.net平台的MongoDB使用

共产主义的接班人 發表於 2017-3-23 09:41:00

<h1>前言</h1>
　　最近花了点时间玩了下MongoDB.Driver，进行封装了工具库，平常也会经常用到MongoDB，因此写一篇文章梳理知识同时把自己的成果分享给大家。
　　本篇会设计到Lambda表达式的解析，有兴趣的同学也看看我之前写的《表达式树的解析》。
　　文章最后会给出源码下载地址。
<h1>MongoDB简介</h1>
　　MongoDB是一个基于分布式文件存储的非关系型数据库，相比于其他NoSql它支持复杂的查询。
　　文本是类似JSON的BSON格式，BSON是在JSON的基础上进化：更快的遍历、操作更简易、更多的数据类型。因此MongoDB可以存储比较复杂的数据类型，同样也支持建立索引。
　　MongoDB的概念有：
<ul>
<li>DataBase（库）</li>
<li>Collections（集合），类似于关系型数据库的表</li>
<li>Document（文档），类似于关系型数据库的一条数据</li>
</ul>
　　<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201703/488722-20170323095004236-1540698134.jpg" alt="" width="735" height="510">
<h1>MongoDB优缺点</h1>
<ul>
<li>
<h2>优点</h2>
</li>
</ul>
<ol>
<li>高效性，内置GridFS,从而达到海量数据存储，并且满足大数据集的快速范围查询。</li>
<li>高扩展性，分片使MongoDB的有更高的吞吐量，复制使MongoDB更高的可用性。</li>
<li>BSON文档，易于理解、查看，</li>
<li>免费</li>
</ol>
<ul>
<li>
<h2>缺点</h2>
</li>
</ul>
<ol>
<li>不支持事务</li>
<li>不支持表关联</li>
<li>不耗CPU却耗内存</li>
<li>没有成熟的管理工具</li>
</ol>
<h1>MongoDB使用场景</h1>
　　拥有高效的存储的特点，让MongoDB用在操作日志记录是非常流行的做法。
　　随着版本的升级提供更加强大的功能，产品逐渐成熟用在主业务也很多，例如电商行业的订单系统与包裹跟踪模块，海量的主订单与订单明细，包裹的状态变更信息。
　　然而因为BSON文档的存储方式，使平常的开发的思维模式有所变更。举个栗子，传统用关系型数据库，订单模块就会分主订单表和订单明细表，创建订单就会用事务同时添加两表的数据，查找订单也会通过两表关联查询出来。但是使用MongoDB，主订单表与其明细，将会以一个完整的对象保存为文档。
　　也因为不支持事务、表关联的原因，它更加适合用作于一个完整的业务模块。
　　部分朋友会带着一个问题，非关系型数据库和关系型数据库哪个更好。我认为，谁都无法代替谁，一般情况下，非关系型数据库更多的作为关系型数据库扩展，用好了效果甚佳，滥用了只会寸步难行。
　　<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201703/488722-20170323093504596-1582821088.png" alt="" width="753" height="447">
<h1>MongoDB安装</h1>
　　本来想写的，相应的文章在园子太多了，借用一位仁兄的博文，传送门
　　MongoDB下载地址：https://www.mongodb.com/download-center#community
　　管理工具：Robomongo，传送门
<h1>MongoDB.Driver的使用</h1>
　　<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201703/488722-20170322163723986-71226610.png" alt="" width="530" height="377">
　　创建一个控制台，到Nuget下载MongoDB.Driver。写入以下代码：
<div class="cnblogs_code"><img id="code_img_closed_ab403584-ccc0-41c9-bd5d-7d526f026c1f" class="code_img_closed" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif" alt=""><img id="code_img_opened_ab403584-ccc0-41c9-bd5d-7d526f026c1f" class="code_img_opened" style="display: none" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif" alt="">
<div id="cnblogs_code_open_ab403584-ccc0-41c9-bd5d-7d526f026c1f" class="cnblogs_code_hide">
<pre> 1 using System;
 2 using FrameWork.MongoDB.MongoDbConfig;
 3 using MongoDB.Bson.Serialization.Attributes;
 4 using MongoDB.Driver;
 5
 6 namespace FrameWork.MongoDb.Demo
 7 {
 8 class Program
 9 {
10 static void Main(string[] args)
11 {
12 var database = "testdatabase";
13 var collection = "TestMongo";
14 var db = new MongoClient("您的地址").GetDatabase(database);
15 var coll = db.GetCollection<TestMongo>(collection);
16
17 var entity = new TestMongo
18 {
19 Name = "SkyChen",
20 Amount = 100,
21 CreateDateTime = DateTime.Now
22 };
23
24 coll.InsertOneAsync(entity).ConfigureAwait(false);
25
26 }
27 }
28
29 public class TestMongo : MongoEntity
30 {
31
32
33 public DateTime CreateDateTime { get; set; }
34
35 public decimal Amount { get; set; }
36
37 public string Name { get; set; }
38
39 }
40 }</pre>
</div>
View Code</div>
　　第一个demo:添加数据就完成了。F12可以看到IMongoCollection这个接口，增删改查都有，注意分One和Many。基础的使用就不扯过多，在文章尾部的代码已经提供增删改查的封装。
　　增删查的封装相对简单，但是MongoDB.Driver提供的update的稍微比较特殊。通过Builders<T>.Update.Set(_fieldname, value)更新指定字段名，有多个字段名需要修改，就要通过new UpdateDefinitionBuilder<T>().Combine(updateDefinitionList)去完成
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201703/488722-20170322174909518-1654524019.png" alt="" width="581" height="178">
　　然而，这种方式并不适用于我们实际开发，因此需要对Update方法进行 实体更新封装和Lambda更新封装。
<h1>实体更新封装</h1>
　　通过ID作为过滤条件更新整个实体在实际工作中是常有的。既然通过ID作为条件，那么只能通过UpdateOneAsync进行约束更新一条数据。更新的字段可以通过反射实体对象进行遍历属性。下边是实现代码：
<div class="cnblogs_code"><img id="code_img_closed_a43eb10b-ab0d-49e8-8255-64662456f21c" class="code_img_closed" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif" alt=""><img id="code_img_opened_a43eb10b-ab0d-49e8-8255-64662456f21c" class="code_img_opened" style="display: none" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif" alt="">
<div id="cnblogs_code_open_a43eb10b-ab0d-49e8-8255-64662456f21c" class="cnblogs_code_hide">
<pre>/// <summary>
/// mongodb扩展方法
/// </summary>
internal static class MongoDbExtension
{
 /// <summary>
 /// 获取更新信息
 /// </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>
 /// 获取更新信息
 /// </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;
 }
}</pre>
</div>
View Code</div>
 
