《NOSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)》課件第10章-NoSQL數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)

目錄概述1基于Python訪問Neo4j2基于Python訪問MongoDB3基于Python訪問Redis4小結(jié)61基于Python訪問Cassandra510.1概述NoSQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)庫生態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)存儲(chǔ)層中起著重要的作用本章內(nèi)容思維導(dǎo)圖2不同類型的應(yīng)用系統(tǒng)可采用的開發(fā)語言JavaPythonC++、C#ScalaGoRubyPerl等各種數(shù)據(jù)庫一般都支持多種程序語言的編程接口，為應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理編程方面提供了豐富的API和接入技術(shù)。310.1概述JAVA訪問數(shù)據(jù)庫的技術(shù)JDBC引入相關(guān)依賴JAR包到工程中；創(chuàng)建鏈接；開啟會(huì)話；數(shù)據(jù)操作；關(guān)閉會(huì)話；如果數(shù)據(jù)庫支持事務(wù)，也可進(jìn)行事務(wù)的提交、回滾等操作；其他持久化中間件產(chǎn)品，常用的有：Hibernate-OGM（ObjectGridMapping）MyBatisSpringData410.1概述Java訪問4類NoSQL數(shù)據(jù)庫依賴的Jar包1）Neo4j圖數(shù)據(jù)庫/artifact/org.neo4j.driver/neo4j-java-driver510.1概述Java訪問4類NoSQL數(shù)據(jù)庫依賴的Jar包（續(xù)）2）MongoDB文檔數(shù)據(jù)庫

官方提供的驅(qū)動(dòng)文件為mongo-java-driver.jar，當(dāng)前版本為4.1.0，

下載鏈接：http://mongodb.github.io/mongo-java-driver/。3）Redis鍵值數(shù)據(jù)庫jedis是Redis的java版本客戶端實(shí)現(xiàn)，開發(fā)需要的Jar包為jedis.jar，目前版本為3.3。

下載鏈接：https:///artifact/redis.clients/jedis。610.1概述Java訪問4類NoSQL數(shù)據(jù)庫依賴的Jar包（續(xù)）4）Cassandra列族數(shù)據(jù)庫Datastax公司提供了Java訪問Cassandra的驅(qū)動(dòng)庫包。官方鏈接：https:///en/developer/java-driver/4.3/JPA規(guī)范簡介JPA(JavaPersistenceAPI)意即Java持久化APIJPA出現(xiàn)主要是為了簡化持久層開發(fā)以及整合ORM技術(shù)JPA包括以下3方面的技術(shù)ORM映射元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)描述對象和表之間的映射關(guān)系A(chǔ)PI：操作實(shí)體對象來執(zhí)行CRUD操作查詢語言：通過面向?qū)ο蠖敲嫦驍?shù)據(jù)庫的查詢語言查詢數(shù)據(jù)，避免程序與SQL語句緊密耦合710.1概述基于SpringBoot2.0的JavaWeb應(yīng)用開發(fā)技術(shù)棧810.1概述SpringData官網(wǎng)：https://spring.io/projects/spring-data針對不同數(shù)據(jù)庫提供了不同的開發(fā)模塊SpringDataNeo4jSpringDataMongoDBSpringDataRedisSpringDataforApacheCassandraSpringDataAzureCosmosDBSpringDataCouchbaseSpringDataElasticsearchSpringDataJPA……910.1概述目錄概述1基于Python訪問Neo4j2基于Python訪問MongoDB3基于Python訪問Redis4小結(jié)610基于Python訪問Cassandra5P4.2基于Python訪問Neo4j基于Python訪問Neo4j數(shù)據(jù)庫主要通過py2neo庫，下載地址為/v4/。V4版本語法與低版本有差異可以使用如下pip命令安裝最新穩(wěn)定版本。pipinstallpy2neoPython3下安裝使用如下命令python3–mpipinstallpy2neo

