MongoDB作为一个阶层型数据库，在很短的时间里面是不可能被大面积推广使用的，
本文作为一个实验性的课题，探讨一下MongoDB作为网站数据库的可能性。
1.MongoDB作为代替关系型数据库的可能性。
2.MongoDB作为代替文件服务器的可能性。
通过探讨来加强对于MongoDB的认识
环境准备
技术选型
1.由于是验证性质的课题，这里没有使用MVC5/6.如果有人对MVC6有兴趣，可以另开一个课题讨论。这里使用的是传统的WebForm。
2.使用MongoDB最新版本作为数据库
3.MongoDB的GUI使用本人自己开发的工具
4.项目Host在阿里云上
截图1.
阿里云上的MongoDB数据库，使用本人开发工具看到的结果图
5.启用 meishiyouji.com 域名
6.UI使用的是 UIKit 这个库，进行响应式布局
7.使用官方的MongoDB的C#驱动程序
开发实践
1.MongoDB作为阶层型数据库的代表，其最大特点就是Free的存储方式，一个Collection（相当于数据表）里面可以存储各种结构的文档。
这个特性，如果用得好，非常有帮助，如果用的不好，容易造成混乱。例如我们可以将继承同一个基类的子类实例放在同一个Collection里面，
这个是传统数据库无法做的，不同的子类的字段数会不一样，无法放到同一个表里面去，但是MongoDB是可以做到的。
例子：
基类如下
例如一个行程的详细信息的基类如下：
using Common.Database;
using Common.Misc;
using MongoDB.Bson.Serialization.Attributes;
using MongoDB.Driver.Builders;
using System.Collections.Generic; namespace Common.Schedule
{
[BsonKnownTypes(typeof(Traffic), typeof(Visit), typeof(Shopping), typeof(Catering))]
public class DetailScheduleInfoBase : EntityBase
{
/// <summary>
/// 数据集名称
/// </summary>
public static string CollectionName = "DetailScheduleInfo";
/// <summary>
/// 序列号前缀
/// </summary>
public const string Prefix = "DI";
/// <summary>
///
/// </summary>
public static string NewSN = Prefix + .ToString("D8");
/// <summary>
/// OverviewSN
/// </summary>
public string OverviewSN = string.Empty;
/// <summary>
/// DiarySchduleSN
/// </summary>
public string DiarySchduleSN = string.Empty;
/// <summary>
/// 说明
/// </summary>
public string Description = string.Empty;
/// <summary>
/// Visit
/// </summary>
public string Location = string.Empty;
/// <summary>
/// 移动开始时间
/// </summary>
public string FromTime = string.Empty;
/// <summary>
/// 移动终止时间
/// </summary>
public string ToTime = string.Empty;
/// <summary>
/// 分类
/// </summary>
public SchduleTypeEnum SchduleType = SchduleTypeEnum.Other;
/// <summary>
/// 图片
/// </summary>
public string UploadImgUrl = string.Empty;
/// <summary>
/// 分类中文
/// </summary>
/// <param name="c"></param>
/// <returns></returns>
public static string GetSchduleTypeEnumChinese(SchduleTypeEnum c)
{
string SchduleTypeEnumChinese = string.Empty;
switch (c)
{
case SchduleTypeEnum.Traffic:
SchduleTypeEnumChinese = "交通";
break;
case SchduleTypeEnum.Visit:
SchduleTypeEnumChinese = "参观";
break;
case SchduleTypeEnum.Shopping:
SchduleTypeEnumChinese = "购物";
break;
case SchduleTypeEnum.Catering:
SchduleTypeEnumChinese = "饮食";
break;
//case SchduleTypeEnum.Rest:
// SchduleTypeEnumChinese = "休息";
// break;
//case SchduleTypeEnum.Certificates:
// SchduleTypeEnumChinese = "手续";
// break;
case SchduleTypeEnum.Other:
SchduleTypeEnumChinese = "其他";
break;
default:
break;
}
return SchduleTypeEnumChinese;
}
/// <summary>
/// 分类枚举
/// </summary>
public enum SchduleTypeEnum
{
/// <summary>
/// 交通
/// </summary>
Traffic,
/// <summary>
/// 参观
/// </summary>
Visit,
/// <summary>
/// 饮食
/// </summary>
Catering,
/// <summary>
/// 购物
/// </summary>
Shopping,
///// <summary>
///// 休息
///// </summary>
