MongoDB 和 MongoMapper的示例用法简介

本文详细介绍了如何使用MongoDB作为Rails应用的数据库,并通过MongoMapper插件使其与Rails无缝集成,包括安装、配置、创建应用、模型操作、查询等核心步骤。重点突出了MongoDB的文档引擎特性及与Rails的兼容性。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

MongoDB是基于文档引擎的数据库,这和传统的关系型数据库,例如MySQL很不一样,文档引擎的数据库没有schema的概念。本篇将主要通过创建一个Rails的应用来介绍使用MongoDB和 MongoMapper gem(译者 晓夜注:Rails的插件用来驱动Mongo让Rails更容易使用Mongo)。实际上,很多的Rails程序员都是通过John Nunemaker的一篇博文 RailsTips blog开始关注Mongo的。这是一篇相当精彩值得一读的文章,阐述了MongoMapper和MongoDB的七个主要功能并和传统的数据库做了对比,推荐阅读。
值得一提的是博文中的一个功能,也是前文提到的MongoDB没有schema的概念(译者 晓夜注:Rails中使用rake db:migrate来控制数据库的结构一致和升级等。原文所说schema-less,是说没有一个schema_info的表来维护用来migrate的数据库版本。)。这样的数据库设计的有点在于,从数据库本身层面解决了schema的问题,不用在Rails中使用migrate操作了。因为在文档引擎的数据库中,每一行都是一个独立的文档类型,可以有自己的一组不同于其他记录的属性。这样的设计在分布式数据库中也会有独到的好处。

安装MongoDB and MongoMapper
在创建MongoDB的应用之前,要先安装。MongoDB的不同操作系统版都可以从MongoDB的官网 下载界面得到。如果你使用的是苹果的系统,Chris Kampmeier的 这篇文章,对于安装和配置MongoDB会很有价值,并且附带一份方便的plist文件用来帮助创建LaunchDemon,这样MongoDB就可以开机启动了。值得注意的是该文针对的MongoDB的版本,当前版本为1.2.0 。通过访问 http://localhost:28017/可以验证是否成功安装和配置MongoDB。





使用MongoDB创建Rails应用

在MongoDB正确安装和运行后,我们将创建一个叫做todo的Rails应用来演示如何使用
Ruby代码   收藏代码
  1. rails todo  


鉴于我们将要使用MongoMapper来驱动MongoDB到Rails。我们需要在/config/environment.rb的配置文件中添加如下:

Ruby代码   收藏代码
  1. #/config/environment.rb  
  2.     config.gem "mongo_mapper"    


在Rails的initializer文件中MongoDB需要一些额外的配置。在/config/initializers文件目录下创建mongo_config.rb文件,并在该文件中添加如下语句,用来配置MongoMapper将使用的数据库名。
Ruby代码   收藏代码
  1. #/config/initializers/mongo_config.rb  
  2.     MongoMapper.database = "todo-#{Rails.env}"    


由上可知,通过指定Rails运行环境参数,我们可以在不同的运行环境下创建互不干扰的数据库。然而,如果我们希望移植当前应用到生产环境,我们还需要进行包括验证在内的其他工作,当然,对于我们当前的演示现在的配置已经足够了。然后,运行如下语句,保证MongoMapper的gem已经安装:

Ruby代码   收藏代码
  1. sudo rake gems:install  



开发相关应用


演示的应用是todo list,实现类似备忘或者待完成任务列表的功能。项目中有一个Project的model和一个Tasks的model,他们有has_many的关系,为了简化开发,突出mongoDB的使用,我们将使用Ryan Bates的 Nifty Generators插件来实现。当然,不使用这个插件,我们的项目应用完全可以正常演示。
首先,我们需要通过如下语句创建项目的layout。
Ruby代码   收藏代码
  1. script/generate nifty_layout  


然后,我们将通过generate和nifty的scaffold创建project的model,这个表只有一个字段叫name,而且,使用mongoDB(译者 晓夜注释:没有sechma的概念,也就是不需要一个migrate来控制版本),我们需要这个加上参数--skip-migration来创建如下:

当然,上面的脚手架会创建modelcontroller和view,然而,默认创建的是ActiveRecord的基于schema的model,如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/models/project.rb  
  2.     class Project < ActiveRecord::Base    
  3.       attr_accessible :name    
  4.     end    


