Calabonga.UnitOfWork.MongoDb 1.4.1

UnitOfWork для MongoDb

Unit Of Work очень полезный паттерн, особенно если говорить в контексте Объектно-Реляционной логики (PoEAA). В приложениях часто используется шаблон Repository для инкапсуляции логики работы с БД. Часто приходится оперировать набором сущностей и моделей, для управления которыми создается также большое количество репозиториев. Паттерн Unit of Work помогает упростить работу с различными репозиториями и дает уверенность, что все репозитории будут использовать один и тот же DbContext. Но это всё про EntityFramework и значит про реляционные базы данных. А что же MongoDb?...

По-другому

Представленный вашему вниманию проект - всего лишь попытка упростить жизнь тем, кто использует MongoDb в повседневной работе, ну, или просто использует достаточно часто. `Unit Of Work прекрасно работает с реляциями, но MongoDb - документо-ориентированная база данных, а это значит, что она работает по-другому. Возникла идея о том, как можно этот паттерн "натянуть" на подобную базу данных.

MongoDb.Driver

Обязательно надо сказать, что сборка использует другой nuget-пакет, который называется MongoDB.Driver. Просто его возможности немного расширены.

Возможности

Надо сказать честно, что не всё до конца получилось так, как задумывалось. И вс это потому, что с учетом специфики работы самой MongoDb. Но есть полезные штуки, которые могут быть действительные полезны. Попробую перечислить то, что уже реализовано:

• Настройка подключения через appSettings.json
  • ConnectionString
  • набор параметров MongoClientSettings
• MongoDbVerboseLogging
• Тестирование подключение Transactions (ReplicaSet)
• Полный доступ к Collection (любые CRUD операции из MongoDB.Driver)
• Получение IClientSessionHandle по требованию
• Постраничная разбивка на страницы
• Получение в Repository сущности другие репозитории для других сущностей

Три простых шага

Для начала скажу, что IUnitOfWork создавался в первую очередь для того, чтобы его можно было легко получить через вливание зависимостей, то есть для использования Dependency Injection. Всё что нужно сделать - это добавить секцию настроек в appSettings.json, зарегистрировать в контейнере (ServiceCollection) и начать использовать.

Шаг 1: appsettings.json

Пример настроек для подключения к localhost, без использования ssl и т.д. и т.п.

{
    "DatabaseSettings": {
        "ConnectionString": "mongodb://localhost:27017/?readPreference=primary&ssl=false&directConnection=true",
        "Credential": {
            "Login": "sa",
            "Password": "P@55w0rd"
        },
        "ApplicationName": "CalabongaDemo",
        "ReplicaSetName": "rs0",
        "DatabaseName": "MyDatabase",
        "Hosts": [ "localhost" ],
        "MongoDbPort": 27017,
        "VerboseLogging": false,
        "DirectConnection": true
    }
}

В данном примере указан ConnectionString, которая переопределит все настройки указанные ниже. Просто если есть ConnectionString - остальные настройки игнорируются. В остальных случаях всё как обычно, и, надо сказать, это далеко неполный набор параметров, который используется для создания подключения. По мере необходимости набор может быть расширен.

Использование appSettings.json не обязательно. Подключить можно и с фиксированными настройками (hardcoded), задав конфигурацию прямо в коде.

Шаг 2: регистрация в DI-контейнере

Подключить можно двумя способами. Первый - это прочитать настройки из секции appSettings.json:

// read configuration section DatabaseSettings
services.AddUnitOfWork(configuration.GetSection(nameof(DatabaseSettings)));

Второй способ не требует наличия appSettings.json, просто задайте параметры в коде:

services.AddUnitOfWork(config =>
{
    config.Credential = new CredentialSettings { Login = "sa", Password = "password" };
    config.DatabaseName = "MyDatabase";
    config.Hosts = new[] { "Localhost" };
    config.MongoDbPort = 27017;
    config.VerboseLogging = false;
});

