Spring Boot集成MongoDB及实战技巧与性能调优

Spring Boot集成MongoDB实战技巧与性能调优

一、集成步骤

1. 添加依赖
   在pom.xml中引入Spring Data MongoDB起步依赖：

   <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
   </dependency>
   

2. 配置连接信息
   在application.properties或application.yml中配置MongoDB连接：

   spring.data.mongodb.uri=mongodb://user:password@host:port/database
   # 或拆分配置
   spring.data.mongodb.host=localhost
   spring.data.mongodb.port=27017
   spring.data.mongodb.database=test
   spring.data.mongodb.username=user
   spring.data.mongodb.password=pass
   

3. 实体类映射
   使用注解定义文档和字段映射：

   @Document(collection = "users") // 指定集合名
   public class User {@Idprivate String id;@Field("user_name") // 映射字段名private String username;@Indexed(unique = true) // 唯一索引private String email;private Date createTime;
   }
   

4. Repository接口
   继承MongoRepository实现基础CRUD：

   public interface UserRepository extends MongoRepository<User, String> {// 自动生成查询方法List<User> findByUsername(String username);@Query("{ 'age' : { $gt: ?0 } }") // 自定义查询List<User> findUsersOlderThan(int age);
   }
   

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二、实战技巧

1. 索引优化

   • 单字段索引：使用@Indexed注解。
   • 复合索引：通过@CompoundIndex或在代码中创建：

     mongoTemplate.indexOps(User.class).ensureIndex(new Index().on("username", Sort.Direction.ASC).on("email", Sort.Direction.DESC)
     );
     

2. 分页与排序
   使用Pageable实现分页查询：

   Page<User> users = userRepository.findAll(PageRequest.of(0, 10, Sort.by("createTime")));
   

3. 事务支持（MongoDB 4.0+）

   • 确保MongoDB为副本集模式。
   • 在Spring Boot中启用事务：

     @Transactional
     public void updateUser(User user) {// 事务操作
     }
     

4. 批量操作
   使用BulkOperations提升写入性能：

   BulkOperations bulkOps = mongoTemplate.bulkOps(BulkMode.ORDERED, User.class);
   bulkOps.insert(userList);
   bulkOps.execute();
   

5. 读写分离
   配置ReadPreference将读请求路由到Secondary节点：

   @Bean
   public MongoTemplate mongoTemplate(MongoDatabaseFactory factory) {MongoTemplate template = new MongoTemplate(factory);template.setReadPreference(ReadPreference.secondaryPreferred());return template;
   }
   

6. 投影优化
   减少返回字段，提升查询效率：

   Query query = new Query().addCriteria(Criteria.where("username").is("Alice")).fields().include("username").exclude("id");
   List<User> users = mongoTemplate.find(query, User.class);
   

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三、性能调优

1. 连接池配置
   调整连接池参数避免资源耗尽：

   spring.data.mongodb.uri=mongodb://host:port/database?minPoolSize=10&maxPoolSize=100&maxIdleTimeMS=30000
   

2. 监控慢查询

   • 启用MongoDB Profiling：

     db.setProfilingLevel(1, { slowms: 50 }) // 记录超过50ms的查询
     

   • 分析日志并优化索引或查询逻辑。

3. 避免全集合扫描

   • 使用explain()分析查询计划，确保命中索引。
   • 避免在未索引字段上使用$regex或$where。

4. 合理分片
   大数据量场景下，通过分片分散负载：

   sh.enableSharding("database")
   sh.shardCollection("database.users", { "userId": "hashed" })
   

5. 文档结构设计

   • 内嵌文档：适合频繁访问的子数据（如用户地址）。
   • 引用关联：适合大型或频繁更新的子数据（如评论）。

6. 缓存热点数据
   使用Redis或Spring Cache缓存高频查询结果：

   @Cacheable(value = "users", key = "#userId")
   public User getUserById(String userId) {return mongoTemplate.findById(userId, User.class);
   }
   

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四、注意事项

• 版本兼容性：确保Spring Boot版本与MongoDB驱动兼容（如Spring Boot 2.5+支持MongoDB 4.4+）。
• 时区处理：存储日期时明确时区，避免前端显示问题：

  @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", timezone = "GMT+8")
  private Date createTime;
  

• 乐观锁：使用@Version避免并发冲突：

  @Version
  private Long version;
  

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通过以上步骤与技巧，可高效集成MongoDB并优化应用性能。实际项目中需结合监控工具（如MongoDB Atlas、Spring Boot Actuator）持续分析调整。