ArangoDB：成功實現多值資料庫

教學

NoSQL

處理不同的資料庫結構通常會給系統架構帶來顯著的複雜性，尤其是在需要多個資料庫實例的情況下。這種碎片化可能會使操作變得複雜，增加成本，並降低效率。像 ArangoDB 這樣的多模型資料庫提供了一個統一的解決方案來應對這些挑戰。它們通過在單個資料庫實例中支持多種數據模型 — 鍵值、文檔和圖形 — 簡化了架構並優化了數據管理。

與關聯式資料庫不同，NoSQL 資料庫並不遵循像 SQL 這樣的通用標準。相反，它們是基於它們的存儲結構進行分類的。其中一些流行的類型有：

鍵值：類似於 Java 的 Map 或 Python 字典，這種結構使用一個鍵檢索整個值作為 BLOB。
寬列：類似於鍵值，但將值分割為列，提供更細粒度的數據檢索。
文檔：結構類似於 JSON 或 XML，這種類型提供了更大的查詢靈活性。
圖形：通過表示實體及其連接來實現複雜的關係建模和查詢。

一個多模型資料庫將這些功能結合到一個系統中。例如，ArangoDB 支持鍵值、文檔和圖形模型，消除了需要使用獨立資料庫的必要性。

本文章演示了如何使用 ArangoDB 和 Jakarta NoSQL 在 Java 應用程序中探索鍵值和文檔模型。

設置 ArangoDB

要開始使用 ArangoDB，Docker 提供了一種簡單的方式來管理第三方服務。通過運行以下命令，您可以輕鬆設置 ArangoDB 實例：

Shell

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

探索鍵值數據

鍵值數據庫非常適合簡單的數據模型。讓我們創建一個樣本應用程序來使用 ArangoDB 的鍵值功能來管理機場數據。實體 Airport 將包括兩個字段：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;

    }

}

​

定義了實體後，您可以使用 KeyValueTemplate 與數據庫進行交互。在本教程中，我們將探索 Jakarta NoSQL 的更多功能，超出注釋，使用 Eclipse JNoSQL；一旦 Eclipse JNoSQL 實現並支持 Jakarta Data，您可以創建存儲庫。

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));

        }

    }

}

​

此程序會生成一條隨機的機場記錄，將其插入數據庫並檢索它。如果您在本地運行，您可以使用以下 URL 通過瀏覽器檢查數據庫中的值：

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

處理文檔數據

Jakarta NoSQL提供豐富的功能，可用於處理文檔數據庫，包括繼承和階層數據建模支持。雖然NoSQL數據庫通常不內置支持這些功能，但Jakarta NoSQL通過其API填補了這一空白。讓我們使用Jakarta NoSQL與ArangoDB來管理雲服務提供商數據，包括兩個特定的專業化：Amazon Web Services（AWS）和Azure。

Jakarta NoSQL使用@DiscriminatorColumn、@DiscriminatorValue和@Inheritance註釋來管理文檔數據庫中的繼承。

@DiscriminatorColumn註釋指定用於在數據庫文檔中識別實體類型的字段。
@DiscriminatorValue註釋為每個子類定義特定值，確保它們被正確識別。
@Inheritance註釋表示該類層次將映射到數據庫中。

首先，定義雲服務提供商的基類：

Java

@Entity

@Inheritance

@DiscriminatorColumn("type")

public class CloudProvider {

​

    @Id

    protected String id;

​

    @Column

    protected String region;

}

接下來，我們介紹專門的雲服務提供商類。這些示例展示了Jakarta NoSQL如何利用註釋@DiscriminatorValue來區分不同的文檔類型。每個專業化（AWS和Azure）都繼承自基礎CloudProvider類，同時定義了每個提供商獨有的屬性。此外，還提供了工廠方法（of）來生成演示目的的示例數據。

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;

    }

}

最後，讓我們看看如何使用 DocumentTemplate 與資料庫互動。此程式碼示範了如何建立 AWS 和 Azure 提供者的實例，將它們插入資料庫並檢索它們。該實作利用 Jakarta NoSQL 的 API 來處理資料持久性，確保在儲存和檢索期間無縫應用繼承和辨識器邏輯。

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() {

    }

}

​

結論

ArangoDB 的多模型功能使其成為現代應用的多功能選擇。將鍵值和文件模型結合在單一資料庫中簡化了您的資料架構，同時保留了彈性。憑藉 Jakarta NoSQL，將 ArangoDB 整合到 Java 應用程式中變得無縫，利用熟悉的註釋和程式設計範式。

有關完整程式碼，請參閱 GitHub 存儲庫。

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