Шаг 3: использование

Можно внедрить зависимость в PageModel, например, так:

namespace WebApplicationWithMongo.Pages
{
    public class IndexModel : PageModel
    {
        private readonly IUnitOfWork _unitOfWork;
        private readonly ILogger<IndexModel> _logger;

        public IndexModel(IUnitOfWork unitOfWork, ILogger<IndexModel> logger)
        {
            _unitOfWork = unitOfWork;
            _logger = logger;
        }

        public IPagedList<Order>? Data { get; set; }
    }
}

Теперь в методе можно использовать _unitOfWork, например, для получения коллекции объектов с разбиением на страницы (paged data):

public async Task<IActionResult> OnGetAsync(int pageIndex = 0, int pageSize = 10)
{
    var repository = _unitOfWork.GetRepository<Order, int>();

    Data = await repository.GetPagedAsync(
        pageIndex,
        pageSize,
        FilterDefinition<Order>.Empty,
        HttpContext.RequestAborted);

    return Page();
}

В данном примере я использую объекты Order:

[BsonIgnoreExtraElements]
public class Order : DocumentBase<int>
{
    [BsonElement("number")]
    [BsonRepresentation(BsonType.Int32)]
    public int Number { get; set; }

    [BsonElement("title")]
    [BsonRepresentation(BsonType.String)]
    public string Title { get; set; } = default!;

    [BsonElement("description")]
    [BsonRepresentation(BsonType.String)]
    public string? Description { get; set; }

    [BsonElement("items")]
    public ICollection<OrderItem>? Items { get; set; }
}

и OrderItem:

public class OrderItem : DocumentBase<int>
{
    [BsonElement("name")]
    public string Name { get; set; } = default!;

    [BsonElement("quantity")]
    [BsonRepresentation(BsonType.Int32)]
    public int Quantity { get; set; }

    [BsonElement("price")]
    [BsonRepresentation(BsonType.Double)]
    public double Price { get; set; }
}

Транзакции в MongoDb

Для примера хочу показать как использовать транзакции в MongoDb при помощи моей библиотеки. Для начала нужно определить, при каких условиях возможен вызов методов CRUD в MongoDb через транзакции.

База данных MongoDb должна быть настроена соответствующим образом. То есть поддерживать транзакции. Как настроить транзакции в MongoDb можно посмотреть в статье Configuring ReplicaSet. Если MongoDb запущен в режиме Statenalone - транзакции работать не будут. Для проверки работоспособности транзакций можно воспользоваться методом EnsureReplicationSetReady. Вызов методов, которые долны быть выполнены в транзакции следует через специальные методы UseTransactionAsync или другие его перегрузки.

Пример, как вызывать методы с транзакциями:

await unitOfWork.UseTransactionAsync<OrderBase, int>(ProcessDataInTransactionAsync1, HttpContext.RequestAborted, session);

await unitOfWork.UseTransactionAsync(ProcessDataInTransactionAsync2, repository, HttpContext.RequestAborted, session);

await unitOfWork.UseTransactionAsync(ProcessDataInTransactionAsync3, repository, new TransactionContext(new TransactionOptions(), session, HttpContext.RequestAborted));

await unitOfWork.UseTransactionAsync<OrderBase, int>(ProcessDataInTransactionAsync4, new TransactionContext(new TransactionOptions(), session, HttpContext.RequestAborted));

await unitOfWork.UseTransactionAsync<OrderBase, int>(ProcessDataInTransactionAsync5, TransactionContext.Default);

А вот сами методы, которые использованы в предыдущем примере кода:

async Task ProcessDataInTransactionAsync1(IRepository<OrderBase, int> repositoryInTransaction, IClientSessionHandle session, CancellationToken cancellationToken)
{
    await repository.Collection.DeleteManyAsync(session, FilterDefinition<OrderBase>.Empty, null, cancellationToken);

    var internalOrder1 = DocumentHelper.GetInternal(99);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(session, internalOrder1, null, cancellationToken);
    logger!.LogInformation("InsertOne: {item1}", internalOrder1);

    var internalOrder2 = DocumentHelper.GetInternal(100);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(session, internalOrder2, null, cancellationToken);
    logger!.LogInformation("InsertOne: {item2}", internalOrder2);

