实验4 NoSQL和关系数据库的操作比较

实验4 NoSQL和关系数据库的操作比较

1.实验目的

（1）理解四种数据库(MySQL、HBase、Redis和MongoDB)的概念以及不同点；

（2）熟练使用四种数据库操作常用的Shell命令；

（3）熟悉四种数据库操作常用的Java API。

2.实验平台

（1）操作系统：Linux（建议Ubuntu16.04或Ubuntu18.04）；

（2）Hadoop版本：3.1.3；

（3）MySQL版本：5.6；

（4）HBase版本：2.2.2；

（5）Redis版本：5.0.5；

（6）MongoDB版本：4.0.16；

（7）JDK版本：1.8；

（8）Java IDE：Eclipse；

3.实验步骤

（一） MySQL数据库操作

 学生表Student

1.根据上面给出的Student表，在MySQL数据库中完成如下操作：

（1）在MySQL中创建Student表，并录入数据；

（2）用SQL语句输出Student表中的所有记录；

（3）查询zhangsan的Computer成绩；

（4）修改lisi的Math成绩，改为95。

 2.根据上面已经设计出的Student表，使用MySQL的JAVA客户端编程实现以下操作：

（1）向Student表中添加如下所示的一条记录：

 （2）获取scofield的English成绩信息

import java.sql.*;
public class mysqlTest {

	/**
	 * @param args
	 */
	//JDBC DRIVER and DB
	static final String  DRIVER="com.mysql.jdbc.Driver";
	static final String DB="jdbc:mysql://localhost/test";
	//Database auth
	static final String USER="root";
	static final String PASSWD="123456";
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Connection conn=null;
		Statement stmt=null;
		ResultSet rs=null;
		try {
			//加载驱动程序
			Class.forName(DRIVER);
			System.out.println("Connecting to a selected database...");
			//打开一个连接
			conn=DriverManager.getConnection(DB, USER, PASSWD);
			执行一个插入
			stmt=conn.createStatement();
			String sql="insert into student values('scofield',45,89,100)";
			stmt.executeUpdate(sql);
			System.out.println("Inserting records into the table successfully!");
			//执行一个查询
//			stmt=conn.createStatement();
			sql="select name,English from student where name='scofield' ";
			获得结果集
			rs=stmt.executeQuery(sql);
			System.out.println("name"+"\t\t"+"English");
			while(rs.next())
			{
				System.out.print(rs.getString(1)+"\t\t");
				System.out.println(rs.getInt(2));
			}
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}catch (SQLException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}finally
		{
			if(stmt!=null)
				try {
					stmt.close();
				} catch (SQLException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			if(conn!=null)
				try {
					conn.close();
				} catch (SQLException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
		}
	}

（二） HBase数据库操作

                                                             学生表Student

根据上面给出的学生表Student的信息，执行如下操作：

• 用Hbase Shell命令创建学生表Student

• 用scan指令浏览Student表的相关信息

• 查询zhangsan的Computer成绩

• 修改lisi的Math成绩，改为95

根据上面已经设计出的Student表，用HBase API编程实现以下操作：

（1）添加数据：English:45  Math:89 Computer:100

（2）获取scofield的English成绩信息

import java.io.IOException;
import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
import org.apache.hadoop.hbase.HBaseConfiguration;
import org.apache.hadoop.hbase.TableName;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Admin;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Connection;
import org.apache.hadoop.hbase.client.ConnectionFactory;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Put;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Table;
import org.apache.hadoop.hbase.Cell;
import org.apache.hadoop.hbase.CellUtil;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Result;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Get;


public class hbaseTest {

	/**
	 * @param args
	 */
	  public static Configuration configuration;
      public static Connection connection;
      public static Admin admin;
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		init();
         try {
        	 //插入数据
//			insertRow("student","scofield","score","English","45");
//			insertRow("student","scofield","score","Math","89");
//			insertRow("student","scofield","score","Computer","100");
			//查询数据
			getData("student","scofield","score","English");
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
         close();
	}
	 public static void insertRow(String tableName,String rowKey,String colFamily,String col,String val) throws IOException {
         Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));
         Put put = new Put(rowKey.getBytes());
         put.addColumn(colFamily.getBytes(), col.getBytes(), val.getBytes());
         table.put(put);
         table.close();
     }
	 public static void getData(String tableName,String rowKey,String colFamily,
			  String col)throws  IOException{
         Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));
         Get get = new Get(rowKey.getBytes());
         get.addColumn(colFamily.getBytes(),col.getBytes());
         Result result = table.get(get);
         showCell(result);
         table.close();
     }
	  public static void showCell(Result result){
         Cell[] cells = result.rawCells();
         for(Cell cell:cells){
             System.out.println("RowName:"+new String(CellUtil.cloneRow(cell))+" ");
             System.out.println("Timetamp:"+cell.getTimestamp()+" ");
             System.out.println("column Family:"+new String(CellUtil.cloneFamily(cell))+" ");
             System.out.println("row Name:"+new String(CellUtil.cloneQualifier(cell))+" ");
             System.out.println("value:"+new String(CellUtil.cloneValue(cell))+" ");
         }
     }
	  