//Rest,
///// <summary>
///// 手续
///// </summary>
//Certificates,
/// <summary>
/// 其他
/// </summary>
Other
}
/// <summary>
/// 备注
/// </summary>
public string Comments = string.Empty;
/// <summary>
/// 是否为一个备选方案
/// </summary>
public bool IsBack = false;
/// <summary>
/// 消费记录
/// </summary>
public List<Consumption.ConsumptionAbstract> ConsumptionList = new List<Consumption.ConsumptionAbstract>();
/// <summary>
/// 添加详细行程
/// </summary>
/// <param name="info"></param>
public static void Insert(DetailScheduleInfoBase info, string CreateUserName)
{
Operater.InsertRec(Prefix, CollectionName, info, CreateUserName);
}
/// <summary>
/// 通过序列号获得概要对象
/// </summary>
/// <param name="SN"></param>
public static DetailScheduleInfoBase GetDetailScheduleBySN(string DetailScheduleSN)
{
var query = Query.EQ("_id", DetailScheduleSN);
return Operater.GetFirstRec<DetailScheduleInfoBase>(CollectionName, query);
}
/// <summary>
/// 更新概要对象
/// </summary>
/// <param name="newobj"></param>
public static void Update(DetailScheduleInfoBase newobj, string UserName)
{
Operater.UpdateRec(CollectionName, newobj, UserName);
}
}
}
某一个子类的代码如下
namespace Common.Schedule
{
public class Traffic : DetailScheduleInfoBase
{
public Traffic()
{
SchduleType = SchduleTypeEnum.Traffic;
}
/// <summary>
/// 移动开始地址
/// </summary>
public string MoveFromLocation = string.Empty;
/// <summary>
/// 移动终止地址
/// </summary>
public string MoveToLocation = string.Empty;
/// <summary>
/// 交通手段
/// </summary>
public TrafficTypeEnum TrafficType = TrafficTypeEnum.Walk;
/// <summary>
/// 交通手段枚举
/// </summary>
public enum TrafficTypeEnum
{
/// <summary>
/// 步行
/// </summary>
Walk,
/// <summary>
/// 出租
/// </summary>
Taxi,
/// <summary>
/// 巴士
/// </summary>
Bus,
/// <summary>
/// 捷运
/// </summary>
JieYun,
/// <summary>
/// 台铁
/// </summary>
Train,
/// <summary>
/// 高铁
/// </summary>
SpeedTrain,
/// <summary>
/// 飞机
/// </summary>
AirPlane,
/// <summary>
/// 轮船
/// </summary>
Ship
}
/// <summary>
/// 交通手段中文
/// </summary>
/// <param name="c"></param>
/// <returns></returns>
public static string GetTrafficTypeEnumChinese(TrafficTypeEnum c)
{
string CurrencyEnumChinese = string.Empty;
switch (c)
{
case TrafficTypeEnum.Walk:
CurrencyEnumChinese = "步行";
break;
case TrafficTypeEnum.Taxi:
CurrencyEnumChinese = "出租";
break;
case TrafficTypeEnum.Bus:
CurrencyEnumChinese = "巴士";
break;
case TrafficTypeEnum.JieYun:
CurrencyEnumChinese = "捷运";
break;
case TrafficTypeEnum.Train:
CurrencyEnumChinese = "台铁";
break;
case TrafficTypeEnum.SpeedTrain:
CurrencyEnumChinese = "高铁";
break;
case TrafficTypeEnum.AirPlane:
CurrencyEnumChinese = "飞机";
break;
case TrafficTypeEnum.Ship:
CurrencyEnumChinese = "轮船";
break;
default:
break;
}
return CurrencyEnumChinese;
}
}
}
基类和子类可以存放在同一个数据集里面
1.注意 _t 字段，这里保存着基类的类型，如果是子类的话，这个字段是空的。
2.编码的时候请注意，子类和基类 保存/序列化 的时候不会出现什么问题，但是读取/反序列化的时候，一定会出现错误。
请在基类上增加这样的特性标签
[BsonKnownTypes(typeof(Traffic), typeof(Visit), typeof(Shopping), typeof(Catering))]
