Expression.Lambda<Func<object>>(Expression.Convert(memberAssignment.Expression, typeof(object)));
var value = lambda.Compile().Invoke();
UpdateDefinitionList.Add(Builders<T>.Update.Set(_fieldname, value));
}
else
{
Visit(memberAssignment.Expression);
}
}
return node;
}
#endregion
#region 訪問二元表達式
/// <summary>
/// 訪問二元表達式
/// </summary>
/// <param name="node"></param>
/// <returns></returns>
protected override Expression VisitBinary(BinaryExpression node)
{
UpdateDefinition<T> updateDefinition;
var value = ((ConstantExpression)node.Right).Value;
if (node.Type == typeof(int))
{
var realValue = (int)value;
if (node.NodeType == ExpressionType.Decrement)
realValue = -realValue;
updateDefinition = Builders<T>.Update.Inc(_fieldname, realValue);
}
else if (node.Type == typeof(long))
{
var realValue = (long)value;
if (node.NodeType == ExpressionType.Decrement)
realValue = -realValue;
updateDefinition = Builders<T>.Update.Inc(_fieldname, realValue);
}
else if (node.Type == typeof(double))
{
var realValue = (double)value;
if (node.NodeType == ExpressionType.Decrement)
realValue = -realValue;
updateDefinition = Builders<T>.Update.Inc(_fieldname, realValue);
}
else if (node.Type == typeof(decimal))
{
var realValue = (decimal)value;
if (node.NodeType == ExpressionType.Decrement)
realValue = -realValue;
updateDefinition = Builders<T>.Update.Inc(_fieldname, realValue);
}
else if (node.Type == typeof(float))
{
var realValue = (float)value;
if (node.NodeType == ExpressionType.Decrement)
realValue = -realValue;
updateDefinition = Builders<T>.Update.Inc(_fieldname, realValue);
}
else
{
throw new Exception(_fieldname + "不支持該類型操作");
}
UpdateDefinitionList.Add(updateDefinition);
return node;
}
#endregion
#region 訪問數組表達式
/// <summary>
/// 訪問數組表達式
/// </summary>
/// <param name="node"></param>
/// <returns></returns>
protected override Expression VisitNewArray(NewArrayExpression node)
{
var listLambda = Expression.Lambda<Func<IList>>(node);
var list = listLambda.Compile().Invoke();
UpdateDefinitionList.Add(Builders<T>.Update.Set(_fieldname, list));
return node;
}
/// <summary>
/// 訪問集合表達式
/// </summary>
/// <param name="node"></param>
/// <returns></returns>
protected override Expression VisitListInit(ListInitExpression node)
{
var listLambda = Expression.Lambda<Func<IList>>(node);
var list = listLambda.Compile().Invoke();
UpdateDefinitionList.Add(Builders<T>.Update.Set(_fieldname, list));
return node;
}
#endregion
#region 訪問常量表達式
/// <summary>
/// 訪問常量表達式
/// </summary>
/// <param name="node"></param>
/// <returns></returns>
protected override Expression VisitConstant(ConstantExpression node)
{
var value = node.Type.IsEnum ? (int)node.Value : node.Value;
UpdateDefinitionList.Add(Builders<T>.Update.Set(_fieldname, value));
return node;
}
#endregion
#region 訪問成員表達式
/// <summary>
/// 訪問成員表達式
/// </summary>
/// <param name="node"></param>
/// <returns></returns>
protected override Expression VisitMember(MemberExpression node)
{
if (node.Type.GetInterfaces().Any(a => a.Name == "IList"))
{
var lambda = Expression.Lambda<Func<IList>>(node);
var value = lambda.Compile().Invoke();
UpdateDefinitionList.Add(Builders<T>.Update.Set(_fieldname, value));
}
else
{
var lambda = Expression.Lambda<Func<object>>(Expression.Convert(node, typeof(object)));
var value = lambda.Compile().Invoke();
if (node.Type.IsEnum)
value = (int)value;
UpdateDefinitionList.Add(Builders<T>.Update.Set(_fieldname, value));
}
return node;
}
#endregion
}
#endregion
表達式樹的解析
對於Lambda表達式的封裝,我側重講一下。假如有一段這樣的更新代碼:
new MongoDbService().Update<User>(a => a._id == "d99ce40d7a0b49768b74735b91f2aa75", a => new User { AddressList = new List<string> { "number1", "number2" }, Age = 10, BirthDateTime = DateTime.Now, Name = "skychen", NumList = new List<int> { 1211,23344 }, Sex = Sex.Woman, Son = new User { Name = "xiaochenpi", Age = 1 } });
那麽,我們可以調試監視看看(下圖),我們可以得出兩個重要信息:
1.Expression<Func<T, T>>解析出來Body的NodeType是MemberInit
2.Bindings裏有需要修改的字段信息。
再調試進去看看Bindings的第一項,我們又可以了解了幾個重要信息。
1.Bindings裏的元素是MemberAssignment類型。
2.Member能取到Name屬性,也就是字段名
3.Expression屬性,使用 Expression.Lambda,進行Compile().Invoke()就能得到我們需要的值。
fileName和Value都能取到了,那麽更新自然能解決了。
上圖是源碼的部分核心代碼,奇怪的是,我並沒有在VisitMemberInit裏進行遍歷Bindings後進行Update.Set,而是將item的Expression屬性再一次訪問。那是因為我需要針對不同的數據類型進行處理。例如:
常量,我可以定義一個object value進行去接收,如果遇到枚舉我需要強轉成整型。
集合與數組,假如草率的使用object類型,object value = Expression.Lambda<Func<object>>(node).Compile().Invoke(),那麽更新到MongoDB裏就會有bug,奇怪的_t,_v就會出現。以此我需要定義為IList才能解決這個問題。
此外,工作中還會遇到金額或者數量自增的情況。Amount = a.Amount+9.9M,Count =a.Count-1。 MongoDB.Driver提供了Builders<T>.Update.Inc方法,因此重寫二元表達式進行封裝。
附加
經過測試,官方驅動2.4.3和2.4.4版本對類型IList支持有問題,如下圖,所以現在封裝版本最高支持到2.4.2。
結束
不知道有多少朋友直接拖到文章尾部直接下載源碼的。。。。。。
如果對您有用,麻煩您推薦一下。
此外還要感謝非非大哥哥,率先做了我的小白鼠給我提出了可貴的BUG,不然我還真不敢放出源碼。
如果有什麽問題和建議,可以在下方評論,我會及時回復。
雙手奉上源碼:https://github.com/SkyChenSky/Framework.MongoDB.git
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