以上代码又脚手架生成。那么,我们需要把ActiveRecord的model,改成MongoMapper的类型,也就是把继承关系从ActiveRecord::Base变成MongoMapper::Document。我们使用key这个方法标明该MongoMapper的字段属性。我们的属性是name,再加上这个字段的类型String,那么定义如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/models/project.rb  
  2.     class Project    
  3.       include MongoMapper::Document    
  4.         
  5.       key :nameString    
  6.     end    


通过以上的修改,我们就已经拥有了所有添加,更新,删除和列表的操作,这就和我们之前用脚手架创建,用ActiveRecord加上关系型数据库一样,只是我们使用的是MongoMapper和MongoDB。





也就是说对于添加,删除,列表和更新的操作,从Rails开发语句来看MongoMapper和ActiveRecord是完全相同的。甚至,MongoMapper还是支持ActiveRecord的验证方式如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/models/project.rb  
  2.     validates_presence_of :name    


在我们的例子中,不允许name字段为空的需要,在MongoMapper里也可以方便的如下语法表述:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/models/project.rb  
  2.     class Project    
  3.       include MongoMapper::Document    
  4.         
  5.       key :nameString:required => true    
  6.     end    


添加更多的属性

由于MongoDB没有schema-less(数据版本记录)我们可以非常容易的添加和更改model的属性,而不需要执行任何migrations的操作。比如,我们需要添加一个priority的属性,我们仅仅需要的是修改Project model如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/models/project.rb  
  2.     class Project    
  3.       include MongoMapper::Document    
  4.         
  5.       key :nameString:required => true    
  6.       key :priorityInteger    
  7.     end    


如同ActiveRecord支持的一样,model的属性可以直接和form元素中关联。例如,新定义的priority可以显示在下拉菜单中如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/views/projects/_form.html.erb  
  2.     <% form_for @project do |f| %>    
  3.       <%= f.error_messages %>    
  4.       <p>    
  5.         <%= f.label :name %><br />    
  6.         <%= f.text_field :name %>    
  7.       </p>    
  8.       <p>    
  9.         <%= f.label :priority %><br />    
  10.         <%= f.select :priority, [1,2,3,4,5] %>    
  11.       </p>    
  12.       <p><%= f.submit "Submit" %></p>    
  13.     <% end %>    


在显示页面我们也需要做相应的修改以便显示该字段:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/views/projects/show.html.erb  
  2.     <% title "Project" %>    
  3.     <p>    
  4.       <strong>Name:</strong>    
  5.       <%=h @project.name %>    
  6.     </p>    
  7.     <p>    
  8.       <strong>Priority:</strong>    
  9.       <%=h @project.priority %>    
  10.     </p>    
  11.     <p>    
  12.       <%= link_to "Edit", edit_project_path(@project) %> |    
  13.       <%= link_to "Destroy"@project:confirm => 'Are you sure?':method => :delete %> |    
  14.       <%= link_to "View All", projects_path %>    
  15.     </p>    


这样,我们在创建新Project的时候,我们将会看到一个提示选择priority的下拉菜单,并且,提交创建以后,会得到一个包括priority显示的Project信息显示页面。






当然,如果我们在添加priority属性前创建了Project。那么,添加priority属性后,这个先前创建的project的priority是什么呢?我们可以通过访问看到是空白,也就是说,如果一条记录没有属性,那么对于MongoDB的文件类型存储引擎会默认是nil。








处理表之间的关联


在我们前文所述的Todo项目需求描述中,我们还需要定义一个Task model,每个Project会对应多个Task。同样,我们将和创建Project一样,使用脚手架创建这个model。值得注意的是,project_id之前在ActiveRecord都是integer类型,在这里我们使用字符串类型的如下( 晓夜:原因见下文):
Ruby代码   收藏代码
  1. script/generate nifty_scaffold task project_id:string name:string completed:boolean --skip-migration  


如同,修改Project model一样,我们同样修改Task model指定继承MongoMapper如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/models/Task.rb  
  2.     class Task    
  3.       include MongoMapper::Document    
  4.           
  5.       key :project_id, ObjectId    
  6.       key :nameString    
  7.       key :completed, Boolean    
  8.           
  9.       belongs_to :project    
  10.     end    


