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
学生表如14-7所示。
表14-7 学生表Student
|
Name |
English |
Math |
Computer |
|
zhangsan |
69 |
86 |
77 |
|
lisi |
55 |
100 |
88 |
- 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：
|
scofield |
45 |
89 |
100 |
（2）获取scofield的English成绩信息
package org.example;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
public class MySQLClient {
private static final String URL = "jdbc:mysql://192.168.200.129:3306/school";
private static final String USER = "root";
private static final String PASSWORD = "1";
public static void main(String[] args) {
try {
// 确保加载 MySQL JDBC 驱动
Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
// 连接到数据库
Connection connection = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
System.out.println("成功连接到数据库！");
// (1) 向 Student 表中添加记录
String insertSQL = "INSERT INTO Student (Name, English, Math, Computer) VALUES (?, ?, ?, ?)";
try (PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(insertSQL)) {
preparedStatement.setString(1, "scofield");
preparedStatement.setInt(2, 45);
preparedStatement.setInt(3, 89);
preparedStatement.setInt(4, 100);
int rowsAffected = preparedStatement.executeUpdate();
System.out.println("成功插入记录，受影响的行数: " + rowsAffected);
}
// (2) 获取 scofield 的 English 成绩信息
String selectSQL = "SELECT English FROM Student WHERE Name = ?";
try (PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(selectSQL)) {
preparedStatement.setString(1, "scofield");
ResultSet resultSet = preparedStatement.executeQuery();
if (resultSet.next()) {
int englishScore = resultSet.getInt("English");
System.out.println("scofield 的 English 成绩: " + englishScore);
} else {
System.out.println("未找到 scofield 的记录。");
}
}
// 关闭连接
connection.close();
} catch (ClassNotFoundException e) {
System.err.println("MySQL JDBC Driver 未找到。请确保已添加 JDBC 驱动到项目中。");
e.printStackTrace();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
（二）HBase数据库操作
学生表Student如表14-8所示。
表14-8 学生表Student
|
name |
score |
|||
|
English |
Math |
Computer |
||
|
zhangsan |
69 |
86 |
77 |
|
|
lisi |
55 |
100 |
88 |
|
- 根据上面给出的学生表Student的信息，执行如下操作：
（1）用Hbase Shell命令创建学生表Student；
（2）用scan命令浏览Student表的相关信息；
（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，用HBase API编程实现以下操作：
（1）添加数据：English:45 Math:89 Computer:100
|
scofield |
45 |
89 |
100 |
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.util.Bytes;
public class HBaseExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建HBase连接
Connection connection = ConnectionFactory.createConnection();
Table table = connection.getTable(Bytes.toBytes("Student"));
// 创建Put对象，指定行键
Put put = new Put(Bytes.toBytes("scofield"));
put.addColumn(Bytes.toBytes("English"), Bytes.toBytes("score"), Bytes.toBytes("45"));
put.addColumn(Bytes.toBytes("Math"), Bytes.toBytes("score"), Bytes.toBytes("89"));
put.addColumn(Bytes.toBytes("Computer"), Bytes.toBytes("score"), Bytes.toBytes("100"));
// 将数据插入表中
table.put(put);
// 关闭连接
table.close();
connection.close();
}
}
（2）获取scofield的English成绩信息。
import org.apache.hadoop.hbase.client.Connection;
import org.apache.hadoop.hbase.client.ConnectionFactory;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Get;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Result;
import org.apache.hadoop.hbase.client.Table;
import org.apache.hadoop.hbase.util.Bytes;
public class HBaseExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建HBase连接
Connection connection = ConnectionFactory.createConnection();
Table table = connection.getTable(Bytes.toBytes("Student"));
// 创建Get对象，指定行键
Get get = new Get(Bytes.toBytes("scofield"));
Result result = table.get(get);
