Работа с встраиваемыми данными в NoSQL с помощью Java

Базы данных NoSQL отличаются от реляционных баз данных тем, что они позволяют более сложные структуры, не требуя традиционных отношений, таких как «один-к-многим» или «один-к-одному». Вместо этого базы данных NoSQL используют гибкие типы, такие как массивы или поддокументы, для эффективного хранения связанных данных в одном документе. Эта гибкость позволяет разработчикам проектировать модели, которые соответствуют запросам и требованиям производительности их приложений.

Jakarta NoSQL — это Java-фреймворк, который упрощает взаимодействие с базами данных NoSQL, включая MongoDB. Он предоставляет аннотации, которые определяют, как данные сопоставляются и хранятся, позволяя разработчикам контролировать, будут ли встроенные объекты сгруппированы или хранятся в плоском виде.

При работе с MongoDB и Jakarta NoSQL одним из ключевых аспектов является то, как структурировать ваши документы. Выбор между плоской структурой и группированной структурой влияет на то, как данные хранятся, запрашиваются и извлекаются. В этой статье мы исследуем эти два подхода на практическом примере.

Jakarta NoSQL и сущность продукта

Чтобы понять плоские и группированные структуры, давайте сначала представим сущность Product и посмотрим, как работают аннотации Jakarta NoSQL:

@Entity

public class Product {

    @Id

    @Convert(ObjectIdConverter.class)

    private String id;

​

    @Column

    private String name;

​

    @Column

    private Manufacturer manufacturer;

​

    @Column

    private List<String> tags;

​

    @Column

    private Set<Category> categories;

​

    Product(String name, Manufacturer manufacturer, List<String> tags, Set<Category> categories) {

        this.name = name;

        this.manufacturer = manufacturer;

        this.tags = tags;

        this.categories = categories;

    }

​

    public static ProductBuilder builder() {

        return new ProductBuilder();

    }

}

Теперь давайте исследуем, как поле manufacturer может храниться по-разному в зависимости от аннотаций Jakarta NoSQL.

Понимание группированных и плоских структур

Группированная структура

Группа группированной структуры организует связанную информацию в отдельные объекты в документе. Этот подход улучшает читаемость и позволяет более чисто моделировать домен. Jakarta NoSQL достигает этого с помощью @Embeddable(Embeddable.EmbeddableType.GROUPING).

Пример:

{

  "_id": { "$oid": "67b264520abd020ec0eb9a4c" },

  "categories": [

    { "name": "Computers", "description": "All computers" },

    { "name": "Electronics", "description": "All electronics" }

  ],

  "manufacturer": {

    "address": "One Infinite Loop Cupertino, CA 95014",

    "name": "Apple",

    "contactNumber": "+1-408-996-1010"

  },

  "name": "MacBook Pro",

  "tags": ["smartphone", "tablet", "laptop"]

}

Здесь производитель сгруппирован в отдельный под-объект вместо того, чтобы иметь свои свойства на верхнем уровне.

@Embeddable(Embeddable.EmbeddableType.GROUPING)

public record Manufacturer(@Column String name, @Column String address, @Column String contactNumber) {}

Плоская структура

Плоская структура сохраняет связанную информацию в одном документе, встраивая списки или вложенные поля непосредственно. Jakarta NoSQL позволяет это с помощью @Embeddable(Embeddable.EmbeddableType.FLAT). Этот подход полезен, когда вам нужен быстрый доступ ко всем деталям без необходимости сложных запросов.

Пример:

{

  "_id": { "$oid": "67b22d20c921154b0223b27b" },

  "address": "One Infinite Loop Cupertino, CA 95014",

  "categories": [

    { "name": "Electronics", "description": "All electronics" },

    { "name": "Computers", "description": "All computers" }

  ],

  "contactNumber": "+1-408-996-1010",

  "name": "Apple",

  "tags": ["smartphone", "tablet", "laptop"]

}

Этот подход сохраняет детали производителя напрямую в документе вместо их группировки в отдельные поля.

@Embeddable(Embeddable.EmbeddableType.FLAT)

public record Manufacturer(@Column String name, @Column String address, @Column String contactNumber) {}

Пример использования в Jakarta NoSQL

Следующий фрагмент кода демонстрирует, как Jakarta NoSQL интегрирует эти структуры:

public class App {

    public static void main(String[] args) {

        var faker = new Faker();

        try (SeContainer container = SeContainerInitializer.newInstance().initialize()) {

            var template = container.select(DocumentTemplate.class).get();

            var electronicsCategory = new Category("Electronics", "All electronics");

            var computerCategory = new Category("Computers", "All computers");

            var tags = List.of("smartphone", "tablet", "laptop");

            var manufacturer = new Manufacturer("Apple", "One Infinite Loop Cupertino, CA 95014", "+1-408-996-1010");

            Product macBookPro = Product.builder().categories(Set.of(electronicsCategory, computerCategory))

                    .manufacturer(manufacturer)

                    .name("MacBook Pro")

                    .tags(tags)

                    .build();

​

            Product product = template.insert(macBookPro);

            System.out.println("Product saved: " + product);

        }

    }

}

Выбор правильного подхода

• Используйте плоскую структуру, когда вам нужен более простой макет документа с всеми свойствами на одном уровне.
• Используйте группированную структуру, когда организуете связанные данные в логические под-объекты для улучшения читаемости и удобства поддержки.

Заключение

Jakarta NoSQL предлагает гибкость в структурировании документов MongoDB с использованием @Embeddable(Embeddable.EmbeddableType). Выбор плоской или групповой структуры зависит от ваших паттернов доступа к данным и предпочтений в моделировании. Понимание этих подходов позволяет эффективно проектировать базы данных, делая запросы более эффективными, сохраняя при этом вашу доменную модель чистой и хорошо структурированной.

Для полного кода посетите репозиторий GitHub.

Видео