MongoDB进阶（九）Java中实现MongoDB自增主键ID

1.了解MongoDB的ObjectId

        MongoDB的文档固定是使用“_id”作为主键的，它可以是任何类型的，默认是个ObjectId对象（在Java中则表现为字符串），那么为什么MongoDB没有采用其他比较常规的做法（比如MySql的自增主键），而是采用了ObjectId的形式来实现？别着急，咱们看看ObjectId的生成方式便可知悉。
        ObjectId使用12字节的存储空间，每个字节两位十六进制数字，是一个24位的字符串。由于看起来很长，不少人会觉得难以处理，其实不然。ObjectId是由客户端生成的，按照如下方式生成：

• 前4位是一个从标准纪元开始的时间戳，是一个int类别，只不过从十进制转换为了十六进制。这意味着这4个字节隐含了文档的创建时间，将会带来一些有用的属性。并且时间戳处于字符的最前面，同时意味着ObjectId大致会按照插入顺序进行排序，这对于某些方面起到很大作用，如作为索引提高搜索效率等等。使用时间戳还有一个好处是，某些客户端驱动可以通过ObjectId解析出该记录是何时插入的，这也解答了我们平时快速连续创 建多个Objectid时，会发现前几位数字很少发现变化的现实，因为使用的是当前时间，很多用户担心要对服务器进行时间同步，其实这个时间戳的真实值并 不重要，只要其总不停增加就好。

• 接下来的3个字节，是所在主机的唯一标识符，一般是机器主机名的散列值，这样就确保了不同主机生成不同的机器hash值，确保在分布式中不造成冲突，这也就是在同一台机器生成的objectid中间的字符串都是一模一样的原因。

• 上面的机器字节是为了确保在不同机器产生的ObjectId不冲突，而PID就是为了在同一台机器不同的mongodb进程产生了ObjectId不冲突。

• 前面的9个字节是保证了一秒内不同机器不同进程生成ObjectId不冲突，最后的3个字节是一个自动增加的计数器，用来确保在同一秒内产生的ObjectId也不会冲突，允许256的3次方等于16777216条记录的唯一性。

        因此，MongoDB不使用自增主键，而是使用ObjectId。在分布式环境中，多个机器同步一个自增ID不但费时且费力，MongoDB从一开始就是设计用来做分布式数据库的，处理多个节点是一个核心要求，而ObjectId在分片环境中要容易生成的多。

2.手动实现自增ID

        ObjectId确实是有很大的好处，但有时候由于某些不可抗力的因素或需求，我们仍需要实现一个自增的数值ID，笔者查阅了网上的资料，大多都是一个套路：使用一个单独的集合A来记录每个集合中的ID最大值，然后每次向集合B中插入文档时，去查找集合A中集合B所对应的ID最大值，取出来并+1，然后更新集合A、根据这个ID再插入文档。下面笔者通过网上一种自认为好点的方式来实现，因为笔者用的是Spring Data MongoDB……

2.1 定义序列实体类SeqInfo

我们需要用这个集合来存储每个集合的ID记录自增到了多少，如下代码：

package com.jastar.autokey.entity;

import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Field;

/**
 * 模拟序列类
 * 
 * @author Jastar·Wang
 * @date 2017年5月27日
 */
@Document(collection = "sequence")
public class SeqInfo {

	@Id
	private String id;// 主键

	@Field
	private String collName;// 集合名称

	@Field
	private Long seqId;// 序列值

	// 省略getter、setter

}

2.2 定义注解AutoIncKey

我们需要通过这个注解标识主键ID需要自动增长，如下代码：

package com.jastar.autokey.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * 自定义注解，标识主键字段需要自动增长
 * 

 * ClassName: AutoIncKey
 * 
 * 

 * Copyright: (c)2017 Jastar·Wang,All rights reserved.
 * 
 * 
 * @author jastar-wang
 * @date 2017年5月27日
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface AutoIncKey {
	
}

2.3 定义业务实体类Student

package com.jastar.autokey.entity;

import org.springframework.data.annotation.Id;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Document;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.Field;

import com.jastar.autokey.annotation.AutoIncKey;

@Document(collection = "student")
public class Student {

	@AutoIncKey
	@Id
	private Long id = 0L;// 为什么赋了默认值？文章后说明

	@Field
	private String name;

	// 省略getter、setter
}

2.4 定义监听类SaveEventListener

→2017年7月26日更新：

        注意下面代码中重写的onBeforeConvert方法在1.8版本开始就废弃了，不过官方推荐： Please use onBeforeConvert(BeforeConvertEvent)，各位猿友可以研究下这个方法如何使用，我想 BeforeConvertEvent 对象里面应该会有所需要的参数信息，在此我就不再亲测了。

因为使用的是Spring Data MongoDB，所以可以重写监听事件里面的方法，而进行某些处理，该类需要继承AbstractMongoEventListener类，并且需交由Spring管理，如下代码：

package com.jastar.autokey.listener;

import java.lang.reflect.Field;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.mongodb.core.FindAndModifyOptions;
import org.springframework.data.mongodb.core.MongoTemplate;
import org.springframework.data.mongodb.core.mapping.event.AbstractMongoEventListener;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Criteria;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Update;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.ReflectionUtils;

import com.jastar.autokey.annotation.AutoIncKey;
import com.jastar.autokey.entity.SeqInfo;

/**
 * 保存文档监听类

 * 在保存对象时，通过反射方式为其生成ID
 * 

 * ClassName: SaveEventListener
 * 
 * 

 * Copyright: (c)2017 Jastar·Wang,All rights reserved.
 * 
 * 
 * @author jastar-wang
 * @date 2017年5月27日
 */
@Component
public class SaveEventListener extends AbstractMongoEventListener