過程有些長11P4.2基于Python訪問Neo4j引入包>>>frompy2neoimportGraph,Node,Relationship#連接neo4j數(shù)據(jù)庫>>>graph=Graph("bolt://localhost:7687",username="neo4j",password="buptyyn")#新增節(jié)點(diǎn)>>>node1=Node(lable="Person",name="張三")>>>graph.create(node1)>>>node2=Node(lable="Person",name="李四")>>>graph.create(node2)12P4.2基于Python訪問Neo4j新增關(guān)系>>>node_1_call_node_2=Relationship(node1,'CALL',node2)#關(guān)系屬性count值為1>>>node_1_call_node_2['count']=1>>>node_2_call_node_1=Relationship(node2,'CALL',node1)#創(chuàng)建關(guān)系>>>graph.create(node_2_call_node_1)>>>graph.create(node_1_call_node_2)13P4.2基于Python訪問Neo4j同時(shí)新增節(jié)點(diǎn)及關(guān)系>>>nicole=Node('Person',name='Nicole')>>>adam=Node('Person',name='Adam')>>>graph.create(Relationship(nicole,'KNOWS',adam))14P4.2基于Python訪問Neo4j修改節(jié)點(diǎn)、關(guān)系的屬性值#更新關(guān)系屬性，push提交>>>node_1_call_node_2['count']+=1>>>graph.push(node_1_call_node_2)#更新節(jié)點(diǎn)屬性，push提交>>>node1['age']=20>>>node2['age']=25>>>graph.push(node1)>>>graph.push(node2)15P4.2基于Python訪問Neo4j查詢>>>matcher=NodeMatcher(graph)>>>matcher.match("Person",name="KeanuReeves").first()(_22:Person{born:1964,name:'KeanuReeves'})>>>matcher.match(name="張三").first()(_0{age:20,lable:'Person',name:'\u5f20\u4e09'})>>>graph.nodes[22](_22:Person{born:1964,name:'KeanuReeves'})>>>graph.nodes.get(22)(_22:Person{born:1964,name:'KeanuReeves'})16P4.2基于Python訪問Neo4j刪除節(jié)點(diǎn)>>>dntest=Node('Person',name='del-test')>>>graph.create(dntest)>>>matcher.match("Person",name="del-test").first()(_202:Person{name:'del-test'})>>>id_20=graph.evaluate("MATCH(n)whereid(n)=202RETURNn")>>>graph.delete(id_20)17目錄概述1基于Python訪問Neo4j2基于Python訪問MongoDB3基于Python訪問Redis4小結(jié)618基于Python訪問Cassandra510.3基于Python訪問MongoDBMongoDB支持很多種訪問方式，參見https://docs.MongoDB.com/ecosystem/drivers。基于Python訪問MongoDB數(shù)據(jù)庫主要通過pymongo庫下載地址https://docs.MongoDB.com/ecosystem/drivers/python/安裝命令:pipinstallpymongoPython3下安裝：python3–mpipinstallpymongo19課件中示例基于python3.8如果下載失敗，也可以用以下代理方式安裝

pipinstallpymongo-i/simple/--trusted-host引入包2010.3

基于Python訪問MongoDB2110.3基于Python訪問MongoDB鏈接數(shù)據(jù)庫、查詢某個(gè)集合所有行數(shù)據(jù)示例如下

>>>importpymongo>>>frompymongoimportMongoClient>>>client=MongoClient()>>>database=client.myTest>>>collection=database.ct>>>rows=collection.find()>>>forrowinrows:print(row)鏈接數(shù)據(jù)的另外方法：#mongodb服務(wù)的地址和端口號mongo_url=":27017“#連接到mongodb，如果參數(shù)不填，默認(rèn)為“l(fā)ocalhost:27017”client=pymongo.MongoClient(mongo_url)如果需要驗(yàn)證身份client=pymongo.MongoClient('mongodb://root:123456@localhost:27017/')#連接到數(shù)據(jù)庫myDatabaseDATABASE="myDatabase"db=client[DATABASE]#連接到集合(表):myDatabase.myCollectionCOLLECTION="myCollection"db_coll=db[COLLECTION]10.3基于Python訪問MongoDB2310.3基于Python訪問MongoDBPython訪問MongoDB，新增文檔，語法非常類似例如插入一個(gè)bLog數(shù)據(jù)到posts集合中。

