Marten文档数据库建模实战指南-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gitblog_00498/article/details/148602455

Marten文档数据库建模实战指南

marten .NET Transactional Document DB and Event Store on PostgreSQL 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ma/marten

前言

在现代应用开发中，文档数据库因其灵活的数据模型和高效的查询能力而广受欢迎。本文将深入探讨如何使用Marten这一基于PostgreSQL的文档数据库解决方案来建模和操作领域实体。

核心概念解析

什么是文档数据库？

文档数据库是一种非关系型数据库，它以文档形式存储数据（通常是JSON格式）。与传统关系型数据库相比，文档数据库具有以下优势：

模式灵活：不需要预先定义严格的表结构
对象映射自然：与面向对象编程模型更契合
查询性能优秀：特别是对复杂嵌套数据的查询

Marten的特点

Marten作为PostgreSQL的文档数据库扩展，结合了文档数据库的灵活性和PostgreSQL的强大功能：

完全支持ACID事务
提供LINQ查询接口
自动处理JSON序列化/反序列化
支持索引优化

领域模型设计

货运系统核心实体

在货运管理系统中，我们主要关注两个核心实体：

货运单(Shipment)
- 包含运输路线信息
- 记录运输状态
- 关联到负责的司机
司机(Driver)
- 存储司机基本信息
- 包含专业资质信息

实体类实现

public class Shipment
{
    public Guid Id { get; set; }
    public string Origin { get; set; }       // 始发地
    public string Destination { get; set; }  // 目的地
    public DateTime CreatedAt { get; set; }  // 创建时间
    public DateTime? DeliveredAt { get; set; } // 交付时间(可为空)
    public string Status { get; set; }       // 当前状态
    public Guid? AssignedDriverId { get; set; } // 分配司机ID
}

public class Driver
{
    public Guid Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }         // 司机姓名
    public string LicenseNumber { get; set; } // 驾照编号
}

设计要点说明

标识符约定：Marten默认使用名为Id的属性作为文档主键
无侵入性：不需要继承特定基类或添加特殊属性
可空类型：正确使用可空类型表示可选字段

数据持久化

文档存储基础操作

// 创建新货运单
var shipment = new Shipment
{
    Id = Guid.NewGuid(),
    Origin = "上海",
    Destination = "北京",
    CreatedAt = DateTime.UtcNow,
    Status = "已创建"
};

// 注册新司机
var driver = new Driver
{
    Id = Guid.NewGuid(),
    Name = "张三",
    LicenseNumber = "沪A12345"
};

// 使用轻量级会话保存
using var session = store.LightweightSession();
session.Store(driver);      // 存储司机文档
session.Store(shipment);    // 存储货运单文档
await session.SaveChangesAsync(); // 提交事务

底层机制解析

Marten使用PostgreSQL的INSERT ... ON CONFLICT DO UPDATE语法实现高效的"upsert"操作：

如果文档不存在，执行插入
如果文档已存在，执行更新
整个过程在单个事务中完成

数据查询实践

基础查询示例

using var querySession = store.QuerySession();

// 按ID加载单个文档
var existingShipment = await querySession.LoadAsync<Shipment>(shipment.Id);

// 条件查询：目的地为北京的货运单
var shipmentsToBeijing = await querySession
    .Query<Shipment>()
    .Where(x => x.Destination == "北京")
    .ToListAsync();

// 聚合查询：统计司机未完成的货运单数量
var activeShipments = await querySession
    .Query<Shipment>()
    .CountAsync(x => x.AssignedDriverId == driver.Id && 
                    x.Status != "已交付");

查询优化建议

投影查询：当只需要部分字段时，使用Select减少数据传输量
分页处理：对于大量数据，结合Take和Skip实现分页
异步操作：始终使用异步方法避免阻塞

性能优化策略

索引关键字段

对于频繁查询的字段，可以将其设置为重复字段：

var store = DocumentStore.For(opts =>
{
    opts.Connection("your_connection_string");
    
    // 为状态字段创建索引
    opts.Schema.For<Shipment>().Duplicate(x => x.Status);
    
    // 为司机ID字段创建索引
    opts.Schema.For<Shipment>().Duplicate(x => x.AssignedDriverId);
});

索引优化原理

JSONB查询限制：虽然PostgreSQL支持JSONB字段查询，但性能不如专用列
双重存储：字段既存储在JSON文档中，又作为独立列存在
索引生效：PostgreSQL可以为这些列创建传统B树索引

架构可视化

flowchart LR
    A[应用程序] -->|存储文档| B[(PostgreSQL)]
    B -->|JSON格式| C[mt_doc_shipment]
    B -->|JSON格式| D[mt_doc_driver]
    A -->|LINQ查询| B
    C -->|索引加速| E[status_idx]
    C -->|索引加速| F[driver_id_idx]