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MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由 C++ 语言编写，一般生产上建议以共享分片的形式来部署。但是MongoDB官方也提供了其它语言的客户端操作API。如下图所示：

提供了C、C++、C#、.net、GO、java、Node.js、PHP、python、scala等各种语言的版本，如下图所示：

MongoDB的操作分为同步操作和异步操作以及响应式编程操作
一、同步操作API

官方JAVA API的路径：https://docs.mongodb.com/ecosystem/drivers/java/ 我们这里以3.11的java 版本为例。各个版本的API对MongoDB服务的支持情况。

使用API时，先引入maven依赖



    org.mongodb
    mongo-java-driver
    3.11.1

1、关于MongoDB Client的初始化和关闭。

从官方介绍来看，一般建议Client只需要一个建立一个长连接实例，然后使用时，都使用这个实例就可以，也就是可以用java的单例模式来创建连接实例。

//mongoClient连接
protected static MongoClient mongoClient;
 public synchronized static MongodbClient getInstance(String mongodbUrl) {
        if (null == mongoClient) {
            mongoClient = MongoClients.create(mongodbUrl);
            if(null != mongoClient){
                log.info("mongoClient init success!");
            }
            else{
                log.info("mongoClient init failed!");
            }
        }
        return mongodbClient;
    }

直接通过mongodb的host和port来创建client：　

MongoClient mongoClient = MongoClients.create("mongodb://host1:27017");

client连接到一个 Replica Set：

MongoClient mongoClient = MongoClients.create("mongodb://host1:27017,host2:27017,host3:27017");

MongoClient mongoClient = MongoClients.create("mongodb://host1:27017,host2:27017,host3:27017/?replicaSet=myReplicaSet");

　或者通过MongoClientSettings.builder() 来辅助生成连接字符串来创建client：

MongoClient mongoClient = MongoClients.create( MongoClientSettings.builder() .applyToClusterSettings(builder -> builder.hosts(Arrays.asList( new ServerAddress("host1", 27017), new ServerAddress("host2", 27017), new ServerAddress("host3", 27017)))) .build());

　　连接关闭：

    public void close() {
        if(null!=mongoClient){
            mongoClient.close();
            mongoClient=null;
        }
    }

　 2、关于MongoDB 的基本操作

//创建Collection


 public void createCollection(String dataBaseName,String collectionName){
        getDatabase(dataBaseName).createCollection(collectionName);
    }
//查询dataBaseName

public MongoDatabase getDatabase(String dataBaseName){ return mongoClient.getDatabase(dataBaseName); }
//查询Collection

public List listCollectionNames(String dataBaseName){
 List stringList = new ArrayList(); 
mongoClient.getDatabase(dataBaseName).listCollectionNames().forEach((Consumersuper String>) t->{ stringList.add(t); });
 return stringList; } 

public MongoCollection getCollectionByName(String dataBaseName, String collectionName){ return getDatabase(dataBaseName).getCollection(collectionName); }

3、关于MongoDB 的查询操作

    //通过id（objectid）精确查询
	public FindIterable  findMongoDbDocById(String dataBaseName, String collectionName, String id){
        BasicDBObject searchDoc = new BasicDBObject().append("_id", id);
       return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).find(searchDoc);
    }
    //通过id（objectid）模糊查询
    public FindIterable  findMongoDbDocByIdRegex(String dataBaseName, String collectionName, String id){
        BasicDBObject searchDoc = new BasicDBObject().append("_id", new BasicDBObject("$regex",id));
        return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).find(searchDoc);
    }
	//通过开始id和结束id 查询（根据objectId范围查询）
    public FindIterable  findMongoDbDocById(String dataBaseName, String collectionName, String startId,String endId){
        BasicDBObject searchDoc = new BasicDBObject().append("_id", new BasicDBObject("$gte", startId).append("$lte", endId));
        return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).find(searchDoc);
    }
    public FindIterable findMongoDbDoc(String dataBaseName, String collectionName,BasicDBObject basicDBObject){
        return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).find(basicDBObject);
    }
	//限制查询返回的条数
    public FindIterable findMongoDbDoc(String dataBaseName, String collectionName,BasicDBObject basicDBObject,Integer limitNum){
        return findMongoDbDoc(dataBaseName,collectionName,basicDBObject).limit(limitNum) ;
    }
    public FindIterable  findMongoDbDocById(String dataBaseName, String collectionName, String startId,String endId,Integer limitNum){
        return findMongoDbDocById(dataBaseName,collectionName,startId,endId).limit(limitNum);
    }

