SpringBoot整合MongoDB JPA使用

news2024/10/10 8:20:58

一、整合MongoDB

SpringDataMongoDB是 SpringData家族成员之一，MongoDB的持久层框架，底层封装了 mongodb-driver。mongodb-driver 是 MongoDB官方推出的 Java连接 MongoDB的驱动包，相当于JDBC驱动。

SpringBoot整合 MongoDB，引入 SpringDataMongoDB依赖。

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
</dependency>

1、配置MongoDB信息

在 application.yml文件中，添加 MongoDB连接信息。

spring:
  data:
    mongodb:
      # 超级管理员是必须指定?后面的固定写法
      uri: mongodb://用户名:密码@127.0.0.1:27017/ws_sb_local?authSource=admin&authMechanism=SCRAM-SHA-1
      # 普通用户不能指定?后面的固定写法
      # uri: mongodb://luna1:密码@127.0.0.1:27017/ws_sb_local

然后启动项目就可以使用 MongoTemplate或者 MongoDB JPA框架（SpringDataMongoDB）。

2、JPA查询规范

使用 JPA查询时，我们要遵循一定的规范。

示例如下：

在这里插入图片描述

3、JPA注解

JPA常用注解如下：

@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”。

@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。

@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。

@CreatedDate
用途: 该注解用于标记一个字段，表示这个字段将自动保存文档首次创建时的日期和时间。
行为: 当一个新的文档被插入到MongoDB集合中时，标记了@CreatedDate的字段会被自动填充为当前的日期和时间。
数据类型: 通常该字段应为java.util.Date、java.time.LocalDateTime或java.time.Instant等日期时间类型。

@LastModifiedDate
用途: 这个注解用于标记一个字段，以记录文档最后一次被修改的日期和时间。
行为: 每当文档被更新时，这个字段会自动更新为当前的日期和时间。
数据类型: 类似于@CreatedDate，它也支持java.util.Date、java.time.LocalDateTime或java.time.Instant等类型。

@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 。

@DBRef
用于字段，以表示它将使用com.mongodb.DBRef进行存储。

@TextIndexed
用于字段，标记该字段要包含在文本索引中。

@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。

@Value
这个注解是 Spring框架的一部分。在映射框架内，它可以应用于构造函数参数。这允许您使用Spring表达式语言语句来转换在数据库中检索的键值，然后再用它来构造一个域对象。为了引用给定文档的属性，必须使用以下表达式：@Value(“#root.myProperty”)，root要指向给定文档的根。

@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。

二、MongoDB JPA使用

这里直接上代码。

1、DO类

/**
 * 设备Gps信息
 */
@Data
@Document("device_gps")
public class DeviceGpsDO implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -9179758476973350170L;

    /**
     * 主键
     */
    @Id
    private String id;

    /**
     * 创建时间
     */
    @CreatedDate
    @Field("create_time")
    private LocalDateTime createTime;

    /**
     * 修改时间
     */
    @LastModifiedDate
    @Field("update_time")
    private LocalDateTime updateTime;

    /**
     * 设备名称
     */
    @Field("device_name")
    @Indexed
    private String deviceName;

    /**
     * 设备编号
     */
    @Field("device_no")
    private String deviceNo;

    /**
     * 设备识别VIN码
     */
    @Field("vin_no")
    private String vinNo;

    /**
     * 预警状态
     */
    @Field("warn_status")
    private Integer warnStatus;

    /**
     * 速度(千米/小时)
     */
    @Field("speed")
    private Float speed;

    /**
     * 海拔高度
     */
    @Field("altitude")
    private Double altitude;

    /**
     * 卫星定位时间
     */
    @Field("satellite_time")
    private Date satelliteTime;

    /**
     * 地理位置，用于LBS搜索
     */
    @GeoSpatialIndexed(type = GeoSpatialIndexType.GEO_2DSPHERE)
    private GeoJsonPoint location;

    /**
     * 经度
     */
    @Field("longitude")
    private Double longitude;

