MongoDB系列（二）：C#應用

前言

　　上一篇文章《MongoDB系列（一）：簡介及安裝》已經介紹了MongoDB以及其在window環境下的安裝，這篇文章主要講講如何用C#來與MongoDB進行通訊。再次強調一下，我使用的MongoDB版本是2.6，因為2.6是我最熟悉的版本，而且我使用的GUI工具Robomongo目前還不支援3.0版本。

添加官方驅動

　　官方驅動可以從Nuget上擷取，但是這裡我們不使用最新的驅動，而是使用1.9.2這個版本，個人認為該版本對MongoDB2.6的支援最好，而且目前的下載下傳量也是最多。驅動位址：https://www.nuget.org/packages/mongocsharpdriver/1.9.2。是以，需要在程式包管理器中擷取Nuget。

打開“程式包管理器中”

　　

輸入指令Install-Package mongocsharpdriver -Version 1.9.2，下載下傳添加驅動

連接配接字元串

mongodb://[username:password@]host1[:port1][,host2[:port2],…[,hostN[:portN]]][/[database][?options]]

内容	描述
mongodb://	是連接配接字串必須的字首字串
username:password@	可選項，連接配接到資料庫後會嘗試驗證登陸
host1	必須的指定至少一個host
:portX	可選項，預設連接配接到27017
/database	如果指定username:password@，連接配接并驗證登陸指定資料庫。若不指定，預設打開admin資料庫。
?options	是連接配接選項。如果不使用/database，則前面需要加上/。所有連接配接選項都是鍵值對name=value，鍵值對之間通過&或;（分号）隔開

C#驅動提供的常用API

方法
InsertBatch	批量插入
Insert	單條插入
FindOneById	按Id查詢
Save	儲存，如果庫中有記錄則更新，否則做插入，按Id比對
Remove	删除指定文檔
AsQueryable	傳回IQueryable<T>對象
Update	更新一個或多個文檔
RemoveAll	删除所有記錄
…	其它

代碼說明

抽象實體類Entity

public abstract class EntityWithTypedId<TId>
    {
        public TId Id { get; set; }
    }

    public abstract class Entity : EntityWithTypedId<ObjectId>
    {
    }      

　　MongoDB要求每個集合都需要有一個Id，即使你定義的類中沒有Id字段，存資料的時候也會生成一個Id，而且Id的類型預設是使用ObjectId，當然也可以使用其他簡單類型作為Id，如int。

核心代碼封裝DbContext

public class DbContext
    {
        private readonly MongoDatabase _db;

        public DbContext()
        {
            var client = new MongoClient("mongodb://localhost:27017");
            var server = client.GetServer();
            _db = server.GetDatabase("Temp");
        }

        public MongoCollection<T> Collection<T>() where T : Entity
        {
            var collectionName = InferCollectionNameFrom<T>();
            return _db.GetCollection<T>(collectionName);
        }

        private static string InferCollectionNameFrom<T>()
        {
            var type = typeof(T);
            return type.Name;
        }
    }      

 　　1. 通過連接配接字元串與資料庫建立連接配接。

　　 2. 擷取需要操作的Database，這裡是Temp。

　　 3. 類名與Collection名一緻，作為映射的限制。如果庫中沒有這個Collection，則建立該Collection，如果有，則操作該Collection。

定義一個股票類Stock，包含股票代碼，股票名稱，股票價格等簡單類型字段以及股票粉絲複雜字段：

public class Stock : Entity
    {
        public string Symbol { get; set; }

        public string Name { get; set; }

        public double Price { get; set; }

        public List<Follower> Followers { get; set; }
    }

    public class Follower
    {
        public string Name { get; set; }

        public int Age { get; set; }
    }      

代碼調用

static void Main()
    {
        SetConvention();
    
        var db = new DbContext();
        var collection = db.Collection<Stock>();
    