    
    public FindIterable  findMongoDbDocByIdDescSort(String dataBaseName, String collectionName, String startId,String endId,String sortField){
      return findMongoDbDocById(dataBaseName,collectionName,startId,endId).sort(new Document().append(sortField, -1));
    }
    public FindIterable  findMongoDbDocByIdDescSort(String dataBaseName, String collectionName, String startId,String endId,String sortField,Integer limitNum){
        return findMongoDbDocByIdDescSort(dataBaseName,collectionName,startId,endId,sortField).limit(limitNum);
    }

    
    public FindIterable  findMongoDbDocByIdAscSort(String dataBaseName, String collectionName, String startId,String endId,String sortField){
        return findMongoDbDocById(dataBaseName,collectionName,startId,endId).sort(new Document().append(sortField, 1));
    }
    public FindIterable  findMongoDbDocByIdAscSort(String dataBaseName, String collectionName, String startId,String endId,String sortField,Integer limitNum){
        return findMongoDbDocByIdAscSort(dataBaseName,collectionName,startId,endId,sortField).limit(limitNum);
    }

　　 4、关于MongoDB 的插入操作

   //插入操作，注意插入时，如果数据已经存在会报错，插入时必须数据不存在，不会自动进行覆盖
   //插入单条记录   
   public void insertDoc(String dataBaseName, String collectionName, Document document){
        getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).insertOne(document);
    }
	//插入多条记录
    public void insertDoc(String dataBaseName, String collectionName,List listData){
        getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).insertMany(listData);
    }

　　 5、关于MongoDB 的更新操作

	//更新单条
    public void updateDoc(String dataBaseName, String collectionName, Bson var1, Bson var2){
        getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).updateOne(var1,var2);
    }
    public void updateDoc(String dataBaseName, String collectionName, Bson var1, List list){
        getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).updateOne(var1,list);
    }
	//批量更新
    public void updateDocs(String dataBaseName, String collectionName, Bson var1, Bson var2){
        getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).updateMany(var1,var2);
    }
    public void updateDocs(String dataBaseName, String collectionName, Bson var1, List list){
        getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).updateMany(var1,list);
    }

　 6、关于MongoDB 的删除操作　

//单条删除  
  public DeleteResult deleteDoc(String dataBaseName, String collectionName, Bson var1){
        return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).deleteOne(var1);
    }
//批量删除	
    public DeleteResult deleteDocs(String dataBaseName, String collectionName,Bson var1){
       return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).deleteMany(var1);
    }

7、关于MongoDB 的替换操作

	//存在就替换，不存在的话就插入
   public UpdateResult replaceDoc(String dataBaseName, String collectionName, Bson var1, Document var2){
        return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).replaceOne(var1,var2);
    }

8、关于MongoDB 的bulkWrite操作　（批量写入），对于数据很多时，效率很高

    public BulkWriteResult bulkWrite(String dataBaseName, String collectionName, List> listData){
       return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).bulkWrite(listData);
    }

9、关于MongoDB 的分页查询

mongodb的分页查询可以有多种思路来实现。

思路一：采用类似mysql的limit start end 的这种。

获取到总的数量：

    //查询总数
    public long countDocs(String dataBaseName, String collectionName,Bson var1){
        if(null==var1){
            return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).countDocuments();
        }
       return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).countDocuments(var1);
    }

//　　分页查询，采用skip+limit的方式，在用了总数后，就可以分页了，skip的意思是前面跳过多少数据。但是这种方式在数据量大的时候效率不高，因为skip会导致全表扫描。

    public FindIterable findMongoDbDoc(String dataBaseName, String collectionName,BasicDBObject basicDBObject,Integer skip,Integer limit){
        return getCollectionByName(dataBaseName,collectionName).find(basicDBObject).skip(skip).limit(limit);
    }