    /**
     * 纬度
     */
    @Field("latitude")
    private Double latitude;

}

2、Dao类

/**
 * 设备Gps信息
 * 继承 MongoRepository，指定实体和主键的类型作为泛型
 */
public interface DeviceGpsDao extends MongoRepository<DeviceGpsDO, String> {

    /**
     * JPA语法查询根据速度大于等于和预警状态查询
     *
     * @param speed      速度
     * @param warnStatus 预警状态
     * @return
     */
    List<DeviceGpsDO> findBySpeedGreaterThanEqualAndWarnStatusEquals(Float speed, Integer warnStatus);

    /**
     * @Query注解查询根据速度大于等于和预警状态查询
     *
     * @param speed      速度
     * @param warnStatus 预警状态
     * @return
     */
    @Query("{ speed: {$gte : ?0}, warn_status: ?1  }")
    List<DeviceGpsDO> getBySpeedAndWarnStatus(Float speed, Integer warnStatus);

}

3、Service类

（1）接口

public interface DeviceGpsService {

    /**
     * 分页查询
     *
     * @param pageQueryRequest
     * @return
     */
    BasePageResult pageQuery(DeviceGpsPageQueryRequest pageQueryRequest);

    /**
     * 新增
     *
     * @param deviceGpsDO
     */
    BaseOperateResult insert(DeviceGpsDO deviceGpsDO);

    /**
     * 新增或者修改
     *
     * @param deviceGpsDO
     */
    BaseOperateResult insertOrUpdate(DeviceGpsDO deviceGpsDO);

    /**
     * 根据 id删除
     *
     * @param id
     */
    BaseOperateResult deleteById(String id);

    /**
     * 根据 id查询
     *
     * @param id
     * @return
     */
    DeviceGpsDO findById(String id);

    /**
     * 查询所有
     *
     * @return
     */
    List<DeviceGpsDO> findAll();

    /**
     * JPA语法查询根据速度大于等于和预警状态查询
     *
     * @param speed      速度
     * @param warnStatus 预警状态
     * @return
     */
    List<DeviceGpsDO> findBySpeedGreaterThanEqualAndWarnStatusEquals(Float speed, Integer warnStatus);

    /**
     * @Query注解查询根据速度大于等于和预警状态查询
     *
     * @param speed      速度
     * @param warnStatus 预警状态
     * @return
     */
    List<DeviceGpsDO> getBySpeedAndWarnStatus(Float speed, Integer warnStatus);


}

（2）实现类

@Slf4j
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class DeviceGpsServiceImpl implements DeviceGpsService {

    private final DeviceGpsDao deviceGpsDao;

    @Override
    public BasePageResult pageQuery(DeviceGpsPageQueryRequest pageQueryRequest) {
        BasePageResult pageResult = new BasePageResult();

        String deviceName = pageQueryRequest.getDeviceName();
        Integer warnStatus = pageQueryRequest.getWarnStatus();
        // 创建查询条件的实例
        DeviceGpsDO queryDO = new DeviceGpsDO();
        if (StringUtils.isNoneBlank(deviceName)) {
            queryDO.setDeviceName(deviceName);
        }
        if (warnStatus != null) {
            queryDO.setWarnStatus(warnStatus);
        }

        // 设置ExampleMatcher来定义匹配规则
        ExampleMatcher matcher = ExampleMatcher.matching()
                .withIgnoreCase() // 忽略大小写
                .withStringMatcher(ExampleMatcher.StringMatcher.CONTAINING); // 包含

        // 使用条件对象和匹配器创建Example实例
        Example<DeviceGpsDO> example = Example.of(queryDO, matcher);

