ArangoDB：成功实现多值数据库

教程

NoSQL

处理多样化的数据库结构通常会给系统架构带来显著的复杂性，尤其是当需要多个数据库实例时。这种碎片化可能会使操作变得复杂，增加成本并降低效率。像 ArangoDB 这样的多模型数据库提供了统一的解决方案来应对这些挑战。它们通过在单个数据库实例中支持多种数据模型——键值、文档和图——来简化架构并优化数据管理。

与关系型数据库不同，NoSQL 数据库并不遵循像 SQL 这样的通用标准。相反，它们是根据存储结构进行分类的。流行的类型包括：

键值：类似于 Java 的 Map 或 Python 字典，这种结构使用键来检索整个值作为 BLOB。
宽列：类似于键值，但将值拆分成列，提供更精细的数据检索。
文档：结构类似于 JSON 或 XML，这种类型提供更大的查询灵活性。
图：通过表示实体及其连接，支持复杂关系建模和查询。

多模型数据库将这些功能结合到一个系统中。例如，ArangoDB 支持键值、文档和图模型，消除了对单独数据库的需求。

本文演示如何使用 ArangoDB 在 Java 应用程序中通过 Jakarta NoSQL 探索键值和文档模型。

设置ArangoDB

要开始使用ArangoDB，Docker提供了一种简单的方式来管理第三方服务。通过运行以下命令，您可以轻松设置ArangoDB实例：

Shell

docker run -e ARANGO_NO_AUTH=1 -d --name arangodb-instance -p 8529:8529 arangodb/arangodb

探索键-值数据

键-值数据库非常适合简单的数据模型。让我们创建一个示例应用程序，使用ArangoDB的键-值功能来管理机场数据。 Airport 实体将包括两个字段：code（ID）和 name。

Java

import jakarta.nosql.Column;

import jakarta.nosql.Entity;

import jakarta.nosql.Id;

import net.datafaker.Faker;

import net.datafaker.providers.base.Aviation;

​

import java.util.Objects;

​

@Entity

public class Airport {

​

    @Id

    private String code;

​

    @Column

    private String name;

​

​

    public String getCode() {

        return code;

    }

​

    public String getName() {

        return name;

    }

​

​

    @Override

    public boolean equals(Object o) {

        if (o == null || getClass() != o.getClass()) {

            return false;

        }

        Airport airport = (Airport) o;

        return Objects.equals(code, airport.code);

    }

​

    @Override

    public int hashCode() {

        return Objects.hashCode(code);

    }

​

    @Override

    public String toString() {

        return "Airport{" +

                "code='" + code + '\'' +

                ", name='" + name + '\'' +

                '}';

    }

​

    public static Airport of(Faker faker) {

        Aviation aviation = faker.aviation();

        var airport = new Airport();

        airport.code = aviation.airport();

        airport.name = aviation.airport();

        return airport;

    }

}

​

定义了实体后，您可以使用 KeyValueTemplate 与数据库交互。在本教程中，我们将探索更多关于Jakarta NoSQL功能的内容，超越使用注释，使用 Eclipse JNoSQL；一旦Eclipse JNoSQL实现并支持Jakarta Data，您就可以创建存储库。

Java

import jakarta.enterprise.inject.se.SeContainer;

import jakarta.enterprise.inject.se.SeContainerInitializer;

import net.datafaker.Faker;

import org.eclipse.jnosql.mapping.keyvalue.KeyValueTemplate;

​

public class App {

​

    public static void main(String[] args) {

        var faker = new Faker();

​

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

            KeyValueTemplate template = container.select(KeyValueTemplate.class).get();

            var airport = template.put(Airport.of(faker));

            System.out.println(template.get(airport.getCode(), Airport.class));

        }

    }

}

​

此程序会生成一个随机机场记录，将其插入数据库并检索它。如果您在本地运行，可以使用以下网址在浏览器中检查数据库中的值：

http://localhost:8529/_db/airport/_admin/aardvark/index.html#collections

处理文档数据

Jakarta NoSQL提供了丰富的功能，用于处理文档数据库，包括继承和分层数据建模支持。虽然NoSQL数据库通常不会固有地支持这些功能，但Jakarta NoSQL通过其API弥合了这一差距。让我们使用Jakarta NoSQL与ArangoDB一起管理云服务提供商数据，包括两个专业化：亚马逊云服务(AWS)和Azure。

Jakarta NoSQL使用@DiscriminatorColumn、@DiscriminatorValue和@Inheritance注解来管理文档数据库中的继承。

@DiscriminatorColumn注解指定用于在数据库文档中标识实体类型的字段。
@DiscriminatorValue注解定义了每个子类的特定值，确保它们被正确识别。
@Inheritance注解表示该类层次结构将被映射到数据库中。