>>>importdatetime >>>post={"author":"Mike", ..."text":"MyfirstbLogpost!", ..."tags":["MongoDB","python","pymongo"], ..."date":datetime.datetime.utcnow()}>>>posts=db.posts >>>post_id=posts.insert_one(post).inserted_id>>>print(post_id)5f38ade676648d13f8a02fb52410.3基于Python訪問MongoDB查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中所有集合的名稱。>>>db.list_collection_names()['posts']使用find_one查看某一文檔，也支持查詢條件設(shè)置。>>>pprint.pprint(posts.find_one())2510.3基于Python訪問MongoDBPython訪問MongoDB，修改文檔

可以增加upsert=True，表示如果沒有該條數(shù)據(jù)則插入一條數(shù)據(jù)，但這種情況需要插入語句也得包含其它字段，不能只有要更新的字段信息；>>>collection.update_one({"Name":"wang"},{'$set':{"gender":1,"age":19}},upsert=True)<pymongo.results.UpdateResultobjectat0x0000022EF2856780>2610.3基于Python訪問MongoDB根據(jù)_id查詢某個(gè)文檔操作對比MongoDBshell:db.getCollection('pyuser').find({'_id':ObjectId("5ebd4601a94e93a06cded012")})PyMongo:>>>frombsonimportObjectId>>>collection.find_one({'_id':ObjectId('5ebf8b8914bc01def442a80b')}){'_id':ObjectId('5ebf8b8914bc01def442a80b'),'Name':'wang','age':19,'gender':1}

目錄概述1基于Python訪問Neo4j2基于Python訪問MongoDB3基于Python訪問Redis4小結(jié)627基于Python訪問Cassandra510.4基于Python訪問Redis基于Python訪問Redis數(shù)據(jù)庫主要通過redis-py實(shí)現(xiàn)，下載鏈接及相關(guān)文檔參見/andymccurdy/redis-py，安裝命令:pipinstallredis如果同時(shí)安裝了python2.7和3.x版本，建議將其中一個(gè)python.exe名稱修改下，區(qū)分開兩個(gè)版本，如將3.x的python.exe命名為python3.exe2810.4基于Python訪問Redis如果同時(shí)安裝了兩個(gè)版本的Python，如果直接執(zhí)行pip命令，將會(huì)把第三方庫安裝到先安裝的python版本環(huán)境中；在使用pip安裝庫時(shí)，可限定某個(gè)版本Python的pip安裝。命令格式：python3–mpipinstallredis課件中示例基于python3.8基于Python訪問Redis關(guān)鍵步驟引入相關(guān)庫建立數(shù)據(jù)庫鏈接訪問數(shù)據(jù)庫關(guān)閉數(shù)據(jù)庫鏈接2910.4基于Python訪問Redis30基于Python訪問Redis數(shù)據(jù)庫示例如下。

>>>importredis>>>r=redis.Redis(host='localhost',port=6379,db=0)>>>r.set('foo','bar')True>>>r.get('foo')'bar‘如果有密碼，如下方式鏈接：