再一次如同Project model,我们将按照MongoMapper的语法修改字段定义。可能我们已经习惯吧poject_id定义成整型,然而,对于MongoDB这里稍微有点区别,我们需要ObjectId类型来存储所有id。
至于,处理不同表之前的关联,我们可以像ActiveRecord一样定义belongs_to,当然,稍微有点不同,在Project中我们需要定义has_many :tasks,在MongoMapper中需要用many代替如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/models/project.rb  
  2.     class Project    
  3.       include MongoMapper::Document    
  4.         
  5.       key :nameString:required => true    
  6.       key :priorityInteger    
  7.           
  8.       many :tasks    
  9.     end    


现在,我们就可以使用我们用脚手架创建的model controller和view来创建Task了,比较有技巧的一点是,我们开始的时候定义了project_id的属性是String所以,在这里的view界面中就会创建一个对应的文本输入框。然后,我们需要修改这个form表单的,以便我们可以使用下拉菜单选择对应的所属Project。对于,下拉菜单显示project列表,我们完全可以参照ActiveRecord的方式,使用collection_select来实现,如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/views/tasks/_form.html.erb  
  2.     <% form_for @task do |f| %>    
  3.       <%= f.error_messages %>    
  4.       <p>    
  5.         <%= f.label :project_id %><br />    
  6.         <%= f.collection_select :project_id, Project.all, :id:name %>    
  7.       </p>    
  8.       <!-- Rest of form... -->    


也就是,我们可以通过如下方式创建Task并选择所属Project。







当我们完成创建task后会默认跳到显示task的界面,我们会看到刚刚创建的所属project的id,当然我们更愿意看到Project的name。所以,需要用@task.project.name来代替@task.project_id如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. #/app/views/tasks/show.html.erb  
  2.     <% title "Task" %>    
  3.         
  4.     <p>    
  5.       <strong>Project:</strong>    
  6.       <%=h @task.project.name %>    
  7.     </p>    
  8.     <!-- Rest of form -->    


这样,我们就可以使用ActiveRecord的模式来显示相关的model的信息了。( 晓夜:也就是belong_to has_many的功能)







MongoDB的查询

我们将通过对于一些在控制台查询Mongo model技巧的介绍来结束本文。实际上,MongoMapper的查询和ActiveRecord很像。例如,当我们要查询所有projects的时候用如下:
Ruby代码   收藏代码
  1. >> Project.all  
  2. => [#<Project name: "Yardwork", _id: 4b39d8c9a175750357000001, priority: nil>, #<Project name: "Housework", _id: 4b39fbd1a175750357000002, priority: 3>]  
  3. We can also find a project by its id…  

我们也可以通过id来查询:
Ruby代码   收藏代码
  1. >> Project.find('4b39d8c9a175750357000001')  
  2. => #<Project name: "Yardwork", _id: 4b39d8c9a175750357000001, priority: nil>  
  3. or supply options to all to find records in a given order.  

查询并按照name降序输出:
Ruby代码   收藏代码
  1. >> Project.all(:order => "name DESC")  
  2. => [#<Project name: "Yardwork", _id: 4b39d8c9a175750357000001, priority: nil>, #<Project name: "Housework", _id: 4b39fbd1a175750357000002, priority: 3>]  


如同,在ActiveRecord中的通过conditions的查询一样,MongoMapper也支持条件的查询,更容易的是,可以直接输入条件,例如选择所有,priority为3的project:
Ruby代码   收藏代码
  1. >> Project.all(:priority => 3)  
  2. => [#<Project name: "Housework", _id: 4b39fbd1a175750357000002, priority: 3>]  


那么,对于条件更为复杂的查询,由于,Mongo不是基于SQL的关系型数据库,所以也不能够通过类似传入SQL语句的方式进行查询。不过,MongoDB也有一套自己的查询方式,MongoMapper良好而简洁的支持这种查询。例如,要查询projects中所有,priority大于或等于2的记录:
Ruby代码   收藏代码
  1. >> Project.all(:priority.gte => 2)  
  2. => [#<Project name: "Housework", _id: 4b39fbd1a175750357000002, priority: 3>]  


我们也可以通过以数组为参数的查询,例如,查询所有priority是2或者3的projects:
Ruby代码   收藏代码
  1. >> Project.all(:priority.in => [2,3])  
  2. => [#<Project name: "Housework", _id: 4b39fbd1a175750357000002, priority: 3>]  


当前而言,关于MongoMapper的复杂查询相关的文档还比较少,如果,你需要更多更为详尽的资料,那么你应该去阅读github上MongoMapper的 测试文档

