71、MongoDB与Apache Cassandra数据库操作指南

MongoDB与Apache Cassandra数据库操作指南

1. MongoDB数据插入操作

1.1 插入函数说明

在MongoDB中插入一个或多个文档可以使用 insert 函数，但需要注意的是，该函数在未来版本中将会被移除，建议使用MongoDB® C++接口的插入函数。其语法如下：

n = insert(conn,collection,documents)

此函数会返回使用MongoDB连接插入到集合中的文档数量，可指定一个或多个文档进行插入。

1.2 插入操作示例

1.2.1 以结构体形式插入单个文档

以下是将单个文档从MATLAB导出并插入到MongoDB集合的步骤：
1. 创建MongoDB连接：

server = "dbtb01";
port = 27017;
dbname = "mongotest";
conn = mongo(server,port,dbname);

2. 验证连接：

isopen(conn);

若返回 logical 1 ，则表示数据库连接成功。
3. 创建文档结构体：

document.employee = 28;
document.department = 'Sales';
document.salary = 200000;

4. 指定集合并插入文档：

collection = "employee";
n = insert(conn,collection,document);

5. 关闭连接：

close(conn);

1.2.2 以结构体数组形式插入多个文档

步骤如下：
1. 创建MongoDB连接（同单个文档插入步骤1）。
2. 验证连接（同单个文档插入步骤2）。
3. 创建文档结构体数组：

employee1.employee = 26;
employee1.department = 'Sales';
employee1.salary = 100000;
employee2.employee = 27;
employee2.department = 'Training';
employee2.salary = 150000;
documents = [employee1 employee2];

4. 指定集合并插入文档：

collection = "employee";
n = insert(conn,collection,documents);

5. 关闭连接（同单个文档插入步骤5）。

1.2.3 以表格形式插入多个文档

步骤如下：
1. 创建MongoDB连接（同单个文档插入步骤1）。
2. 验证连接（同单个文档插入步骤2）。
3. 创建工作区变量并生成表格：

employee = [26;27];
department = {'Sales';'Training'};
salary = [100000;150000];
documents = table(department,employee,salary);

4. 指定集合并插入文档：

collection = "employee";
n = insert(conn,collection,documents);

5. 关闭连接（同单个文档插入步骤5）。

1.2.4 以结构体单元数组形式插入多个文档

步骤如下：
1. 创建MongoDB连接（同单个文档插入步骤1）。
2. 验证连接（同单个文档插入步骤2）。
3. 创建文档结构体并生成单元数组：

employee1.department = 'Sales';
employee1.employee = 26;
employee1.salary = 100000;
employee2.department = 'Training';
employee2.employee = 27;
employee2.salary = 150000;
documents = {employee1;employee2};

4. 指定集合并插入文档：

collection = "employee";
n = insert(conn,collection,documents);

5. 关闭连接（同单个文档插入步骤5）。

1.2.5 插入Map对象

步骤如下：
1. 创建MongoDB连接（同单个文档插入步骤1）。
2. 验证连接（同单个文档插入步骤2）。
3. 构建Map对象文档：

months = {'January','February','March'};
payslips = [4500,5000,4500];
document = containers.Map(months,payslips);

4. 指定集合并插入文档：

collection = "employee";
n = insert(conn,collection,document);

5. 关闭连接（同单个文档插入步骤5）。

1.3 输入输出参数说明

参数	说明	类型
conn	MongoDB连接，需指定为 mongo 对象	mongo 对象
collection	集合名称，指定为字符串标量	字符串标量
documents	要插入的文档，可指定为字符串标量、字符向量、结构体等多种类型	字符串标量、字符向量、结构体、结构体数组、结构体单元数组、表格、Map对象、句柄或值类
n	插入到数据库集合中的文档数量，返回为数值标量	数值标量

1.4 插入操作流程图

graph TD;
    A[创建MongoDB连接] --> B[验证连接];
    B --> C{连接是否成功};
    C -- 是 --> D[创建文档];
    C -- 否 --> E[终止操作];
    D --> F[指定集合];
    F --> G[插入文档];
    G --> H[关闭连接];

2. MongoDB数据删除操作

2.1 删除函数说明

remove 函数用于从MongoDB集合中删除一个或多个文档，同样，该函数在未来版本中会被移除，建议使用MongoDB® C++接口的删除函数。其语法如下：

n = remove(conn,collection,mongoquery)

此函数会返回使用MongoDB连接从集合中删除的文档数量，需使用MongoDB查询来指定要删除的一个或多个文档。

2.2 删除操作示例

2.2.1 使用MongoDB查询删除文档

步骤如下：
1. 创建MongoDB连接（同插入操作中创建连接步骤）。
2. 验证连接（同插入操作中验证连接步骤）。
3. 创建MongoDB查询：

collection = "employee";
mongoquery = '{"department":"Sales"}';

4. 删除文档：

n = remove(conn,collection,mongoquery);

5. 关闭连接（同插入操作中关闭连接步骤）。

2.2.2 删除集合中的所有文档

步骤如下：
1. 创建MongoDB连接（同插入操作中创建连接步骤）。
2. 验证连接（同插入操作中验证连接步骤）。
3. 使用空查询删除所有文档：

collection = "employee";
n = remove(conn,collection,"{}");

4. 关闭连接（同插入操作中关闭连接步骤）。

2.3 输入输出参数说明

参数	说明	类型
conn	MongoDB连接，需指定为 mongo 对象	mongo 对象
collection	集合名称，指定为字符串标量	字符串标量
mongoquery	MongoDB查询，指定为字符串标量或字符向量，需使用JSON样式的字符串查询数据库	字符串标量、字符向量
n	从数据库集合中删除的文档数量，返回为数值标量	数值标量