r=redis.Redis(host="90",port=63279,password="196789")基于Python訪問Redis，循環(huán)查詢當(dāng)前鍵列表示例>>>importredis>>>r=redis.Redis()>>>print(client.keys())>>>forkeyinclient.keys():print(key.decode())3110.4基于Python訪問Redisclient.keys()返回的是一個(gè)列表，列表里是bytes型key，使用for循環(huán)把列表元素轉(zhuǎn)換為python中的字符串型數(shù)據(jù)，循環(huán)輸出。10.4基于Python訪問Redis>>>client.set('pykey','hello!',nx=True)>>>client.set('count',10)True>>>client.incr('count')11>>>client.incr('count',5)16>>>client.decr('count',5)11>>>client.decr('count')10>>>client.expire('count',10)True32nx=True表示鍵不存在時(shí)執(zhí)行；client.incr實(shí)現(xiàn)給第1個(gè)參數(shù)鍵增加一個(gè)增量，如果省略第二個(gè)參數(shù)則表示加1；client.decr實(shí)現(xiàn)給第1個(gè)參數(shù)鍵減少一個(gè)量，如果省略第二個(gè)參數(shù)則表示減1；client.expire用于設(shè)置鍵的ttl;目錄概述1基于Python訪問Neo4j2基于Python訪問MongoDB3基于Python訪問Redis4小結(jié)633基于Python訪問Cassandra510.5基于Python訪問Cassandra需要安裝驅(qū)動(dòng)cassandra-driver，下載鏈接及相關(guān)文檔參見

https:///project/cassandra-driver/該驅(qū)動(dòng)組件由DATASTAX公司開發(fā)，并托管到Github上，開源免費(fèi)，可以采用pip方式進(jìn)行安裝。pipinstallcassandra-driver

或者python3–mpipinstallcassandra-driver關(guān)鍵步驟引入相關(guān)庫建立數(shù)據(jù)庫鏈接訪問數(shù)據(jù)庫關(guān)閉數(shù)據(jù)庫鏈接3410.5基于Python訪問Cassandra1）引入相關(guān)庫，建立連接，創(chuàng)建會(huì)話。

fromcassandra.clusterimportCluster cluster=Cluster(['80']) cluster.port=9042 session=cluster.connect() session=cluster.connect('test_cassandra’)

操作完畢后，可以通過以下方式關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接。

cluster.shutdown()

由于Cassandra在分布式部署時(shí)采用對等的環(huán)形結(jié)構(gòu)，因此IP參數(shù)支持逗號隔開的地址列表。3510.5基于Python訪問Cassandra2）連接到某個(gè)鍵空間，有兩種方法：

session=cluster.connect('test_cassandra') 或者

session.execute("usetest_cassandra")3）執(zhí)行CQL語句。示例CQL語句如下。session.execute("insertintousers(id,name)values(1,'Zhang');")session.execute("insertintousers(id,name)values(2,'Wang');")rows=session.execute("select*fromusers;")forrinrows:print(r)session.execute("deletefromuserswhereid=2;")3610.5基于Python訪問Cassandra當(dāng)通過session.execute執(zhí)行查詢語句時(shí)，可以采用三種方式遍歷返回的結(jié)果，示例如下。37rows=session.execute('SELECTid,nameFROMusers')forrowinrows:print(row.id,)for(id,name)inrows:print(id,name)forrowinrows:print(row[0],row[1])10.5基于Python訪問Cassandra示例：用Python鏈接該鍵空間并進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問先建立以下鍵空間、users表CREATEKeyspacetest_cassandraWITHreplication={'class':'SimpleStrategy','replication_factor':3};usetest_cassandra;CREATETABLEusers(idint,nametext,agetinyint,PRIMARYKEY(id));3810.5基于Python訪問Cassandra示例#-*-encoding:utf-8-*-#引入Cluster模塊fromcassandra.clusterimportCluster#引入DCAwareRoundRobinPolicy模塊，可用來自定義驅(qū)動(dòng)程序的行為fromcassandra.policiesimportDCAwareRoundRobinPolicy#默認(rèn)本機(jī)數(shù)據(jù)庫集群(IP).cluster=Cluster()#連接并創(chuàng)建一個(gè)會(huì)話session=cluster.connect()3910.5基于Python訪問CassandraPython3.8/2.7shell中執(zhí)行效果示