// 获取English成绩
byte[] englishScore = result.getValue(Bytes.toBytes("English"), Bytes.toBytes("score"));
System.out.println("scofield的English成绩: " + Bytes.toString(englishScore));
// 关闭连接
table.close();
connection.close();
}
}
（三）Redis数据库操作
Student键值对如下：
|
zhangsan:｛ English: 69 Math: 86 Computer: 77 ｝ lisi:｛ English: 55 Math: 100 Computer: 88 ｝ |
1. 根据上面给出的键值对，完成如下操作：
（1）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）；
（2）用hgetall命令分别输出zhangsan和lisi的成绩信息；
（3）用hget命令查询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：
|
scofield:｛ English: 45 Math: 89 Computer: 100 ｝ |
import redis.clients.jedis.Jedis;
public class RedisExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建Jedis连接
Jedis jedis = new Jedis("localhost");
// 添加scofield的成绩
jedis.hset("student:scofield", "English", "45");
jedis.hset("student:scofield", "Math", "89");
jedis.hset("student:scofield", "Computer", "100");
// 关闭连接
jedis.close();
}
}
（2）获取scofield的English成绩信息
import redis.clients.jedis.Jedis;
public class RedisExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建Jedis连接
Jedis jedis = new Jedis("localhost");
// 获取scofield的English成绩
String englishScore = jedis.hget("student:scofield", "English");
System.out.println("scofield的English成绩: " + englishScore);
// 关闭连接
jedis.close();
}
}
（四）MongoDB数据库操作
Student文档如下:
|
{ “name”: “zhangsan”, “score”: { “English”: 69, “Math”: 86, “Computer”: 77 } } { “name”: “lisi”, “score”: { “English”: 55, “Math”: 100, “Computer”: 88 } } |
1.根据上面给出的文档，完成如下操作：
（1）用MongoDB Shell设计出student集合；
use dbstudent;
db.student.insertMany([
{
"name": "zhangsan",
"score": {
"English": 69,
"Math": 86,
"Computer": 77
}
},
{
"name": "lisi",
"score": {
"English": 55,
"Math": 100,
"Computer": 88
}
}
]);
（2）用find()方法输出两个学生的信息；
db.student.find().pretty();
（2）用find()方法查询zhangsan的所有成绩(只显示score列)；
db.student.find({ "name": "zhangsan" }, { "score": 1, "_id": 0 });
（4）修改lisi的Math成绩，改为95。
db.student.updateOne(
{ "name": "lisi" },
{ $set: { "score.Math": 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：
|
{ “name”: “scofield”, “score”: { “English”: 45, “Math”: 89, “Computer”: 100 } } |
import com.mongodb.MongoClient;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import org.bson.Document;
public class MongoDBExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建MongoDB客户端
MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
MongoDatabase database = mongoClient.getDatabase("your_database_name");
MongoCollection<Document> collection = database.getCollection("student");
// 创建scofield的文档
Document scofield = new Document("name", "scofield")
.append("score", new Document("English", 45)
.append("Math", 89)
.append("Computer", 100));
// 插入文档
collection.insertOne(scofield);
// 关闭客户端
mongoClient.close();
}
}
（2）获取scofield的所有成绩成绩信息(只显示score列)
import com.mongodb.MongoClient;
import com.mongodb.client.MongoCollection;
import com.mongodb.client.MongoDatabase;
import org.bson.Document;
import org.bson.conversions.Bson;
import static com.mongodb.client.model.Projections.excludeId;
import static com.mongodb.client.model.Projections.include;
public class MongoDBExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建MongoDB客户端
MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
MongoDatabase database = mongoClient.getDatabase("your_database_name");
MongoCollection<Document> collection = database.getCollection("student");
// 查询scofield的成绩
Document scofieldScore = collection.find(new Document("name", "scofield"))
.projection(include("score"))
.first();
System.out.println("scofield的成绩: " + scofieldScore);
// 关闭客户端
mongoClient.close();
}
}