这样的话，实际上是为系统注册了基类和子类关系，就可以正确的反序列化了。
我们是否要将一个巨大的对象保存为一个数据文档（数据文档在MongoDB里面是一条记录的意思）
一个巨大的对象，往往是一个树型结构的数据。
例如，一个旅行行程表，它包含了一个行程概要，一个礼物列表，一个[每日行程列表]，一个事前准备列表。
每一个 [每日行程列表] 又包含了 【详细行程】列表，【详细行程】中又包含了【消费明细】等等。
这样的话，一个行程就是一个巨大的对象（巨大的树形结构数据），当然，MongoDB是支持将整棵树作为一个数据文档，一下子保存到数据库中去的。
（每一个数据文档的大小是有限制的，但是那个限制也是一个天文数字，我想没有人会把整部三国演义作为一个对象放到数据库里面去的吧）
不过，这样对于数据库的管理将是一个巨大的灾难，这个灾难不仅仅是在数据进行更新时候，更新命令将会变得很复杂，而且会在各种聚合操作的时候，将会遍历所有的数据对象。
这里使用了一种折衷的办法，将一个3层或者4层的结构，拆分为两个数据表，一个里面包含上面两层数据，然后做一个摘要结构，包含着下两层信息的一个简报。一些简单的信息直接从简版里面读取。
下两层则放置在另一个数据库中。只有在需要详细数据的时候才读取出来呈现在界面上。
这里的设计也就是一个数据存储的粒度的设计，粒度太小，就退化为关系型数据库。反之则每次更新将涉及整棵文档树。粒度设计是MongoDB的一个难点。
2.将MongoDB作为文件服务器使用
MongoDB的Grid File System特性就是一个内置的文件存储空间。你可以像管理数据一样管理文件。
对于文件的读取，其实很简单
C#驱动的Download和Upload方法提供了读取和保存文件的方法
/// <summary>
/// 保存文件
/// </summary>
/// <param name="file"></param>
/// <param name="Username"></param>
/// <returns></returns>
public static string InsertFile(HttpPostedFile file, string Username)
{
string Mongofilename = Username + "_" + System.DateTime.Now.ToString("yyyyMMddHHmmss") + "_" + file.FileName;
MongoGridFS gfs = innerFileServer.GetGridFS(new MongoGridFSSettings());
gfs.Upload(file.InputStream, Mongofilename);
return Mongofilename;
}
/// <summary>
/// 获得文件
/// </summary>
/// <param name="stream"></param>
/// <param name="filename"></param>
public static void GetFile(Stream stream,string filename)
{
MongoGridFS gfs = innerFileServer.GetGridFS(new MongoGridFSSettings());
gfs.Download(stream,filename);
}
当然，我们想做的事情是让IIS请求图片的时候，不走静态文件这条路，而是从数据库里面读取文件。
这里我们要自定义 http Handler
a.修改 webconfig
注意，经典模式和集成模式是不同的
我们让系统对于图片文件，用我们自定义的方法进行处理，JPG，GIF，PNG的响应使用ImageServer类来处理
<system.webServer>
<handlers>
<add name="ImageServerJPG" path="*.jpg" verb="GET" type="*TripPlanSite.ImageServer" />
<add name="ImageServerGIF" path="*.gif" verb="GET" type="*TripPlanSite.ImageServer" />
<add name="ImageServerPNG" path="*.png" verb="GET" type="*TripPlanSite.ImageServer" />
</handlers>
</system.webServer>
b.ImageServer
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Web; namespace *TripPlanSite
{
public class ImageServer : IHttpHandler
{
public bool IsReusable
{
get { return true; }
} public void ProcessRequest(HttpContext context)
{
var url = context.Request.Url.LocalPath.Split("/".ToCharArray());
var filename = url.Last();
///设置为最大时间，图片都是统一的文件名字，不会重复
context.Response.Expires = int.MaxValue;
Common.Database.Operater.GetFile(context.Response.OutputStream, filename);
}
}
}
这里需要注意的是，一定要设定过期时间，不然的话，浏览器将不能使用缓存图片，每次访问同样的资源将进行全量下载。
这里将过期时间设定为最大值，图片资源将永不过期。
总结
这篇文章只是提供了一个使用MongoDB作为数据库和文件服务的方案，对于性能没有任何的测试。
阶层型数据库需要在粒度上进行总体的规划和设计。对于MongoDB，可以使用内置的文件服务功能，他对于同名文件，支持版本管理功能。
如果有人愿意，可以进行一个压力测试，看一下MongoDB的性能如何。
MongoDB的强大在于分布式，分片，副本等高级功能。这里只是抛砖引玉。
欢迎和大家一起学习MongoDB，讨论MongoDB
（本人已经接受英国某出版社的委托，作为志愿者Review MongoDB的视频课程）
本文网站： 笔者花了一个星期的作品，使用UIKit组件，webform，mongodb数据库，仅供参考，让前端大牛见笑了。
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