MongoDB Dotnet Core数据映射

简介

作为一个数据库，基本的操作就是 CRUD。MongoDB 的 CRUD，不使用 SQL 来写，而是提供了更简单的方式。

BsonDocument方式

BsonDocument 方式，适合能熟练使用 MongoDB Shell 的开发者。MongoDB Driver 提供了完全覆盖 Shell 命令的各种方式，来处理用户的 CRUD 操作。

这种方法自由度很高，可以在不需要知道完整数据集结构的情况下，完成数据库的CRUD操作。

数据映射方式

数据映射是最常用的一种方式。准备好需要处理的数据类，直接把数据类映射到 MongoDB，并对数据集进行 CRUD 操作。

字段映射

ID字段

MongoDB 数据集中存放的数据，称之为文档（Document）。每个文档在存放时，都需要有一个ID，而这个 ID 的名称，固定叫 _id，类型是 MongoDB.Bson.ObjectId。

当建立映射时，如果给出 _id 字段，则 MongoDB 会采用这个 ID 做为这个文档的 ID ，如果不给出，MongoDB 会自动添加一个 _id 字段。在使用上是完全一样的。唯一的区别是，如果映射类中不写 _id，则 MongoDB 自动添加 _id 时，会用 ObjectId 作为这个字段的数据类型。

ObjectId 是一个全局唯一的数据。

MongoDB 允许使用其它类型的数据作为 ID，例如：string，int，long，GUID 等，但这就需要你自己去保证这些数据不超限并且唯一。

可以在类中修改 _id 名称为别的名称，但需要加一个描述属性 BsonId，BsonId 属性会告诉映射，topic_id 就是这个文档数据的ID 。MongoDB在保存时，会将这个 topic_id 转成 _id 保存到数据集中。

public class CollectionModel
{
    [BsonId]
    public ObjectId topic_id { get; set; }
    public string title { get; set; }
    public string content { get; set; }
}

注：在 MongoDB 数据集中，ID 字段的名称固定叫 _id。为了代码的阅读方便，可以在类中改为别的名称，但这不会影响 MongoDB 中存放的 ID 名称。

2. 特殊类型 - Decimal

MongoDB 在早期，是不支持 Decimal 的。直到 MongoDB v3.4 开始，数据库才正式支持 Decimal。

所以，如果使用的是 v3.4 以后的版本，可以直接使用，而如果是以前的版本，需要用以下的方式：

[BsonRepresentation(BsonType.Double, AllowTruncation = true)]
public decimal price { get; set; }

其实就是把 Decimal 通过映射，转为 Double 存储。

类字段

添加两个类 Contact 和 Author：

public class Contact
{
    public string mobile { get; set; }
}
public class Author
{
    public string name { get; set; }
    public List<Contact> contacts { get; set; }
}

public class CollectionModel
{
    [BsonId]
    public ObjectId topic_id { get; set; }
    public string title { get; set; }
    public string content { get; set; }
    public int favor { get; set; }
    public Author author { get; set; }
}

/*
调用 代码:
*/
private static async Task Demo()
{
    CollectionModel new_item = new CollectionModel()
    {
        title = "Demo",
        content = "Demo content",
        favor = 100,
        author = new Author
        {
            name = "WangPlus",
            contacts = new List<Contact>(),
        }
    };

    Contact contact_item1 = new Contact()
    {
        mobile = "13800000000",
    };
    Contact contact_item2 = new Contact()
    {
        mobile = "13811111111",
    };
    new_item.author.contacts.Add(contact_item1);
    new_item.author.contacts.Add(contact_item2);

    await _collection.InsertOneAsync(new_item);
}

文档结构：

{ 
    "_id" : ObjectId("5ef1e635ce129908a22dfb5e"), 
    "title" : "Demo", 
    "content" : "Demo content", 
    "favor" : NumberInt(100),
    "author" : {
        "name" : "WangPlus", 
        "contacts" : [
            {
                "mobile" : "13800000000"
            }, 
            {
                "mobile" : "13811111111"
            }
        ]
    }
}

