文檔數(shù)據(jù)庫MongoDB在快遞物流系統(tǒng)上的應(yīng)用

摘 要：MongoDB是NoSQL中面向文檔的數(shù)據(jù)庫，是一個基于分布式文件存儲的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。適用于后臺具有大量讀寫操作的網(wǎng)站、使用嵌套結(jié)構(gòu)等非規(guī)范化數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序。MongoDB支持GIS功能，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)靈活，非常適用于支撐物流業(yè)務(wù)。

關(guān)鍵詞：NoSQL；MongoDB；物流

MongoDB是以高性能和可擴(kuò)展性為特征的開源軟件，它將數(shù)據(jù)存儲為一個文檔，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由鍵值（keyValue）對組成。MongoDB的文檔相當(dāng)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的一行記錄，多個文檔組成一個集合相當(dāng)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表，多個集合邏輯上組合在一起就是數(shù)據(jù)庫。

一、 MongoDB的優(yōu)勢與不足

MongoDB最大的特征是無表結(jié)構(gòu)，進(jìn)行表結(jié)構(gòu)變更時，只需要在程序進(jìn)行相應(yīng)的修改就可以了，不必關(guān)心表結(jié)構(gòu)和程序之間的一致性。它采用的面向文檔的數(shù)據(jù)模型使其可以自動在多臺服務(wù)器之間分散數(shù)據(jù)，還可以平衡集群的數(shù)據(jù)和負(fù)載，自動重排文檔，這樣開發(fā)者就不用考慮如何擴(kuò)展；當(dāng)需要更大的容量時，只需在集群中添加新機(jī)器，然后讓數(shù)據(jù)庫來處理。

MongoDB不支持JOIN查詢與事務(wù)處理。使用MongoDB創(chuàng)建和更新數(shù)據(jù)的時候，數(shù)據(jù)不會實(shí)時寫入到硬盤中，由于不能實(shí)時向硬盤中寫入數(shù)據(jù)，所以就有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。

二、 MongoDB的原理

（一） 索引原理

簡單地說，索引就是將文檔按照某個（或某些）字段順序組織起來，以便能根據(jù)字段高效的查詢。MongoDB默認(rèn)會為插入的文檔生成_id字段作為文檔唯一的標(biāo)識，為了保證能根據(jù)文檔id快速查詢文檔，MongoDB默認(rèn)會為集合創(chuàng)建_id 字段的索引。MongoDB支持多種類型的索引，包括單字段索引、復(fù)合索引、多key索引、文本索引等。

（二） 復(fù)制集

MongoDB復(fù)制集具有故障自動切換和自動修復(fù)成員節(jié)點(diǎn)的功能，各個DB之間數(shù)據(jù)完全一致，大大降低了維護(hù)成本。復(fù)制集的結(jié)構(gòu)非常類似一個集群，其中一個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，其他節(jié)點(diǎn)馬上會將業(yè)務(wù)接過來而無需停機(jī)操作。

（三） MongoDB GIS

MongoDB遵循是GEOJSON規(guī)范，{type：””，coordinates：}coordinates是一個[longitude，latitude]的數(shù)組類型。

三、 MongoDB在快遞物流系統(tǒng)的應(yīng)用

快遞物流系統(tǒng)最常見的業(yè)務(wù)類型就是訂單的查詢和記錄，訂單的特點(diǎn)是隨著遞送過程，訂單數(shù)據(jù)需要隨時更新路徑。物流系統(tǒng)用到的特性有：MongoDB的數(shù)組結(jié)構(gòu)，索引，GIS功能。以下通過講解一個Demo以供參考。

（一） 數(shù)據(jù)操作

物流快遞的訂單修改主要是查詢和信息追加兩種，主要介紹這兩種：

>db.order.find（{_id：”1000”}）；∥根據(jù)訂單號查詢

∥更新物流狀態(tài)

>db.order.update（{_id：”1000”}，

{$push：{details：

{“action”：”delivering”，”operator”：”快遞員王五”，”date”：ISODate（”2017-11-01-21T20：00：00+08：00”）}

}}

（二） 索引創(chuàng)建

索引可以使任何類型的字段，_id索引默認(rèn)存在，不需要再創(chuàng)建；當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時，可以使用sharding結(jié)構(gòu)，shardkey的選擇上可以使用Hash（_id）。

∥TTL索引，字段creat_date，180后自動清理數(shù)據(jù)

>db.order.createIndex（{”create_date”：1}，”expireAfterSeconds”：15552000）

位置和狀態(tài)索引，為了能快速處理“某地未處理訂單”查詢，這是一個多條件的查詢，所以是一個復(fù)合索引，status字段放在前面，因?yàn)槎鄶?shù)的查詢都會依賴狀態(tài)字段。

∥位置和狀態(tài)的復(fù)合索引，多條件的查詢

>db.order.createIndex（{”status”：1，”delivery.city”：1，”delivery.address”：1}）

總的來說，MongoDB有很高的可擴(kuò)展性，有一個很好的 replication 模式，有很完善的Java API，存儲格式是Json的，這對Java來說非常好處理，運(yùn)維起來非常方便，不用專門為它安排一個管理員。但是應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)缺乏，我們都沒有相關(guān)NoSQL 產(chǎn)品的使用經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目相對來說還比較新，和以往的存儲相比，數(shù)據(jù)的關(guān)系性操作不再存在。

作者簡介：

張潔鑫，四川省成都市，武警警官學(xué)院。