        // 构造分页对象, 从 0 开始
        int currentPage = pageQueryRequest.getCurrentPage().intValue();
        int pageSize = pageQueryRequest.getPageSize().intValue();
        PageRequest pageRequest = PageRequest.of(currentPage - 1, pageSize);
        // 分页查询
        /**
         * Example 这种方式更适合于属性匹配（如字符串的模糊匹配）。对于比较运算（如大于、小于等），使用Spring Data MongoDB提供的Criteria和Query对象来构建更复杂的查询条件。
         */
        Page<DeviceGpsDO> doPage = deviceGpsDao.findAll(example, pageRequest);

        log.info("doPage.getNumber() = {}", doPage.getNumber());
        log.info("doPage.getNumberOfElements() = {}", doPage.getNumberOfElements());
        log.info("doPage.getSize() = {}", doPage.getSize());
        log.info("doPage.getTotalElements() = {}", doPage.getTotalElements());
        log.info("doPage.getTotalPages() = {}", doPage.getTotalPages());

        pageResult.setPaginator(new Paginator(doPage.getNumber() + 1, doPage.getSize(), doPage.getTotalElements(), doPage.getTotalPages()));
        pageResult.setPageList(doPage.getContent());
        pageResult.setSuccess(true);
        return pageResult;
    }

    @Override
    public BaseOperateResult insert(DeviceGpsDO deviceGpsDO) {
        BaseOperateResult operateResult = new BaseOperateResult();
        // 新增
        Double longitude = deviceGpsDO.getLongitude();
        Double latitude = deviceGpsDO.getLatitude();
        if (longitude != null || latitude != null) {
            // 经纬度 GeoJsonPoint
            deviceGpsDO.setLocation(new GeoJsonPoint(longitude, latitude));
        }
        deviceGpsDao.insert(deviceGpsDO);

        operateResult.setSuccess(Boolean.TRUE);
        return operateResult;
    }

    @Override
    public BaseOperateResult insertOrUpdate(DeviceGpsDO deviceGpsDO) {
        BaseOperateResult operateResult = new BaseOperateResult();
        // 新增或者修改
        Double longitude = deviceGpsDO.getLongitude();
        Double latitude = deviceGpsDO.getLatitude();
        if (longitude != null || latitude != null) {
            // 经纬度 GeoJsonPoint
            deviceGpsDO.setLocation(new GeoJsonPoint(longitude, latitude));
        }
        // MongoDB会清除字段为 null的字段。
        deviceGpsDao.save(deviceGpsDO);

        operateResult.setSuccess(Boolean.TRUE);
        return operateResult;
    }

    @Override
    public BaseOperateResult deleteById(String id) {
        BaseOperateResult operateResult = new BaseOperateResult();
        deviceGpsDao.deleteById(id);

        operateResult.setSuccess(Boolean.TRUE);
        return operateResult;
    }

    @Override
    public DeviceGpsDO findById(String id) {
        return deviceGpsDao.findById(id).get();
    }

    @Override
    public List<DeviceGpsDO> findAll() {
        return deviceGpsDao.findAll();
    }

    @Override
    public List<DeviceGpsDO> findBySpeedGreaterThanEqualAndWarnStatusEquals(Float speed, Integer warnStatus) {
        List<DeviceGpsDO> list = deviceGpsDao.findBySpeedGreaterThanEqualAndWarnStatusEquals(speed, warnStatus);
        return list;
    }

    @Override
    public List<DeviceGpsDO> getBySpeedAndWarnStatus(Float speed, Integer warnStatus) {
        List<DeviceGpsDO> list = deviceGpsDao.getBySpeedAndWarnStatus(speed, warnStatus);
        return list;
    }

}

然后，单元测试调用ok。

4、MongoDB的UTC时差问题

SpringDataMongoDB框架会自动处理 MongoDB的UTC时差问题。我们正常在服务端代码中保存和查询操作即可。但是，对于 Controller接口返回是不一样的，与使用 LocalDateTime和 Date类型有关。