思路二：利用limit 以及排序的方式，获取分页的上一页的最后一条记录的objectId，然后使用排序+$gte操作（大于）+limit 来获取当页的数据。找到一个可以排序的字段，比如objectId或者时间字段都可以排序。这个也是mongodb官方推荐的方式，这种做饭可以避免全表扫描。

思路三：在数据量不大的时候，使用代码进行分页。比如从mongodb中查询出一个list对象后，对list对象做代码分页。

public class ListUtil {
    public static List getPagingList(List list,Integer start,Integer length){
        start = start<0?0:start;
        //默认为10
        length = length<=0?10:length;
        Integer size = list.size();
        if(start>size){
            start = size;
        }
        Integer toIndex = (start+length-1)>=size?size:(start+length-1);
        if(toIndex<=0){
            toIndex = size;
        }
        return list.subList(start,toIndex);
    }

二、异步操作API　　

　mongodb异步驱动程序提供了异步api，可以利用netty或java 7的asynchronoussocketchannel实现快速、无阻塞的i/o，maven依赖



org.mongodb
mongodb-driver-async
3.11.1

官方地址：http://mongodb.github.io/mongo-java-driver/3.11/driver-async/getting-started/installation/

异步操作必然会涉及到回调，回调时采用ResultCallback

SingleResultCallback callbackPrintDocuments = new SingleResultCallback() {
   @Override
   public void onResult(final Document document, final Throwable t) {
       System.out.println(document.toJson());
   }
};

SingleResultCallback callbackWhenFinished = new SingleResultCallback() {
    @Override
    public void onResult(final Void result, final Throwable t) {
        System.out.println("Operation Finished!");
    }
};

　　异步insert操作

collection.insertMany(documents, new SingleResultCallback() {
    @Override
    public void onResult(final Void result, final Throwable t) {
        System.out.println("Documents inserted!");
    }
});

　　异步删除操作

collection.deleteMany(gte("i", 100), new SingleResultCallback() {
    @Override
    public void onResult(final DeleteResult result, final Throwable t) {
        System.out.println(result.getDeletedCount());
    }
});

　　异步更新操作

collection.updateMany(lt("i", 100), inc("i", 100),
    new SingleResultCallback() {
        @Override
        public void onResult(final UpdateResult result, final Throwable t) {
            System.out.println(result.getModifiedCount());
        }
    });

　　异步统计操作

collection.countDocuments(
  new SingleResultCallback() {
      @Override
      public void onResult(final Long count, final Throwable t) {
          System.out.println(count);
      }
  });

三、MongoDB Reactive Streams 操作API

官方的MongoDB reactive streams Java驱动程序，为MongoDB提供异步流处理和无阻塞处理。

完全实现reactive streams api，以提供与jvm生态系统中其他reactive streams的互操作，一般适合于大数据的处理，比如spark，flink，storm等。


    
        org.mongodb
        mongodb-driver-reactivestreams
        1.12.0

　　官方地址：http://mongodb.github.io/mongo-java-driver-reactivestreams/

会包含如下三部分：

Publisher：Publisher 是数据的发布者。Publisher 接口只有一个方法 subscribe，用于添加数据的订阅者，也就是 Subscriber。
Subscriber：是数据的订阅者。Subscriber 接口有4个方法，都是作为不同事件的处理器。在订阅者成功订阅到发布者之后，其 onSubscribe(Subscription s) 方法会被调用。
Subscription：表示的是当前的订阅关系。

API问的地址：http://mongodb.github.io/mongo-java-driver-reactivestreams/1.12/javadoc/

代码示例：

//建立连接
MongoClient mongoClient = MongoClients.create(mongodbUrl);
//获得数据库对象
MongoDatabase database = client.getDatabase(databaseName);
//获得集合
MongoCollection collection = database.getCollection(collectionName);

//异步返回Publisher
FindPublisher publisher = collection.find();

//订阅实现
publisher.subscribe(new Subscriber() {
    @Override
    public void onSubscribe(Subscription str) {
        System.out.println("start...");
        //执行请求
        str.request(Integer.MAX_VALUE);
    }
    @Override
    public void onNext(Document document) {
        //获得文档
        System.out.println("Document:" + document.toJson());
    }

    @Override
    public void onError(Throwable t) {
        System.out.println("error occurs.");
    }

    @Override
    public void onComplete() {
        System.out.println("finished.");
    }
});

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