枚举字段

创建一个枚举 TagEnumeration:

public enum TagEnumeration
{
    CSharp = 1,
    Python = 2,
}

加到 CollectionModel 中:

public class CollectionModel
{
    [BsonId]
    public ObjectId topic_id { get; set; }
    public string title { get; set; }
    public string content { get; set; }
    public int favor { get; set; }
    public Author author { get; set; }
    public TagEnumeration tag { get; set; }
}

Demo代码：

private static async Task Demo()
{
    CollectionModel new_item = new CollectionModel()
    {
        title = "Demo",
        content = "Demo content",
        favor = 100,
        author = new Author
        {
            name = "WangPlus",
            contacts = new List<Contact>(),
        },
        tag = TagEnumeration.CSharp,
    };
    
    Contact contact_item1 = new Contact()
    {
        mobile = "13800000000",
    };
    Contact contact_item2 = new Contact()
    {
        mobile = "13811111111",
    };
    new_item.author.contacts.Add(contact_item1);
    new_item.author.contacts.Add(contact_item2);

    await _collection.InsertOneAsync(new_item);
}

保存后的文档：注意，tag 保存了枚举的值。

{ 
    "_id" : ObjectId("5ef1eb87cbb6b109031fcc31"), 
    "title" : "Demo", 
    "content" : "Demo content", 
    "favor" : NumberInt(100), 
    "author" : {
        "name" : "WangPlus", 
        "contacts" : [
            {
                "mobile" : "13800000000"
            }, 
            {
                "mobile" : "13811111111"
            }
        ]
    }, 
    "tag" : NumberInt(1)
}

可以保存枚举的字符串。只要在 CollectionModel 中，tag 声明上加个属性：

[BsonRepresentation(BsonType.String)]
public TagEnumeration tag { get; set; }

数据会变成：

{ 
    "_id" : ObjectId("5ef1ec448f1d540919d15904"), 
    "title" : "Demo", 
    "content" : "Demo content", 
    "favor" : NumberInt(100), 
    "author" : {
        "name" : "WangPlus", 
        "contacts" : [
            {
                "mobile" : "13800000000"
            }, 
            {
                "mobile" : "13811111111"
            }
        ]
    }, 
    "tag" : "CSharp"
}

日期字段

CollectionModel 中增加一个时间字段：

public DateTime post_time { get; set; }

MongoDB 的 datetime 存储的是 unixtimestamp ，所以默认只能是 utc0 时区的，它问题出在 C# 的 DateTime 对时区的处理上遗留的问题，可以换成 DateTimeOffset。

如果只是保存（像上边这样），或者查询时使用时间作为条件（例如查询 post_time < DateTime.Now 的数据）时，是可以使用的，不会出现问题。

但是，如果是查询结果中有时间字段，那这个字段，会被 DateTime 默认设置为 DateTimeKind.Unspecified 类型。而这个类型，是无时区信息的，输出显示时，会造成混乱。

为了避免这种情况，在进行时间字段的映射时，需要加上属性：

[BsonDateTimeOptions(Kind = DateTimeKind.Local)]
public DateTime post_time { get; set; }

这样做，会强制 DateTime 类型的字段为 DateTimeKind.Local 类型。这时候，从显示到使用就正确了。

数据集中存放的是 UTC 时间，跟我们正常的时间有8小时时差，如果我们需要按日统计，比方每天的销售额/点击量。

按年月日时分秒拆开存放

class Post_Time
{
    public int year { get; set; }
    public int month { get; set; }
    public int day { get; set; }
    public int hour { get; set; }
    public int minute { get; set; }
    public int second { get; set; }
}