首先，定义云服务提供商的基类：

Java

@Entity

@Inheritance

@DiscriminatorColumn("type")

public class CloudProvider {

​

    @Id

    protected String id;

​

    @Column

    protected String region;

}

接下来，我们介绍专门的云服务提供商类。这些示例展示了Jakarta NoSQL如何利用注解@DiscriminatorValue来区分不同的文档类型。每个专业化 – AWS和Azure – 都继承自基类CloudProvider，同时定义了每个提供商独有的属性。此外，还提供了用于生成演示用样本数据的工厂方法(of)。

AWSCloudProvider

Java

import jakarta.nosql.Column;

import jakarta.nosql.DiscriminatorValue;

import jakarta.nosql.Entity;

import net.datafaker.Faker;

​

import java.util.UUID;

​

@Entity

@DiscriminatorValue("AWS")

public class AWSCloudProvider extends CloudProvider {

​

​

    @Column

    private String accountId;

​

    public String getAccountId() {

        return accountId;

    }

​

    @Override

    public String toString() {

        return "AWSCloudProvider{" +

                "accountId='" + accountId + '\'' +

                ", id='" + id + '\'' +

                ", region='" + region + '\'' +

                '}';

    }

​

    public static AWSCloudProvider of(Faker faker) {

        var aws = faker.aws();

        var cloudProvider = new AWSCloudProvider();

        cloudProvider.region = aws.region();

        cloudProvider.region = aws.region();

        cloudProvider.id = UUID.randomUUID().toString();

        cloudProvider.accountId = aws.accountId();

        return cloudProvider;

    }

​

​

}

​

AzureCloudProvider

Java

package org.soujava.demos.arangodb.document;

​

import jakarta.nosql.Column;

import jakarta.nosql.DiscriminatorValue;

import jakarta.nosql.Entity;

import net.datafaker.Faker;

​

import java.util.UUID;

​

@Entity

@DiscriminatorValue("AZURE")

public class AzureCloudProvider extends CloudProvider {

​

​

    @Column

    private String tenantId;

​

    public String getTenantId() {

        return tenantId;

    }

​

    @Override

    public String toString() {

        return "AzureCloudProvider{" +

                "tenantId='" + tenantId + '\'' +

                ", id='" + id + '\'' +

                ", region='" + region + '\'' +

                '}';

    }

​

    public static AzureCloudProvider of(Faker faker) {

        var azure = faker.azure();

        var cloudProvider = new AzureCloudProvider();

        cloudProvider.region = azure.region();

        cloudProvider.region = azure.region();

        cloudProvider.id = UUID.randomUUID().toString();

        cloudProvider.tenantId = azure.tenantId();

        return cloudProvider;

    }

}

最后，让我们看看如何使用DocumentTemplate与数据库进行交互。此代码演示了创建AWS和Azure提供者的实例，将它们插入数据库并检索它们。该实现利用Jakarta NoSQL的API来处理数据持久性，确保在存储和检索过程中无缝应用继承和区分逻辑。

Java

import jakarta.enterprise.inject.se.SeContainer;

import jakarta.enterprise.inject.se.SeContainerInitializer;

import net.datafaker.Faker;

import org.eclipse.jnosql.mapping.document.DocumentTemplate;

​

import java.util.List;

import java.util.logging.Logger;

​

​

public class App {

​

    private static final Logger LOGGER = Logger.getLogger(App.class.getName());

​

    public static void main(String[] args) {

        var faker = new Faker();

        LOGGER.info("Starting the application");

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

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

            LOGGER.info("Creating 10 documents");

            for (int index = 0; index < 5; index++) {

                template.insert(List.of(AWSCloudProvider.of(faker), AzureCloudProvider.of(faker)));

            }

​

            System.out.println("The cloud providers here");

            template.select(CloudProvider.class).stream().forEach(System.out::println);

​

            System.out.println("The AWS cloud providers here");

            template.select(AWSCloudProvider.class).stream().forEach(System.out::println);

​

            System.out.println("The Azure cloud providers here");

            template.select(AzureCloudProvider.class).stream().forEach(System.out::println);

        }

    }

​

    private App() {

    }

}

​

结论

ArangoDB的多模型能力使其成为现代应用程序的多功能选择。在单一数据库中结合键值和文档模型简化了您的数据架构，同时保持灵活性。借助Jakarta NoSQL，将ArangoDB集成到Java应用程序中变得无缝，利用熟悉的注解和编程范式。

要查看完整代码，请访问GitHub仓库。

Source:
https://dzone.com/articles/arangodb-success-through-multivalue-database