作业11:MongoDB和Neo4j数据库
作业十一：MongoDB和Neo4j数据库
一、MongoDB部分
a）设计构想：
作业要求把合适的内容放在MongoDB存储，我的做法是把用户表分两部分存储：
- 一部分是用户的名字、密码、还有一些基本信息放在MySQL里面存储
- 另外一部分是用户的头像的Base64编码，放在了MongoDB里面存储
关于原因：我的书籍表格里面存放图片存储的是URL，然后使用的是阿里云存储桶，所以拆分的话意义不大，索性最终就决定把用户的头像单独放到MongoDB里面去。
b）表格结构
安装好MongoDB之后，用Navicat连接到数据库。我的MondoDB的表格设计也比较简单，就是通过用户名映射到对应的头像字段。
c）代码编写之实体类
实体类的编写比较简单，仿照之前的即可，写上对应的字段名称、Get、Set方法即可。
package com.zzq.ebook.entity;
import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;
@Document(collection = "userIcon")
public class UserIcon {
@Id
private String _id;
private String username;
private String iconBase64;
public UserIcon(String username, String iconBase64) {
this.username = username;
this.iconBase64 = iconBase64;
}
public String getIconBase64() {
return iconBase64;
}
public String getUsername() {
return username;
}
public void setIconBase64(String iconBase64) {
this.iconBase64 = iconBase64;
}
public void setUsername(String username) {
this.username = username;
}
}
d）代码编写之Repository类
显然上面的实体必须要对应相关的Repository类，只需要写好相关的find方法即可，Spring会将它转化为对应的SQL语句，然后进行查询。
package com.zzq.ebook.repository;
import com.zzq.ebook.entity.UserIcon;
import org.springframework.data.mongodb.repository.MongoRepository;
public interface UserIconRepository extends MongoRepository<UserIcon, String> {
UserIcon findUserIconByUsername(String username);
}
e）代码编写之Dao类
例如在登录的时候，会返回一个用户对象，在Dao中会做好不同的数据库的对接问题，屏蔽掉数据库差异的问题，使得服务层调用的时候，不需要知道是使用的是哪个数据库。具体代码逻辑如下：
- 去MySQL数据库查找用户
- 去MongoDB里面查找用户头像
- 如果用户头像存在，就需要单独设置一下用户头像信息
- 返回整个用户
@Repository
public class UserDaoImp implements UserDao {
@Autowired
UserRepository userRepository;
@Autowired
UserIconRepository userIconRepository;
@Override
public User getUserByUsername(String username){
User user = userRepository.getOne(username);
UserIcon userIcon = userIconRepository.findUserIconByUsername(username);
if(userIcon != null){
user.setUserIcon(userIcon);
}
return user;