本文的介绍将到此为止,我们仅仅演示了MongoDB和MongoMapper的最基本的使用情况。如果,需要真正的使用,你应该进一步的深入了解相关的知识。你可以加入这个 邮件列表,或者follow MongoDB的 Twitter

现在已经是时候,问问自己到底选择MongoDB还是传统的关系型数据库了。当然,是不是采用MongoDB和MongoMapper的决定权在于你自己,然而,MongoDB却真的值得一试,这样你才能更知道他的好处。从更长远的角度来说,文件型引擎的数据库在Rails的应用上将会扮演越来越显著的角色。
<think>嗯,用户想了解CRC32校验算法的实现和使用方法。我需要先回顾一下CRC32的基本原理,然后考虑如何用简单易懂的中文解释清楚。首先,CRC32是基于循环冗余校验的一种算法,主要用于检测数据传输或存储中的错误。用户可能希望知道它的具体步骤,比如如何初始化、处理数据、异或操作以及最终得到校验值。 根据提供的引用资料,CRC32的核心是多项式除法,但实际中通过查表法优化速度。需要解释生成多项式,比如常见的0xEDB88320,以及初始值、输入输出是否反转这些参数。用户提供的代码片段中有两个版本,一个是逐位计算,另一个是查表法,这可能需要在回答中对比说明,突出查表法的效率优势。 接下来,用户可能关心具体怎么使用这个算法,比如在C语言中的实现步骤,或者如何应用到实际项目中,比如文件校验或网络传输。要分步骤讲解,从初始化到处理每个字节,再到最终计算,可能需要示例代码来辅助说明。同时,注意用户要求行内数学表达式用$...$,比如多项式应该写成$0xEDB88320$这样的格式。 另外,用户的问题里提到生成相关问题,我需要考虑相关的问题可能涉及性能优化、不同生成多项式的影响,或者CRC32与其他校验算法的比较。这些可以作为相关问题放在最后,帮助用户进一步探索。 需要确保回答结构清晰,先讲原理,再讲实现步骤,然后使用方法,最后附上相关问题。同时,引用提供的资料,比如引用[^1]和[^2]来支持解释。要避免技术术语过于复杂,保持语言通俗易懂,同时满足LaTeX格式要求,比如多项式用$符号包裹。检查是否有遗漏的步骤,比如输入反转和输出反转的处理,这在代码示例中有所体现,需要解释清楚这些参数的作用。</think>### CRC32校验算法实现及使用方法 #### 一、CRC32基本原理 CRC32通过多项式除法生成32位校验值,用于检测数据传输或存储中的错误。其核心是生成多项式$G(x)$,常用标准为$0xEDB88320$(反向多项式形式)[^1]。算法流程如下: 1. **初始化**:设置32位寄存器初值为$0xFFFFFFFF$ 2. **数据输入**:逐字节与寄存器异或运算 3. **位移处理**:根据多项式进行循环移位和异或操作 4. **结果取反**:最终值与$0xFFFFFFFF$异或 #### 二、算法实现(C语言) ```c // 查表法实现(高效) uint32_t crc32_table[256]; void init_crc32_table() { for (int i = 0; i < 256; i++) { uint32_t crc = i; for (int j = 0; j < 8; j++) { crc = (crc >> 1) ^ ((crc & 1) ? 0xEDB88320 : 0); } crc32_table[i] = crc; } } uint32_t calc_crc32(uint8_t *data, size_t len) { uint32_t crc = 0xFFFFFFFF; while (len--) { crc = (crc >> 8) ^ crc32_table[(crc ^ *data++) & 0xFF]; } return crc ^ 0xFFFFFFFF; } ``` 此实现通过预先生成的256元素查找表,将时间复杂度从$O(n \cdot 8)$优化到$O(n)$。 #### 三、使用场景及方法 1. **文件校验**:计算文件CRC32值验证完整性 ```bash $ crc32 filename.txt ``` 2. **网络传输**:在数据帧尾部附加4字节校验码 3. **存储系统**:RAID、ZFS等文件系统使用CRC32校验数据块 #### 四、参数配置 | 参数 | 说明 | 标准值 | |---------------|---------------------------|-----------------| | 初始值 | 寄存器初始状态 | 0xFFFFFFFF | | 多项式 | 生成多项式 | 0xEDB88320 | | 输入/输出反转 | 字节处理顺序 | 通常需要反转 |
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值