	  public static void init() {
		  configuration  = HBaseConfiguration.create();
	         configuration.set("hbase.rootdir","hdfs://localhost:9000/hbase");
	         try{
	             connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);
	             admin = connection.getAdmin();
	         }catch (IOException e){
	             e.printStackTrace();
	         }
	  }
	  
	  public static void close(){
            try{
                if(admin != null){
                    admin.close();
                }
                if(null != connection){
                    connection.close();
                }
            }catch (IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
}

（三）Redis数据库操作

Student键值对如下：

1.根据上面给出的键值对，完成如下操作：

• 用Redis的哈希结构设计出学生表Student（键值可以用student.zhangsan和student.lisi来表示两个键值属于同一个表）；   

• 用hgetall命令分别输出zhangsan和lisi的成绩信息；

• 用hget命令查询zhangsan的Computer成绩；

• 修改lisi的Math成绩，改为95。

2.根据上面已经设计出的学生表Student，用Redis的JAVA客户端编程(jedis)，实现如下操作：

（1）添加数据：English:45  Math:89 Computer:100

该数据对应的键值对形式如下：

（2）获取scofield的English成绩信息

import java.util.Map;
import redis.clients.jedis.Jedis;

public class redisTest {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static Jedis jedis;
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		jedis = new Jedis("localhost");
		//插入数据
//		test1();
		//查询数据
		test2();
	}

	public static void test1() {
		// TODO Auto-generated method stub
		jedis.hset("student.scofield", "English","45");
		jedis.hset("student.scofield", "Math","89");
		jedis.hset("student.scofield", "Computer","100");
		Map<String,String>  value = jedis.hgetAll("student.scofield");
		for(Map.Entry<String, String> entry:value.entrySet())
		{
			System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
		}
	}
	
	public static void test2() {
		// TODO Auto-generated method stub
		String value=jedis.hget("student.scofield", "English");
		System.out.println("scofield's English score is:    "+value);
	}
}

（四）MongoDB数据库操作

Student文档如下:

1. 根据上面给出的文档，完成如下操作：

• 用MongoDB Shell设计出student集合；

• 用find()方法输出两个学生的信息；

• 用find()方法查询zhangsan的所有成绩(只显示score列)；

• 修改lisi的Math成绩，改为95。

2.根据上面已经设计出的Student集合，用MongoDB的Java客户端编程，实现如下操作：

（1）添加数据：English:45 Math:89  Computer:100

与上述数据对应的文档形式如下：

（2）获取scofield的所有成绩成绩信息(只显示score列)

文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-435691.html

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.bson.Document;
import com.mongodb.MongoClient;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import com.mongodb.client.MongoCursor;

public class mongoTest {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static MongoClient  mongoClient;
	public static MongoDatabase mongoDatabase;
	public static MongoCollection<Document> collection;
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		init();
		//插入数据
//		test1();
		//查询数据
		test2();
		
	}

	public static void test1() {
		// TODO Auto-generated method stub
		//实例化一个文档,内嵌一个子文档
		Document document=new Document("name","scofield").
				append("score", new Document("English",45).
						append("Math", 89).
						append("Computer", 100));
		List<Document> documents = new ArrayList<Document>();  
        documents.add(document);  
        //将文档插入集合中
        collection.insertMany(documents);  
        System.out.println("文档插入成功"); 
	}
	
	public static void test2() {
		// TODO Auto-generated method stub
		//进行数据查找,查询条件为name=scofield, 对获取的结果集只显示score这个域
				MongoCursor<Document>  cursor=collection.find( new Document("name","scofield")).
						projection(new Document("score",1).append("_id", 0)).iterator();
				while(cursor.hasNext())
					System.out.println(cursor.next().toJson());
		}

	public static void init() {
		// TODO Auto-generated method stub
		//实例化一个mongo客户端
		 mongoClient=new MongoClient("localhost",27017);
		//实例化一个mongo数据库
		mongoDatabase = mongoClient.getDatabase("student");
		//获取数据库中某个集合
		collection = mongoDatabase.getCollection("student");
	}
	
}

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