        var stocks = new List<Stock>
        {
            new Stock
            {
                Symbol = "000001", 
                Name = "股票1", 
                Price = 100, 
                Followers = new List<Follower>
                {
                    new Follower{ Name = "張三", Age = 20 }, 
                    new Follower{ Name = "李四", Age = 22 }, 
                    new Follower{ Name = "王五", Age = 23 }
                }
            },
            new Stock
            {
                Symbol = "000002", 
                Name = "股票2",
                Price = 200,
                Followers = new List<Follower>
                {
                    new Follower{ Name = "張三", Age = 20 }, 
                    new Follower{ Name = "李四", Age = 22 }
                }
            },
            new Stock
            {
                Symbol = "000003", 
                Name = "股票3", 
                Price = 300,
                Followers = new List<Follower>
                {
                    new Follower{ Name = "張三", Age = 20 }
                }
            },
            new Stock
            {
                Id = ObjectId.GenerateNewId(), //這裡可以自己設定Id，也可以不設，不設的話操作後會自動配置設定Id
                Symbol = "000004", 
                Name = "股票4", 
                Price = 400
            }
        };
    
        Console.WriteLine("批量插入");
        var results = collection.InsertBatch(stocks);
        Console.WriteLine(results.Count()); //這裡傳回的是1，挺奇怪的。
        Console.WriteLine();
    
        var stock = new Stock
        {
            Id = ObjectId.GenerateNewId(), //這裡可以自己設定Id，也可以不設，不設的話操作後會自動配置設定Id
            Symbol = "000005",
            Name = "股票5",
            Price = 500
        };
    
        Console.WriteLine("單條插入");
        var result = collection.Insert(stock);
        Console.WriteLine("插入是否成功：{0}", result.Ok);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("通過Id檢索");
        var findedStock = collection.FindOneById(BsonValue.Create(stock.Id));
        Console.WriteLine("Symbol:{0}, Name:{1}, Price:{2}", findedStock.Symbol, findedStock.Name, findedStock.Price);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("儲存操作，庫裡有資料");
        stock.Symbol = "000006";
        result = collection.Save(stock);
        Console.WriteLine("儲存是否成功：{0}", result.Ok);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("删除");
        result = collection.Remove(Query<Stock>.EQ(n => n.Id, stock.Id));
        Console.WriteLine("删除是否成功：{0}", result.Ok);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("儲存操作，庫裡沒資料");
        result = collection.Save(stock);
        Console.WriteLine("儲存是否成功：{0}", result.Ok);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("簡單查詢");
        var list = collection.AsQueryable().Where(n => n.Price >= 300).ToList();
        Console.WriteLine("查詢結果條數：{0}", list.Count);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("複雜類型查詢");
        list = collection.AsQueryable().Where(n => n.Followers.Any(f => f.Name == "王五")).ToList();
        Console.WriteLine("查詢結果條數：{0}", list.Count);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("批量更新");
        var query = Query<Stock>.Where(n => n.Price >= 300);
        var update = Update<Stock>.Set(n => n.Name, "股票300")
                                  .Set(n => n.Price, 299);
    
        result = collection.Update(query, update, UpdateFlags.Multi);
        Console.WriteLine("批量更新是否成功：{0}", result.Ok);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("批量删除");
        result = collection.Remove(Query<Stock>.Where(n => n.Price >= 299));
        Console.WriteLine("批量删除更新是否成功：{0}", result.Ok);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("删除所有記錄");
        result = collection.RemoveAll();
        Console.WriteLine("删除所有記錄是否成功：{0}", result.Ok);
        Console.WriteLine();
    
        Console.ReadKey();
    }      

全局公約設定

private static void SetConvention()
    {
        var pack = new ConventionPack {new IgnoreExtraElementsConvention(true), new IgnoreIfNullConvention(true)};
        ConventionRegistry.Register("IgnoreExtraElements&IgnoreIfNull", pack, type => true);
    }      

　　1. IgnoreExtraElementsConvention：忽略庫中有但是類中沒有定義的字段。這個一般用于敏感字段處理，例如密碼字段，它會存在使用者Collection中，但是這個字段隻是登入校驗的時候會用到（這時可以用js來查詢），其他使用者查詢（linq查詢）基本都不需要用到密碼字段。

　　2. IgnoreIfNullConvention：如果字段null，則不存這個字段，簡單來說就是省空間，假設一個類中有A，B兩個字段，其中A字段為空，如果指定該設定，存為:{B:'B'}，否則，存為{A:null, B:'B'}。

傳回值說明

　　為什麼MongoDB提供的API基本都有傳回值？那如果API中出現的異常怎麼處理，被MongoDB吃掉了？

　　這裡我檢視了MongoDB的驅動源碼，它的結果是通過執行getLastError的方式來擷取的，這是c++的方式，C#無法捕捉到這些異常，是以，傳回值辨別着操作是否成功。同時，API中也會抛出C#的異常或者自定義的異常。這就說明了，操作要滿足兩個條件才算成功：一、無異常，二、傳回值辨別成功。