}
/*其他Dao的方法省略*/
}
f）效果演示
如下图所示(控制台打印出来的是用户的信息)：
二、Neo4j图数据库部分
a）环境介绍
Neo4j最新版的desktop，下载地址：Neo4j桌面版下载
安装好之后，为了便于演示操作，暂时取消了数据库的密码认证。
# Whether requests to Neo4j are authenticated.
# To disable authentication, uncomment this line
dbms.security.auth_enabled=false
a）初始化数据
在控制器类里面写了一个测试接口，调用这个接口即可以完成数据的初始化。初始化之后的图如下所示。
（可能没有什么逻辑，我也没想出怎么这几个不同的类别之间怎么搭建关系，就随便设计了一下）
@RequestMapping("/neo4j")
public List<Book> testNeo4j(){
// 先删除所有的内容
bookTypeRepository.deleteAll();
// 添加书籍类型
BookType bookType1 = new BookType("高中教辅");
BookType bookType2 = new BookType("科普");
BookType bookType3 = new BookType("大学教材");
BookType bookType4 = new BookType("名著");
BookType bookType5 = new BookType("杂志");
BookType bookType6 = new BookType("游戏");
BookType bookType7 = new BookType("文学");
// 数据准备
bookType1.addBookID(1);
bookType1.addBookID(21);
bookType1.addBookID(22);
bookType2.addBookID(2);
bookType2.addBookID(18);
bookType2.addBookID(20);
bookType3.addBookID(3);
bookType3.addBookID(5);
bookType3.addBookID(6);
bookType3.addBookID(7);
bookType3.addBookID(8);
bookType3.addBookID(9);
bookType3.addBookID(10);
bookType4.addBookID(11);
bookType5.addBookID(12);
bookType6.addBookID(13);
bookType6.addBookID(17);
bookType7.addBookID(14);
bookType7.addBookID(23);
bookType1.addRelateBookType(bookType2);
bookType1.addRelateBookType(bookType3);
bookType1.addRelateBookType(bookType4);
bookType2.addRelateBookType(bookType5);
bookType2.addRelateBookType(bookType6);
bookType3.addRelateBookType(bookType5);
bookType3.addRelateBookType(bookType6);
bookType4.addRelateBookType(bookType5);
bookType4.addRelateBookType(bookType6);
bookType5.addRelateBookType(bookType7);
bookType6.addRelateBookType(bookType7);
bookType7.addRelateBookType(bookType1);
bookTypeRepository.save(bookType1);
bookTypeRepository.save(bookType2);
bookTypeRepository.save(bookType3);
bookTypeRepository.save(bookType4);
bookTypeRepository.save(bookType5);
bookTypeRepository.save(bookType6);
bookTypeRepository.save(bookType7);
return bookDao.findBooksByTagRelation("高中教辅");
}
然后数据库里面也需要把相关的Tag写上去。
到现在数据准备就已经完成了。
b）Spring相关准备
数据库连接：application.properties 的文件
spring.neo4j.uri=bolt://localhost:7687
spring.neo4j.authentication.username=neo4j
spring.neo4j.authentication.password=neo4j
Pom依赖文件需要加上：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-neo4j</artifactId>
</dependency>
c）实体类
因为图数据库里面存储的都是书籍类型，所以这个实体类就叫BookType，变量说明如下：
- id：ID
- typeName：类别名称
- bookIDs：关联的所有书的ID
package com.zzq.ebook.entity;
import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonBackReference;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.GeneratedValue;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.Id;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.Node;
import org.springframework.data.neo4j.core.schema.Relationship;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
@Node
public class BookType {
@Id
@GeneratedValue
private Long id;
private String typeName;
private List<Integer> bookIDs;
private BookType(){}
public BookType(String typeName){this.typeName = typeName;}
@Relationship(type = "relateBooks")
public Set<BookType> relateBookTypes;
public void addRelateBookType(BookType bookType){
if(relateBookTypes == null)
relateBookTypes = new HashSet<>();
relateBookTypes.add(bookType);
}
public void addBookID(int id){
if(bookIDs == null)
bookIDs = new ArrayList<>();
for (Integer bookID : bookIDs) {
if (bookID == id)
return;
}
bookIDs.add(id);
}
public String getTypeName() {
return typeName;
}