MyDateTimeSerializer

public class MyDateTimeSerializer : DateTimeSerializer
{
    public override DateTime Deserialize(BsonDeserializationContext context, BsonDeserializationArgs args)
    {
        var obj = base.Deserialize(context, args);
        return new DateTime(obj.Ticks, DateTimeKind.Unspecified);
    }
    public override void Serialize(BsonSerializationContext context, BsonSerializationArgs args, DateTime value)
    {
        var utcValue = new DateTime(value.Ticks, DateTimeKind.Utc);
        base.Serialize(context, args, utcValue);
    }
}

注意：使用这个方法，一定不要添加时间的属性 [BsonDateTimeOptions(Kind = DateTimeKind.Local)]

对某个特定映射的特定字段使用，比方只对 CollectionModel 的 post_time 字段来使用，可以这么写：

[BsonSerializer(typeof(MyDateTimeSerializer))]
public DateTime post_time { get; set; }

//或者全局使用：

BsonSerializer.RegisterSerializer(typeof(DateTime), new MongoDBDateTimeSerializer());

// BsonSerializer是 MongoDB.Driver 的全局对象,可以放到使用数据库前的任何地方。例如在Demo中，放在Main里：
static async Task Main(string[] args)
{
    BsonSerializer.RegisterSerializer(typeof(DateTime), new MyDateTimeSerializer());

    await Demo();
    Console.ReadKey();
}

Dictionary字段

数据声明很简单：

public Dictionary<string, int> extra_info { get; set; }

MongoDB 定义了三种保存属性：Document、ArrayOfDocuments、ArrayOfArrays，默认是 Document。

属性写法是这样的：

[BsonDictionaryOptions(DictionaryRepresentation.ArrayOfDocuments)]
public Dictionary<string, int> extra_info { get; set; }

这三种属性下，保存在数据集中的数据结构有区别。多数情况用 DictionaryRepresentation.ArrayOfDocuments。

// DictionaryRepresentation.Document：
{ 
    "extra_info" : {
        "type" : NumberInt(1), 
        "mode" : NumberInt(2)
    }
}


// DictionaryRepresentation.ArrayOfDocuments：
{ 
    "extra_info" : [
        {
            "k" : "type", 
            "v" : NumberInt(1)
        }, 
        {
            "k" : "mode", 
            "v" : NumberInt(2)
        }
    ]
}

// DictionaryRepresentation.ArrayOfArrays：
{ 
    "extra_info" : [
        [
            "type", 
            NumberInt(1)
        ], 
        [
            "mode", 
            NumberInt(2)
        ]
    ]
}

这三种方式，从数据保存上并没有什么区别，但从查询来讲，如果这个字段需要进行查询，那三种方式区别很大。

如果采用 BsonDocument 方式查询，DictionaryRepresentation.Document 无疑是写着最方便的。

如果用 Builder 方式查询，DictionaryRepresentation.ArrayOfDocuments 是最容易写的。

DictionaryRepresentation.ArrayOfArrays 就算了。数组套数组，查询条件写死人。

BsonElement属性

用来改数据集中的字段名称。

[BsonElement("pt")]
public DateTime post_time { get; set; }

在不加 BsonElement 的情况下，通过数据映射写到数据集中的文档，字段名就是变量名，上面这个例子，字段名就是 post_time 。

加上 BsonElement 后，数据集中的字段名会变为 pt。

BsonDefaultValue属性

设置字段的默认值。
当写入的时候，如果映射中不传入值，则数据库会把这个默认值存到数据集中。

[BsonDefaultValue("This is a default title")]
public string title { get; set; }

BsonRepresentation属性

用来在映射类中的数据类型和数据集中的数据类型做转换。

[BsonRepresentation(BsonType.String)]
public int favor { get; set; }

表示，在映射类中，favor 字段是 int 类型的，而存到数据集中，会保存为 string 类型。

前边 Decimal 转换和枚举转换，就是用的这个属性。

BsonIgnore属性

用来忽略某些字段。
忽略的意思是：映射类中某些字段，不希望被保存到数据集中。

[BsonIgnore]
public string ignore_string { get; set; }

这样，在保存数据时，字段 ignore_string 就不会被保存到数据集中。

参考：

MongoDB via Dotnet Core数据映射详解