Repository方式

　　來到這裡，應該有很多人會問，為什麼還要用Repository？特别是接觸過Entity Framework，因為Entity Framework表明已包含了Unit of Work和Repository，或者是看過《部落格園的大牛們，被你們害慘了，Entity Framework從來都不需要去寫Repository設計模式》這類文章的童鞋。

　　首先，我需要表明立場，對于不使用Repository的觀點，我是百分之八九十贊同的。那為什麼還要用呢？不為什麼，我就是任性（開個玩笑）！我認為做技術的不能太偏執，還是要根據具體的場景和需求，技術和架構沒有絕對好的，隻有相對好的。技術是發展的，但技術不可能面面俱到。

　　那麼為什麼要用Repository呢？因為我要寫單元測試，我需要通過Mock的方式抛開資料庫通路的依賴，要Mock的話，要通過接口或虛方法（virtual）。現在的EF 6确實包含了Repository的思想，但是直接用dbContext的話，還是無法Mock（如果可Mock，請告之），是以需要用Repository來包裝一下。就好像當你需要測試一個internal的類的時候，你需要定義一個public的類包一下這個内部類。

　　是以，如果你需要寫單元測試的話，那麼你應該需要Repository，否則，覺得怎麼爽就怎麼用吧！

通用接口IRepository

public interface IRepositoryWithTypedId<T, in TId> where T : EntityWithTypedId<TId>
    {
        IEnumerable<bool> InsertBatch(IEnumerable<T> entities);
        bool Insert(T entity);
        T Get(TId id);
        bool Save(T entity);
        bool Delete(TId id);
        IQueryable<T> AsQueryable();
        bool RemoveAll();
    }

    public interface IRepository<T> : IRepositoryWithTypedId<T, ObjectId> where T : Entity
    {

    }      

通用實作MongoRepository

public class MongoRepositoryWithTypedId<T, TId> : IRepositoryWithTypedId<T, TId> where T : EntityWithTypedId<TId>
    {
        private readonly MongoCollection<T> _collection;

        public MongoRepositoryWithTypedId()
        {
            var client = new MongoClient("mongodb://localhost:27017");
            var server = client.GetServer();
            var db = server.GetDatabase("Temp");
            var collectionName = InferCollectionNameFrom();
            _collection = db.GetCollection<T>(collectionName);
        }

        private string InferCollectionNameFrom()
        {
            var type = typeof(T);
            return type.Name;
        }

        protected internal MongoCollection<T> Collection
        {
            get { return _collection; }
        }

        public IEnumerable<bool> InsertBatch(IEnumerable<T> entities)
        {
            var result = Collection.InsertBatch(entities);
            return result.Select(n => n.Ok);
        }

        public bool Insert(T entity)
        {
            var result = Collection.Insert(entity);
            return result.Ok;
        }

        public T Get(TId id)
        {
            return Collection.FindOneById(BsonValue.Create(id));
        }

        public bool Save(T entity)
        {
            var result = Collection.Save(entity);
            return result.Ok;
        }

        public bool Delete(TId id)
        {
            var result = Collection.Remove(Query<T>.EQ(t => t.Id, id));
            return result.Ok;
        }

        public IQueryable<T> AsQueryable()
        {
            return Collection.AsQueryable();
        }

        public bool RemoveAll()
        {
            var result = Collection.RemoveAll();
            return result.Ok;
        }
    }

    public class MongoRepository<T> : MongoRepositoryWithTypedId<T, ObjectId>, IRepository<T> where T : Entity
    {

    }      

股票接口IStockRepository

public interface IStockRepository : IRepository<Stock>
    {
        bool UpdateBatch(double minPrice, string name, double price);

        bool DeleteBatch(double minPrice);
    }      

 注：如果通用方法足夠用的話，可不需要自定義接口，直接使用IRepository<T>。 如IRepository<Stock> repository = new MongoRepository<Stock>();