public void setTypeName(String typeName) {
this.typeName = typeName;
}
public void setBookIDs(List<Integer> bookIDs) {
this.bookIDs = bookIDs;
}
public List<Integer> getBookIDs() {
return bookIDs;
}
//为了避免死循环无限递归，比如A关联B，B关联了A，这样JSON就会出现死循环
@JsonBackReference
public Set<BookType> getRelateBookTypes() {
return relateBookTypes;
}
@JsonBackReference
public void setRelateBookTypes(Set<BookType> relateBookTypes) {
this.relateBookTypes = relateBookTypes;
}
}
d）Repository类
这个略显复杂，因为包含了一些Query语句：
这里需要解释一下为什么我写了两组Query语句，第一个函数是用来找一跳之内的，第二个函数用来找两跳的节点，因为如果直接在第二个函数里面写Return b,c，结果会返回两个
List<BookType>会导致报错，也就是说返回多个值（报错信息是：More than one matching node in the record.），但是我返回的对象只能有一个，相关资料链接：More than one matching node in the record的问题。考虑了一下我最终解决方案是分开写。然后手动在Dao里面合并两个查找结果。当然还有的解决方案是使用Neo4jClient（具体也参考那个链接的回答，当然是英文）。
package com.zzq.ebook.repository;
import com.zzq.ebook.entity.BookType;
import org.springframework.data.neo4j.repository.Neo4jRepository;
import org.springframework.data.neo4j.repository.query.Query;
import org.springframework.data.repository.query.Param;
import java.util.List;
public interface BookTypeRepository extends Neo4jRepository<BookType, Long> {
@Query("MATCH (a:BookType)-[:relateBooks]->(b) " +
"WHERE a.typeName = $name " +
"RETURN b "
)
List<BookType> findNodeRelatedBookTypesDistance1(@Param("name") String name);
@Query("MATCH (a:BookType)-[:relateBooks]->(b)-[:relateBooks]->(c) " +
"WHERE a.typeName = $name " +
"RETURN c "
)
List<BookType> findNodeRelatedBookTypesDistance2(@Param("name") String name);
List<BookType> findBookTypesByTypeNameLike(String name);
}
e）Dao类
Dao的逻辑参考注释，基本能够说明查找的逻辑。
@Override
public List<Book> findBooksByTagRelation(String tagName){
// 先根据标签的名字取找对应的节点
List<BookType> list0 = bookTypeRepository.findBookTypesByTypeNameLike(tagName);
HashMap<Integer, Integer> result = new HashMap<>();
List<Book> resultBook = new ArrayList<>();
// 对于上面找到的节点，把所有相关的BookID放入HashSet
for (BookType bookType : list0) {
for (int j = 0; j < bookType.getBookIDs().size(); j++) {
int id = bookType.getBookIDs().get(j);
result.put(id, 1);
}
}
// 再查找一跳之内的list1保存，两跳的用list2保存，然后手动合并
for (BookType type : list0) {
String keyName = type.getTypeName();
List<BookType> list1 = bookTypeRepository.findNodeRelatedBookTypesDistance1(keyName);
List<BookType> list2 = bookTypeRepository.findNodeRelatedBookTypesDistance2(keyName);
for (BookType bookType : list1) {
for (int j = 0; j < bookType.getBookIDs().size(); j++) {
int id = bookType.getBookIDs().get(j);
result.put(id, 1);
}
}
for (BookType bookType : list2) {
for (int j = 0; j < bookType.getBookIDs().size(); j++) {
int id = bookType.getBookIDs().get(j);
result.put(id, 1);
}
}
}
// 合并之后根据bookid把所有的书返回到上层
for(int id: result.keySet()){
resultBook.add(this.getOneBookByID(id));
}
return resultBook;
}
f）服务层类
public List<Book> getSearchedBooks(int type, String keyword){
String searchKeyword = "%"+ keyword +"%";
System.out.println(bookDao.findBooksGlobal(keyword));
// 0-全局搜 1-书籍名搜 2-出版社搜 3-作者搜 4-描述搜索 5-根据tag关系搜索（本次作业）
switch (type){
case 0:
return bookDao.findBooksGlobal(searchKeyword);
case 1:
return bookDao.findBooksByDisplaytitleLike(searchKeyword);
case 2:
return bookDao.findBooksByPublisherLike(searchKeyword);
case 3:
return bookDao.findBooksByAuthorLike(searchKeyword);
case 4:
return ToolFunction.ESHitsToBook(bookDao.findESBooksByDescription(searchKeyword));
case 5:
return bookDao.findBooksByTagRelation(keyword);
default:
break;
}
return null;
}
g）效果展示
以搜索大学教材为例子，同时搜索得到类游戏相关还有杂志、文学相关的书籍，如后面的图片所示：