<h1>Lambda表达式更新封装</h1>
　　曾经用过其他ORM都清楚Lambda表达式使用是非常频繁的，MongoDB.Driver已经支持Lambda表达式的过滤条件，但没支持部分字段更新，因此由我们自己来写解析。下边是现实代码：
<div class="cnblogs_code"><img id="code_img_closed_318509fe-b0a9-49de-8c73-c770b5dbcadc" class="code_img_closed" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif" alt=""><img id="code_img_opened_318509fe-b0a9-49de-8c73-c770b5dbcadc" class="code_img_opened" style="display: none" src="https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif" alt="">
<div id="cnblogs_code_open_318509fe-b0a9-49de-8c73-c770b5dbcadc" class="cnblogs_code_hide">
<pre>#region Mongo更新字段表达式解析
/// <summary>
/// Mongo更新字段表达式解析
/// </summary>
/// <typeparam name="T"></typeparam>
public class MongoDbExpression<T> : ExpressionVisitor
{
 #region 成员变量
 /// <summary>
 /// 更新列表
 /// </summary>
 internal List<UpdateDefinition<T>> UpdateDefinitionList = new List<UpdateDefinition<T>>();
 private string _fieldname;

 #endregion

 #region 获取更新列表
 /// <summary>
 /// 获取更新列表
 /// </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 解析表达式
 /// <summary>
 /// 解析表达式
 /// </summary>
 /// <param name="expression"></param>
 private void Resolve(Expression<Func<T, T>> expression)
 {
 Visit(expression);
 }
 #endregion

