我们知道，MongoDB的三大基本元素是数据库,集合,文档,而这一章，我们将学习如何使用MongoDB Java Driver API来操作数据库。本章不会谈到所有的API,只是起一个抛砖引玉的方式。本章内容如下:
1. 数据库基本操作
2. 执行db.adminCommand命令
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我们还是用代码来驱动讲解，而不是讲解来驱动代码。在本章中，甚至以后的章节中，都会沿用使用单元测试代码的方式给出示例代码，所以，本章我们会创建一个类型，该类型会作为以后单元测试的父类型。我们把代码分成一小片一小片的来讲解。
首先，我们来看看该类型的字段:
?
class="java">public class BaseTest {
/** 默认的连接URI */
public static final String DEFAULT_URI = "mongodb://localhost:27017";
/** 保存MongoD连接URI的系统属性key */
public static final String MONGODB_URI_SYSTEM_PROPERTY_NAME = "org.mongodb.test.uri";
/** 数据库名 */
private static final String cleanupDB = "mongo-java-driver-test";
private static MongoClientURI mongoClientURI;
private static MongoClient staticMongoClient;
public Mongo cleanupMongo = null;
protected DBCollection collection;
}
?上面大部分都是我们认识的类型，唯一的monospace; line-height: 1.5; background-color: #fafafa;">DBCollection表示数据库中的一个集合。后面会讲解到。
接下来，看看获取连接URI的代码:
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/**
* 获取MongoDB的连接URI
* @return
*/
public static synchronized MongoClientURI getMongoClientURI() {
if (mongoClientURI == null) {
String mongoURIProperty = System.getProperty(
MONGODB_URI_SYSTEM_PROPERTY_NAME);
String mongoURIString =
(mongoURIProperty == null || mongoURIProperty.length() == 0) ?
DEFAULT_URI : mongoURIProperty;
mongoClientURI = new MongoClientURI(mongoURIString);
}
return mongoClientURI;
}
? 这段代码应该也非常容易理解，首先是从系统配置的属性中读取连接字符串，如果不存在则使用默认的连接字符串创建URI.
下面，我们来看看建立连接的代码:
/**
* 建立连接
*/
@BeforeClass
public static void testCaseBeforeClass() {
if (staticMongoClient == null) {
try {
staticMongoClient = new MongoClient(getMongoClientURI());
staticMongoClient.dropDatabase(cleanupDB);
Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
public void run() {
if (staticMongoClient != null) {
staticMongoClient.dropDatabase(cleanupDB);
staticMongoClient.close();
staticMongoClient = null;
}
}});
} catch (UnknownHostException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
?这段代码也不难理解，注意staticMongoClient.dropDatabase用于删除指定名称的数据库。另外注意下Runtime部分的代码，该部分代表程序退出或者终止虚拟机时，会运行addShutdownHook中注册的线程，用于关闭连接。
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?
1.获取数据库
到此，基本代码完成，下面要看看提供给子类使用的方法。
/**
* 获取MongoClient
* @return
*/
protected static MongoClient getMongoClient() {
return staticMongoClient;
}
/**
* 获取数据库
* @return
*/
protected static DB getDatabase() {
return staticMongoClient.getDB(cleanupDB);
}
?第一个方法没什么可讲的，第二个方法是重点，在MongoDB Java Driver API中，通过MongoClient的getDB方法，给出数据库名称，就可以得到一个DB对象，该对象就表示MongoDB中的一个数据库，这个对象是我们操作集合的起点。
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?
2.执行adminCommand命令
在MongoDB的shell中，提供了db.adminCommand来执行一些有关的命令。那么，在使用MongoDB Java Driver API时，如何调用adminCommand来执行命令呢。其实非常简单，DB对象提供了一个command的方法，该方法最简单的版本就是接受一个String类型的参数，该参数表名了要执行的命令，command方法会返回一个com.mongodb.CommandResult对象，该对象实际上就是一个HashMap,里面保存了执行命令的结果。实际上就是将BSON格式的结果字符串映射到了HashMap中。
下面的代码，用于判断MongoDB是否大于给定的版本号。
?
/**
* 判断MongoDB的版本号是否大于给定的版本号
* @param version 版本号，必须是1.1,2.1.3.1等的形式
* @return
*/
protected boolean serverIsAtLeastVersion(double version) {
return serverIsAtLeastVersion(version, cleanupMongo);
}
/**
* 判断MongoDB的版本号是否大于给定的版本号
* @param version 版本号，必须是1.1,2.1.3.1等的形式
* @param mongo 一个Mongo对象
* @return
*/
protected boolean serverIsAtLeastVersion(double version, Mongo mongo) {
String serverVersion =
(String) mongo.getDB("admin").command("serverStatus").get("version");
return Double.parseDouble(serverVersion.substring(0, 3)) >= version;
}
?关键是代码mongo.getDB("admin").command("serverStatus").get("version")，为了执行调用adminCommand执行命令，我们需要获取的数据库是admin.上面的代码相当于下面的MongoDB shell
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db.serverStatus().version
?或
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db.adminCommand({"serverStatus":1}).version
?接下来，我们继续使用command来实现一些功能。看下面的代码:
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?
/**
* 判断是否为单独的服务.即没有使用副本集或者分片
* @param mongo the connection
* @return true if connected to a standalone server
*/
protected static boolean isStandalone(Mongo mongo) {
return !isReplicaSet(mongo) && !isSharded(mongo);
}
?在上面的方法中，分别调用了isReplicaSet和isShaeded两个方法。首先来看isReplicaSet方法，代码如下:
?
?