    var filter = Builders<OrderBase>.Filter.Eq(x => x.Id, 99);
    var updateDefinition = Builders<OrderBase>.Update.Set(x => x.Description, "Updated description");
    var result = await repositoryInTransaction.Collection
        .UpdateOneAsync(session, filter, updateDefinition, new UpdateOptions { IsUpsert = false }, cancellationToken);

    if (result.IsModifiedCountAvailable)
    {
        logger!.LogInformation("Update {}", result.ModifiedCount);
    }

    throw new ApplicationException("EXCEPTION! BANG!");
}

async Task ProcessDataInTransactionAsync2(IRepository<OrderBase, int> repositoryInTransaction, IClientSessionHandle session, CancellationToken cancellationToken)
{
    await repositoryInTransaction.Collection.DeleteManyAsync(session, FilterDefinition<OrderBase>.Empty, null, cancellationToken);

    var internalOrder1 = DocumentHelper.GetInternal(99);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(session, internalOrder1, null, cancellationToken);
    logger!.LogInformation("InsertOne: {item1}", internalOrder1);

    var internalOrder2 = DocumentHelper.GetInternal(100);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(session, internalOrder2, null, cancellationToken);
    logger!.LogInformation("InsertOne: {item2}", internalOrder2);

    var filter = Builders<OrderBase>.Filter.Eq(x => x.Id, 99);
    var updateDefinition = Builders<OrderBase>.Update.Set(x => x.Description, "Updated description");
    var result = await repositoryInTransaction.Collection.UpdateOneAsync(session, filter, updateDefinition, new UpdateOptions { IsUpsert = false }, cancellationToken);

    if (result.IsModifiedCountAvailable)
    {
        logger!.LogInformation("Update {}", result.ModifiedCount);
    }

    throw new ApplicationException("EXCEPTION! BANG!");
}

async Task ProcessDataInTransactionAsync3(IRepository<OrderBase, int> repositoryInTransaction, TransactionContext transactionContext)
{
    await repositoryInTransaction.Collection.DeleteManyAsync(transactionContext.Session, FilterDefinition<OrderBase>.Empty, null, transactionContext.CancellationToken);

    var internalOrder1 = DocumentHelper.GetInternal(99);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(transactionContext.Session, internalOrder1, null, transactionContext.CancellationToken);
    transactionContext.Logger.LogInformation("InsertOne: {item1}", internalOrder1);

    var internalOrder2 = DocumentHelper.GetInternal(100);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(transactionContext.Session, internalOrder2, null, transactionContext.CancellationToken);
    transactionContext.Logger.LogInformation("InsertOne: {item2}", internalOrder2);

    var filter = Builders<OrderBase>.Filter.Eq(x => x.Id, 99);
    var updateDefinition = Builders<OrderBase>.Update.Set(x => x.Description, "Updated description");
    var result = await repositoryInTransaction.Collection.UpdateOneAsync(transactionContext.Session, filter, updateDefinition, new UpdateOptions { IsUpsert = false }, transactionContext.CancellationToken);

    if (result.IsModifiedCountAvailable)
    {
        transactionContext.Logger.LogInformation("Update {}", result.ModifiedCount);
    }

    throw new ApplicationException("EXCEPTION! BANG!");
}

async Task ProcessDataInTransactionAsync4(IRepository<OrderBase, int> repositoryInTransaction, TransactionContext transactionContext)
{
    await repositoryInTransaction.Collection.DeleteManyAsync(transactionContext.Session, FilterDefinition<OrderBase>.Empty, null, transactionContext.CancellationToken);

    var internalOrder1 = DocumentHelper.GetInternal(99);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(transactionContext.Session, internalOrder1, null, transactionContext.CancellationToken);
    transactionContext.Logger.LogInformation("InsertOne: {item1}", internalOrder1);

    var internalOrder2 = DocumentHelper.GetInternal(100);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(transactionContext.Session, internalOrder2, null, transactionContext.CancellationToken);
    transactionContext.Logger.LogInformation("InsertOne: {item2}", internalOrder2);

    var filter = Builders<OrderBase>.Filter.Eq(x => x.Id, 99);
    var updateDefinition = Builders<OrderBase>.Update.Set(x => x.Description, "Updated description");
    var updateResult = await repositoryInTransaction.Collection.UpdateOneAsync(transactionContext.Session, filter, updateDefinition, new UpdateOptions { IsUpsert = false }, transactionContext.CancellationToken);