 #region 访问对象初始化表达式

 /// <summary>
 /// 访问对象初始化表达式
 /// </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 访问二元表达式

 /// <summary>
 /// 访问二元表达式
 /// </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 + "不支持该类型操作");
 }

 UpdateDefinitionList.Add(updateDefinition);

 return node;
 }
 #endregion

 #region 访问数组表达式

 /// <summary>
 /// 访问数组表达式
 /// </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>
 /// 访问集合表达式
 /// </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 访问常量表达式

 /// <summary>
 /// 访问常量表达式
 /// </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 访问成员表达式

 /// <summary>
 /// 访问成员表达式
 /// </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</pre>
</div>
View Code</div>
 
<h1>表达式树的解析</h1>
　　对于Lambda表达式的封装，我侧重讲一下。假如有一段这样的更新代码：　　
<div class="cnblogs_code">
<pre>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
 }
 });</pre>
</div>
　　那么，我们可以调试监视看看（下图），我们可以得出两个重要信息：
　　1.Expression<Func<T, T>>解析出来Body的NodeType是MemberInit
　　2.Bindings里有需要修改的字段信息。
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201703/488722-20170322180800549-1531001302.png" alt="" width="524" height="275">
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201703/488722-20170322222345580-1804167075.png" alt="" width="524" height="274">
　　再调试进去看看Bindings的第一项，我们又可以了解了几个重要信息。
　　1.Bindings里的元素是MemberAssignment类型。
　　2.Member能取到Name属性，也就是字段名
　　3.Expression属性，使用 Expression.Lambda，进行Compile().Invoke()就能得到我们需要的值。
　　fileName和Value都能取到了，那么更新自然能解决了。
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201703/488722-20170323093738315-1811986504.jpg" alt="" width="904" height="508">
　　上图是源码的部分核心代码，奇怪的是，我并没有在VisitMemberInit里进行遍历Bindings后进行Update.Set，而是将item的Expression属性再一次访问。那是因为我需要针对不同的数据类型进行处理。例如：
　　常量，我可以定义一个object value进行去接收，如果遇到枚举我需要强转成整型。
　　集合与数组，假如草率的使用object类型，object value = Expression.Lambda<Func<object>>(node).Compile().Invoke()，那么更新到MongoDB里就会有bug，奇怪的_t,_v就会出现。以此我需要定义为IList才能解决这个问题。
　　此外，工作中还会遇到金额或者数量自增的情况。Amount = a.Amount+9.9M,Count ＝a.Count-1。 MongoDB.Driver提供了Builders<T>.Update.Inc方法，因此重写二元表达式进行封装。
<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201703/488722-20170322224641158-412607837.png" alt="" width="553" height="472">
<h1>附加</h1>
　　经过测试，官方驱动2.4.3和2.4.4版本对类型IList支持有问题，如下图，所以现在封装版本最高支持到2.4.2。
　　<img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201706/488722-20170613115302915-1815703319.jpg" alt="" width="595" height="438"><img src="https://images2015.cnblogs.com/blog/488722/201706/488722-20170613115314212-1837672851.png" alt="">
<h1>结束</h1>
　　不知道有多少朋友直接拖到文章尾部直接下载源码的。。。。。。
　　如果对您有用，麻烦您推荐一下。
　　此外还要感谢非非大哥哥，率先做了我的小白鼠给我提出了可贵的BUG，不然我还真不敢放出源码。
　　如果有什么问题和建议，可以在下方评论，我会及时回复。
　　双手奉上源码：https://github.com/SkyChenSky/Framework.MongoDB.git

</div>
<div id="MySignature" role="contentinfo">
<div style="display: block; background: #406CA4;" id="my_signature">

 作　　者：
陈珙 
 出　　处：http://www.cnblogs.com/skychen1218/
 
 关于作者：专注于微软平台的项目开发。如有问题或建议，请多多赐教！
 
 版权声明：本文版权归作者和博客园共有，欢迎转载，但未经作者同意必须保留此段声明，且在文章页面明显位置给出原文链接。
 
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</div> 
来源：https://www.cnblogs.com/skychen1218/p/6595759.html

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