2.4 删除操作流程图

graph TD;
    A[创建MongoDB连接] --> B[验证连接];
    B --> C{连接是否成功};
    C -- 是 --> D[创建查询];
    C -- 否 --> E[终止操作];
    D --> F[指定集合];
    F --> G[删除文档];
    G --> H[关闭连接];

3. MongoDB数据更新操作

3.1 更新函数说明

update 函数用于更新MongoDB集合中的一个或多个文档，该函数在未来版本中会被移除，建议使用MongoDB® C++接口的更新函数。其语法如下：

n = update(conn,collection,findquery,updatequery)

此函数会返回使用MongoDB连接在集合中更新的文档数量，需使用MongoDB查询来查找和更新文档。

3.2 更新操作示例

步骤如下：
1. 创建MongoDB连接（同插入操作中创建连接步骤）。
2. 验证连接（同插入操作中验证连接步骤）。
3. 指定集合并创建查询：

collection = "employee";
findquery = '{"department":"Sales"}';
updatequery = '{$inc:{"salary":5000}}';

4. 更新文档：

n = update(conn,collection,findquery,updatequery);

5. 关闭连接（同插入操作中关闭连接步骤）。

3.3 输入输出参数说明

参数	说明	类型
conn	MongoDB连接，需指定为 mongo 对象	mongo 对象
collection	集合名称，指定为字符串标量	字符串标量
findquery	MongoDB查找查询，指定为字符串标量或字符向量，需使用JSON样式的字符串查找数据库中的文档	字符串标量、字符向量
updatequery	MongoDB更新查询，指定为字符串标量或字符向量，需使用JSON样式的字符串指定更新条件	字符串标量、字符向量
n	在数据库集合中更新的文档数量，返回为数值标量	数值标量

3.4 更新操作流程图

graph TD;
    A[创建MongoDB连接] --> B[验证连接];
    B --> C{连接是否成功};
    C -- 是 --> D[创建查找查询];
    C -- 否 --> E[终止操作];
    D --> F[创建更新查询];
    F --> G[指定集合];
    G --> H[更新文档];
    H --> I[关闭连接];

4. Apache Cassandra数据库连接选项

4.1 连接选项对象创建

要创建Apache Cassandra数据库的连接选项对象，可使用 databaseConnectionOptions 函数。

4.2 连接选项属性说明

属性	说明	类型	默认值
DataSourceName	数据源名称，可用于 apacheCassandra 函数创建Cassandra数据库连接	字符串标量	无
Vendor	数据库供应商，此属性为只读，通过 databaseConnectionOptions 函数的 vendor 输入参数设置	字符串标量	无
ContactPoints	接触点，即Cassandra集群中一个或多个节点的主机地址，可指定为字符串标量或字符串数组	字符串标量、字符串数组	"localhost"
PortNumber	连接主机的端口号	正数值标量	9042
SSLEnabled	是否启用SSL连接	逻辑值	false
LoginTimeout	登录超时时间，指定C++驱动在尝试连接到Cassandra数据库时等待的秒数	正数值标量	5
RequestTimeout	请求超时时间，数据库等待返回CQL查询的秒数，此属性为只读	正数值标量	12

4.3 连接选项操作函数

• setoptions ：用于设置Apache Cassandra数据库连接选项。
• testConnection ：测试Apache Cassandra数据库连接。
• reset ：将Apache Cassandra数据库连接选项重置为默认值。
• saveAsDataSource ：保存Apache Cassandra数据源。

4.4 创建Cassandra数据源并设置连接选项示例

步骤如下：
1. 创建Cassandra数据源：

vendor = "Cassandra";
opts = databaseConnectionOptions("native",vendor);

2. 设置连接选项：

opts = setoptions(opts, ...
    "DataSourceName","CassandraDataSource", ...
    "ContactPoints","localhost","PortNumber",9042, ...
    "SSLEnabled",false,"LoginTimeout",5, ...
    "RequestTimeout",12);

3. 测试数据库连接：

username = "";
password = "";
status = testConnection(opts,username,password);

4. 保存配置好的数据源：

saveAsDataSource(opts);

4.5 连接选项操作流程图

graph TD;
    A[创建连接选项对象] --> B[设置连接选项];
    B --> C[测试连接];
    C --> D{连接是否成功};
    D -- 是 --> E[保存数据源];
    D -- 否 --> F[调整选项并重新测试];
    F --> B;

5. 总结

本文详细介绍了MongoDB的插入、删除和更新操作，以及Apache Cassandra数据库的连接选项设置。以下是操作的关键要点总结：

5.1 MongoDB操作总结

操作	函数	输入参数	输出参数	注意事项
插入	insert	conn （ mongo 对象）、 collection （字符串标量）、 documents （多种类型）	n （数值标量）	未来版本将移除，建议使用C++接口函数
删除	remove	conn （ mongo 对象）、 collection （字符串标量）、 mongoquery （字符串标量或字符向量）	n （数值标量）	未来版本将移除，建议使用C++接口函数
更新	update	conn （ mongo 对象）、 collection （字符串标量）、 findquery （字符串标量或字符向量）、 updatequery （字符串标量或字符向量）	n （数值标量）	未来版本将移除，建议使用C++接口函数

5.2 Apache Cassandra操作总结

• 创建连接选项对象使用 databaseConnectionOptions 函数。
• 通过 setoptions 函数设置连接选项。
• 使用 testConnection 函数测试连接。
• 最后使用 saveAsDataSource 函数保存数据源。

通过掌握这些操作，开发者可以更高效地对MongoDB和Apache Cassandra数据库进行数据管理和连接配置。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的操作方法，并注意函数在未来版本的变化。