    if (updateResult.IsModifiedCountAvailable)
    {
        transactionContext.Logger.LogInformation("Update {}", updateResult.ModifiedCount);
    }

    throw new ApplicationException("EXCEPTION! BANG!");
}

async Task ProcessDataInTransactionAsync5(IRepository<OrderBase, int> repositoryInTransaction, TransactionContext transactionContext)
{
    await repositoryInTransaction.Collection.DeleteManyAsync(transactionContext.Session, FilterDefinition<OrderBase>.Empty, null, transactionContext.CancellationToken);

    var internalOrder1 = DocumentHelper.GetInternal(99);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(transactionContext.Session, internalOrder1, null, transactionContext.CancellationToken);
    transactionContext.Logger.LogInformation("InsertOne: {item1}", internalOrder1);

    var internalOrder2 = DocumentHelper.GetInternal(100);
    await repositoryInTransaction.Collection.InsertOneAsync(transactionContext.Session, internalOrder2, null, transactionContext.CancellationToken);
    transactionContext.Logger.LogInformation("InsertOne: {item2}", internalOrder2);

    var filter = Builders<OrderBase>.Filter.Eq(x => x.Id, 99);
    var updateDefinition = Builders<OrderBase>.Update.Set(x => x.Description, "Updated description");
    var updateResult = await repositoryInTransaction.Collection.UpdateOneAsync(transactionContext.Session, filter, updateDefinition, new UpdateOptions { IsUpsert = false }, transactionContext.CancellationToken);

    if (updateResult.IsModifiedCountAvailable)
    {
        transactionContext.Logger.LogInformation("Update {}", updateResult.ModifiedCount);
    }

    throw new ApplicationException("EXCEPTION! BANG!");
}

Настоятельно рекомендую ознакомиться с тем, как используются методы вызова CRUD операций внутри каждого из методов. Обратите внимание на то, что обязательно использование session для вызова операций на операции Insert/Update/Delete. В противном случае, при ошибке или исключении отмены операции не произойдет.

Профилировщик (Profiler)

Чтобы включить профилировки (profiler) перед запросом выполните команду:

unitOfWork.EnableProfiler();

Чтобы выключить профилировки (profiler) после запроса выполните команду:

unitOfWork.DisableProfiler();

Для отладки запросов, проверки нагрузки и определения наличия индексов MongoDb можно в режиме отладки включить профилировщик ваших запросов. Профилировщик даст возможность логировать все запросы в MongoDb. Вы можете посмотреть их в своей БД в коллекции system.profile.

// можно без фильтров, тогда увидите всё, что для вас собрал профилировщик
db.system.profile().find()

Отладочную информацию можно также записать в ILogger. Для этого надо в опциях запроса в комментарии указать уникальный идентификатор запроса:

var options1 = new InsertManyOptions { Comment = "07be0e36-f1c3-f6a7-4e52-5333eb32e00e" };
await repository.Collection.InsertManyAsync(session, both, options1, cancellationToken);

repository.LogRequest("07be0e36-f1c3-f6a7-4e52-5333eb32e00e");

А после этого запроса выполнить команду LogRequest.

Внимание!!! Профилировщик потребляет значительные ресурсы! Не используйте профилирование, если нет потребности в анализе данных и производительности. Не забудьте отключить профилировщик для использования на PRODUCTION!!!

Комментарии, пожелания, замечания

Пишите комментарии к видео на сайте www.calabonga.net

Ссылки

• Nuget пакет
• Статья в блоге

YouTube

<a href="http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=xqqR7YVZJww " target="_blank"><img src="http://img.youtube.com/vi/xqqR7YVZJww/0.jpg" alt="IMAGE ALT TEXT HERE" width="240" height="180" border="10" /></a>

<a href="http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=otVeeM3pS74 " target="_blank"><img src="http://img.youtube.com/vi/otVeeM3pS74/0.jpg" alt="IMAGE ALT TEXT HERE" width="240" height="180" border="10" /></a>

Автор

Сергей Калабонга (Calabonga)

Блог по программированию