/**
* 判断是否使用了副本集
* @param mongo
* @return
*/
protected static boolean isReplicaSet(Mongo mongo) {
return runIsMaster(mongo).get("setName") != null;
}
?在该方法中，最终是去调用runIsMaster方法，该方法会执行"ismaster"命令，获取主服务相关的信息。而setName如果不为空，则表示使用了集群。我们来看看runIsMaster的代码:
?
/**
* 执行isMaster命令，获取master相关信息
* @param mongo
* @return
*/
protected static CommandResult runIsMaster(Mongo mongo) {
return mongo.getDB("admin").command(new BasicDBObject("ismaster", 1));
}
?BasicDBObject类型目前我们不需要关心，只需要知道它类似一个key/value,command方法需要该对象给出要执行的命令。上面的代码就相当于下面的MongoDB.shell
?
?
db.adminCommand({"ismaster":1})
?副本集是这样来判断，那么分片又是怎么判断的呢？这就是isSharded方法要做的事情。在MongoDB中，执行
db.adminCommand({"ismaster":1})
获取的BSON结构中，如果使用了分片，会有一个msg字段，该字段的值如果为“isdbgrid”则启用了分片。用java代码操作如下:
?
/**
* 判断是否使用了分片
* @param mongo
* @return
*/
protected static boolean isSharded(Mongo mongo) {
CommandResult result = runIsMaster(mongo);
Object msg = result.get("msg");
return msg != null && msg.equals("isdbgrid");
}
?
3.CommandResult
上面我们已经看到了CommandResult的简单使用，本节中，我们稍微更进一步，如果返回的BSON结果中，有嵌套的文档，使用CommandResult如何获取呢?例如下面的field2:
?
{
field1:xxxx,
field2:
{
field2_1:xxxx,
field2_2:xxxx,
....
}
}
接着1,2中的代码，我们继续完善。假设我们使用了副本集，我需要获取所有副本集中MongoDB节点信息，该如何做呢？在MongoDB shell中，我们可以使用:
?
db.adminCommand({"replSetGetStatus":1})
?在Java中怎么做呢？看下面的方法，该方法遍历副本集中的MongoDB节点，判断与给定的状态字符串是否相等，如果相等，就返回该MongoDB节点的hostName和port:
?
/**
* 获取副本集中主机的hostname和port
* @param mongo Mongo对象
* @param stateStrToMatch 副本集中MongoDB节点的状态字符创(primary或者secondary)
* @return 主机的hostname和port
*/
@SuppressWarnings({"unchecked"})
protected String getMemberNameByState(Mongo mongo, String stateStrToMatch) {
CommandResult replicaSetStatus = runReplicaSetStatusCommand(mongo);
//遍历副本集中的成员
for (final BasicDBObject member : (List<BasicDBObject>) replicaSetStatus.get("members"){
String hostnameAndPort = member.getString("name");
if (!hostnameAndPort.contains(":"))
hostnameAndPort = hostnameAndPort + ":27017";
final String stateStr = member.getString("stateStr");
if (stateStr.equalsIgnoreCase(stateStrToMatch))
return hostnameAndPort;
}
throw new IllegalStateException("No member found in state " + stateStrToMatch);
}
?runReplicaSetStatusCommand方法下面讲解，我们目前只需要知道它相当于执行了db.adminCommand({"replSetGetStatus":1})命令。关键在于for循环，如果使用了副本集，返回的CommandResult中就会有一个members字段，该字段保存了所有副本集的信息，这些信息体现为一个个BasicDBObject对象。在for循环中，我们遍历每一个副本集成员，注意if (!hostnameAndPort.contains(":"))，副本集的"name"字段保存了副本集的hostname和port,形式为host:port,该判断表示的是，如果副本集中的成员的"name"值没有":"，则使用的是默认的端口27017.另外，"stateStr"则是副本集的状态，一般是PRIMARY,SECONDARY等值。
接下来时runReplicaSetStatusCommand方法，在讲解该方法之前，我们要啰嗦下db.adminCommand({"replSetGetStatus":1})命令，如果没有使用副本集，则该命令返回的BSON返回BSON如下:
?
{
"ok" : 0,
"errmsg" : "not running with --replSet"
}
?
runReplicaSetStatusCommand就利用了errmsg来决定返回值，代码如下:
protected static CommandResult runReplicaSetStatusCommand(final Mongo mongo) {
final CommandResult result = mongo.getDB("admin").command(
new BasicDBObject("replSetGetStatus", 1));
String errorMsg = result.getErrorMessage();
if (errorMsg != null && errorMsg.indexOf("--replSet") != -1) {
System.err.println("---- SecondaryReadTest: This is not a replica set - not testing secondary reads");
return null;
}
return result;
}
?
最后是调用getMemberNameByState的两个get方法
/**
* 获取primary的hostname和port
* @param mongo
* @return
*/
@SuppressWarnings({"unchecked"})
protected String getPrimaryAsString(Mongo mongo) {
return getMemberNameByState(mongo, "primary");
}
/**
* 获取secondary的hostname和port
* @param mongo
* @return
*/
@SuppressWarnings({"unchecked"})
protected String getASecondaryAsString(Mongo mongo) {
return getMemberNameByState(mongo, "secondary");
}
?最后看一个方法，这里不做解释，大家自己看看它是做什么的:
@SuppressWarnings("unchecked")
protected int getReplicaSetSize(Mongo mongo) {
int size = 0;
CommandResult replicaSetStatus = runReplicaSetStatusCommand(mongo);
for (final BasicDBObject member :
(List<BasicDBObject>) replicaSetStatus.get("members")) {
final String stateStr = member.getString("stateStr");
if (stateStr.equals("PRIMARY") || stateStr.equals("SECONDARY"))
size++;
}
return size;
}
?
?
?
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