股票接口實作StockRepository

public class StockRepository : MongoRepository<Stock>, IStockRepository
    {
        public bool UpdateBatch(double minPrice, string name, double price)
        {
            var query = Query<Stock>.Where(n => n.Price >= minPrice);
            var update = Update<Stock>.Set(n => n.Name, name)
                                      .Set(n => n.Price, price);

            var result = Collection.Update(query, update, UpdateFlags.Multi);
            return result.Ok;
        }

        public bool DeleteBatch(double minPrice)
        {
            var result = Collection.Remove(Query<Stock>.Where(n => n.Price >= minPrice));
            return result.Ok;
        }
    }      

static void Main()
    {
        SetConvention();
    
        var repository = new StockRepository();
    
        var stocks = new List<Stock>
        {
            new Stock
            {
                Symbol = "000001", 
                Name = "股票1", 
                Price = 100, 
                Followers = new List<Follower>
                {
                    new Follower{ Name = "張三", Age = 20 }, 
                    new Follower{ Name = "李四", Age = 22 }, 
                    new Follower{ Name = "王五", Age = 23 }
                }
            },
            new Stock
            {
                Symbol = "000002", 
                Name = "股票2",
                Price = 200,
                Followers = new List<Follower>
                {
                    new Follower{ Name = "張三", Age = 20 }, 
                    new Follower{ Name = "李四", Age = 22 }
                }
            },
            new Stock
            {
                Symbol = "000003", 
                Name = "股票3", 
                Price = 300,
                Followers = new List<Follower>
                {
                    new Follower{ Name = "張三", Age = 20 }
                }
            },
            new Stock
            {
                Id = ObjectId.GenerateNewId(), //這裡可以自己設定Id，也可以不設，不設的話操作後會自動配置設定Id
                Symbol = "000004", 
                Name = "股票4", 
                Price = 400
            }
        };
    
        Console.WriteLine("批量插入");
        var results = repository.InsertBatch(stocks);
        Console.WriteLine(results.Count());
        Console.WriteLine();
    
        var stock = new Stock
        {
            Id = ObjectId.GenerateNewId(), //這裡可以自己設定Id，也可以不設，不設的話操作後會自動配置設定Id
            Symbol = "000005",
            Name = "股票5",
            Price = 500
        };
    
        Console.WriteLine("單條插入");
        var result = repository.Insert(stock);
        Console.WriteLine("插入是否成功：{0}", result);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("通過Id檢索");
        var findedStock = repository.Get(stock.Id);
        Console.WriteLine("Symbol:{0}, Name:{1}, Price:{2}", findedStock.Symbol, findedStock.Name, findedStock.Price);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("儲存操作，庫裡有資料");
        stock.Symbol = "000006";
        result = repository.Save(stock);
        Console.WriteLine("儲存是否成功：{0}", result);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("删除");
        result = repository.Delete(stock.Id);
        Console.WriteLine("删除是否成功：{0}", result);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("儲存操作，庫裡沒資料");
        result = repository.Save(stock);
        Console.WriteLine("儲存是否成功：{0}", result);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("簡單查詢");
        var list = repository.AsQueryable().Where(n => n.Price >= 300).ToList();
        Console.WriteLine("查詢結果條數：{0}", list.Count);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("複雜類型查詢");
        list = repository.AsQueryable().Where(n => n.Followers.Any(f => f.Name == "王五")).ToList();
        Console.WriteLine("查詢結果條數：{0}", list.Count);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("批量更新");
        result = repository.UpdateBatch(300, "股票300", 299);
        Console.WriteLine("批量更新是否成功：{0}", result);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("批量删除");
        result = repository.DeleteBatch(299);
        Console.WriteLine("批量删除更新是否成功：{0}", result);
        Console.WriteLine();
    
        Console.WriteLine("删除所有記錄");
        result = repository.RemoveAll();
        Console.WriteLine("删除所有記錄是否成功：{0}", result);
        Console.WriteLine();
    
        Console.ReadKey();
    }      

 注：我這裡沒有提供Unit of Work的實作，因為我認為MongoDB對連接配接的處理比關系型好，當然用Unit of Work的話應該會更好。

源碼下載下傳

　　下載下傳位址：https://github.com/ErikXu/MongoDBUsage