MongoDB数据库记录：
在这里插入图片描述

Controller接口返回DO数据：

在这里插入图片描述

结论：

  • 如果使用 Date类型，接口返回存在 8小时时差，请使用 @JsonFormat(timezone = "GMT+8", pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")注解并且必须指定时区解决。
  • 如果使用 LocalDateTime，接口返回不存在时差问题，序列化时也可以使用 @JsonFormat注解。
  • 推荐使用 LocalDateTime。

在这里插入图片描述

5、“_class” 字段问题

SpringBoot整合mongodb时，发现添加文档会自动添加一个_class的字段。

在这里插入图片描述

有或者没有_class列，对于我们使用 MongoDB进行任何操作及序列化实体类都没有任何影响。

所以，我们可以使用下面方法，禁用 “_class” 字段。

新建 MongoDB配置类。

//@EnableMongoAuditing   // 开启审计功能
@Configuration
public class MongoDBConfig implements InitializingBean {

    @Resource
    private MappingMongoConverter mappingMongoConverter;

    @Override
    public void afterPropertiesSet() {
        // 禁用 "_class" 字段
        mappingMongoConverter.setTypeMapper(new DefaultMongoTypeMapper(null));
    }

}

6、开启审计功能

使用 @EnableMongoAuditing注解开启审计功能。

我们在启动类或者 上面配置类上添加它之后，@CreatedDate和 @LastModifiedDate注解就会生效了。

注意：@CreatedDate：id为空时生效。

三、@Query注解使用

在 Dao类中，我们可以通过使用 @Query 注解手写查询语句。

1、简单参数传参

我们需要使用 ?数字占位符 表达式来取出参数中指定位置的值，占位符从 0开始。

    @Query("{ speed: {$gte : ?0}, warn_status: ?1  }")
    List<DeviceGpsDO> getBySpeedAndWarnStatus(Float speed, Integer warnStatus);

2、对象参数传参

我们需要使用 SpEL 表达式，格式：?#{[]}

括号中使用 [下标] 来取出指定位置的参数，比如：?#{[0]} 则取出第一个参数。之后直接取出参数中的指定属性即可，比如如 ?#{[1].age} 就是取出第二个参数的age属性。

    @Query("{ speed: {$gte : ?#{[0].speed}}, warn_status: ?#{[0].warnStatus} }")
    List<DeviceGpsDO> getBySpeedAndWarnStatus2(DeviceGpsDO deviceGpsDO);

3、投影查询

如果我们只想获取指定的字段，可以使用 @Query注解的 fields 来进行投影查询。

    @Query(value= "{ speed: {$gte : ?#{[0].speed}}, warn_status: ?#{[0].warnStatus} }",
            fields = "{ speed:1, warn_status:1 }")
    List<DeviceGpsDO> getBySpeedAndWarnStatus3(DeviceGpsDO deviceGpsDO);

测试：

    @Override
    public List<DeviceGpsDO> getBySpeedAndWarnStatus(Float speed, Integer warnStatus) {
        List<DeviceGpsDO> list = deviceGpsDao.getBySpeedAndWarnStatus(speed, warnStatus);

        DeviceGpsDO deviceGpsDO = new DeviceGpsDO();
        deviceGpsDO.setSpeed(0.0F);
        deviceGpsDO.setWarnStatus(0);
        List<DeviceGpsDO> list2 = deviceGpsDao.getBySpeedAndWarnStatus2(deviceGpsDO);
        List<DeviceGpsDO> list3 = deviceGpsDao.getBySpeedAndWarnStatus3(deviceGpsDO);
        log.info("list = {} ", list);
        log.info("list2 = {} ", list2);
        log.info("list3 = {} ", list3);
        return list;
    }

在这里插入图片描述

总结：

  • 对于保存、修改、删除等操作，JPA语法使用非常友好，推荐使用
  • 对于动态条件查询，JPA语法与@Query注解处理不够友好，不推荐使用。
  • 对于动态条件查询，推荐使用 Criteria对象构建动态参数，然后使用 mongoTemplate查询。
  • 项目中，通常会 JPA语法与 mongoTemplate两者结合使用。

– 求知若饥，虚心若愚。

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