java操作mongodb之多表联查的实现($lookup)

Java操作MongoDB之多表联查的实现

在MongoDB中，如果需要在多个集合中进行联合查询，可以使用$lookup操作符执行多表联查。 $lookup操作符将来自其他集合的文档添加到查询输出的文档中。在Java程序中，我们可以使用MongoDB的Java驱动来执行这种多表联查操作。

步骤一：创建一个MongoDB连接

首先我们需要创建一个MongoDB连接，Java驱动提供了MongoClient接口来连接MongoDB数据库。假设我们将MongoDB安装在本地机器上，可以通过以下代码来建立连接：

import com.mongodb.client.MongoClients;
import com.mongodb.client.MongoClient;
import com.mongodb.MongoClientSettings;
import com.mongodb.ConnectionString;
import com.mongodb.ServerAddress;

// 创建连接
ConnectionString connectionString = new ConnectionString("mongodb://localhost:27017/myDatabase");
MongoClientSettings settings = MongoClientSettings.builder()
    .applyConnectionString(connectionString)
    .build();
MongoClient mongoClient = MongoClients.create(settings);

// 获取数据库对象
MongoDatabase database = mongoClient.getDatabase("myDatabase");

步骤二：定义需要关联查询的两个集合

假设我们有两个集合：users和posts。users集合保存用户数据，posts集合保存用户发表的帖子。posts集合中有一个字段user_id保存了发帖用户的ID。

我们需要关联查询users集合和posts集合，根据posts集合中的user_id字段来获取发帖用户的名称。在Java程序中，我们需要定义这两个集合的对象（MongoCollection）：

// 获取users集合对象
MongoCollection<Document> users = database.getCollection("users");

// 获取posts集合对象
MongoCollection<Document> posts = database.getCollection("posts");

步骤三：使用$lookup操作符进行多表联查

在MongoDB中，我们可以使用$lookup操作符进行多表联查，语法如下：

{
  $lookup:
    {
      from: <united_collection_name>,
      localField: <input_doc_field>,
      foreignField: <foreign_collection_field>,
      as: <output_array_field>
    }
}

其中，from表示需要联查的集合名称；localField表示输入文档（即执行联查的集合）中用于关联的字段；foreignField表示联查集合中用于关联的字段；as表示输出的文档中将结果存储的数组字段名称。

在Java程序中，我们可以使用MongoCollection.aggregate()方法执行多表联查操作，并将$lookup操作符作为参数传递给该方法。

// 执行多表联查操作
AggregateIterable<Document> output = users.aggregate(
    Arrays.asList(
        new Document("$lookup",
            new Document("from", "posts")
                .append("localField", "_id")
                .append("foreignField", "user_id")
                .append("as", "user_posts")
        )
    )
);

步骤四：解析查询结果

查询结果是一个聚合结果集合，其中包含了多个输出文档。对于每个输出文档，user_posts字段保存了来自posts集合的查询结果。我们可以使用Java程序解析这些结果，例如：

// 解析查询结果
for (Document document : output) {
    String userId = document.getObjectId("_id").toString();
    String userName = document.getString("name");
    List<Document> userPosts = (List<Document>) document.get("user_posts");

    System.out.println("User ID: " + userId);
    System.out.println("User Name: " + userName);

    for (Document post : userPosts) {
        String postId = post.getObjectId("_id").toString();
        String postTitle = post.getString("title");
        System.out.println("\tPost ID: " + postId);
        System.out.println("\tPost Title: " + postTitle);
    }
}

示例

我们以一个博客系统为例，其中有两个集合：users和posts。users集合保存用户数据，posts集合保存用户发表的博客。每个博客只属于一个用户，博客集合中有一个字段user_id保存了发表博客的用户ID。

users集合（示例数据）

{
  "_id": ObjectId("5ff59d5f25743c41ec8c5883"),
  "name": "Alice"
}
{
  "_id": ObjectId("5ff59d5f25743c41ec8c5884"),
  "name": "Bob"
}

posts集合（示例数据）

{
  "_id": ObjectId("5ff59d6d25743c41ec8c5885"),
  "title": "My First Blog",
  "content": "Hello, World!",
  "user_id": ObjectId("5ff59d5f25743c41ec8c5883")
}
{
  "_id": ObjectId("5ff59d6d25743c41ec8c5886"),
  "title": "My Second Blog",
  "content": "Goodbye, World!",
  "user_id": ObjectId("5ff59d5f25743c41ec8c5883")
}
{
  "_id": ObjectId("5ff59d6d25743c41ec8c5887"),
  "title": "My Third Blog",
  "content": "Hello again, World!",
  "user_id": ObjectId("5ff59d5f25743c41ec8c5884")
}

Java代码（多表联查）

// 获取users集合对象
MongoCollection<Document> users = database.getCollection("users");

// 获取posts集合对象
MongoCollection<Document> posts = database.getCollection("posts");

// 执行多表联查操作
AggregateIterable<Document> output = users.aggregate(
    Arrays.asList(
        new Document("$lookup",
            new Document("from", "posts")
                .append("localField", "_id")
                .append("foreignField", "user_id")
                .append("as", "user_posts")
        )
    )
);

// 解析查询结果
for (Document document : output) {
    String userId = document.getObjectId("_id").toString();
    String userName = document.getString("name");
    List<Document> userPosts = (List<Document>) document.get("user_posts");

    System.out.println("User ID: " + userId);
    System.out.println("User Name: " + userName);

    for (Document post : userPosts) {
        String postId = post.getObjectId("_id").toString();
        String postTitle = post.getString("title");
        System.out.println("\tPost ID: " + postId);
        System.out.println("\tPost Title: " + postTitle);
    }
}

Java代码（输出结果）

User ID: 5ff59d5f25743c41ec8c5883
User Name: Alice
    Post ID: 5ff59d6d25743c41ec8c5885
    Post Title: My First Blog
    Post ID: 5ff59d6d25743c41ec8c5886
    Post Title: My Second Blog
User ID: 5ff59d5f25743c41ec8c5884
User Name: Bob
    Post ID: 5ff59d6d25743c41ec8c5887
    Post Title: My Third Blog