«1. Обзор

В этом руководстве мы узнаем об Azure Cosmos DB и о том, как мы можем взаимодействовать с ней с помощью Spring Data.

2. Azure Cosmos DB

Azure Cosmos DB — это глобально распределенная служба базы данных Майкрософт.

Это база данных NoSQL, которая предоставляет комплексные соглашения об уровне обслуживания для пропускной способности, задержки, доступности и гарантий согласованности. Кроме того, он обеспечивает доступность на уровне 99,999% как для чтения, так и для записи.

Azure Cosmos DB не предоставляет только два варианта согласованности, т. е. согласованность или несогласованность. Вместо этого мы получаем пять вариантов согласованности: строгое, ограниченное устаревание, сеанс, согласованный префикс и возможное.

Мы можем эластично масштабировать как пропускную способность, так и хранилище Azure Cosmos DB.

Кроме того, он доступен во всех регионах Azure и предлагает готовое глобальное распространение, поскольку мы можем реплицировать наши данные в любых регионах Azure, просто нажав кнопку. Это помогает нам располагать наши данные ближе к нашим пользователям, чтобы мы могли быстрее обслуживать их запросы.

Он не зависит от схемы, поскольку не имеет схемы. Кроме того, нам не нужно выполнять какое-либо управление индексами для Azure Cosmos Db. Он автоматически индексирует данные для нас.

Мы можем работать с Azure CosmosDb, используя различные стандартные API, такие как SQL, MongoDB, Cassandra и т. д.

3. Spring Data Azure Cosmos DB

Microsoft также предоставляет модуль, который позволяет нам работать с Cosmos DB, используя Весенние данные. В следующем разделе мы увидим, как мы можем использовать Azure Cosmos DB в приложении Spring Boot.

В нашем примере мы создадим веб-приложение Spring, которое хранит сущность продукта в базе данных Azure Cosmos и выполняет с ней основные операции CRUD. Сначала нам нужно настроить учетную запись и базу данных на портале Azure, следуя инструкциям в документации.

Если мы не хотим создавать учетную запись на портале Azure, Azure также предоставляет эмулятор Azure Cosmos. Несмотря на то, что он не содержит всех функций службы Azure Cosmos и имеет некоторые отличия, мы можем использовать его для локальной разработки и тестирования.

Мы можем использовать эмулятор в нашей локальной среде двумя способами: либо загрузив эмулятор Azure Cosmos на свой компьютер, либо запустив эмулятор в Docker для Windows.

Мы выберем вариант запуска в Docker для Windows. Давайте извлечем образ Docker, выполнив следующую команду: 

docker pull microsoft/azure-cosmosdb-emulator

Затем мы можем запустить образ Docker и запустить контейнер, выполнив следующие команды: 

set containerName=azure-cosmosdb-emulator
set hostDirectory=%LOCALAPPDATA%\azure-cosmosdb-emulator.hostd
md %hostDirectory% 2>nul
docker run --name %containerName% --memory 2GB --mount "type=bind,source=%hostDirectory%,destination=C:\CosmosDB.Emulator\bind-mount" -P --interactive --tty microsoft/azure-cosmosdb-emulator

После настройки учетной записи Azure Cosmos DB. и базу данных на портале Azure или в Docker, мы можем продолжить настройку в нашем приложении Spring Boot.

4. Использование Azure Cosmos DB в Spring

4.1. Настройка Spring Data Azure Cosmos DB с помощью Spring

Начнем с добавления зависимости spring-data-cosmosdb в наш pom.xml: 

<dependency> 
    <groupId>com.microsoft.azure</groupId> 
    <artifactId>spring-data-cosmosdb</artifactId> 
    <version>2.3.0</version> 
</dependency>

Для доступа к Azure Cosmos DB из нашего приложения Spring нам потребуется URI наша база данных, это ключи доступа и имя базы данных. Затем мы добавим свойства соединения в наш application.properties: 

azure.cosmosdb.uri=cosmodb-uri
azure.cosmosdb.key=cosmodb-primary-key
azure.cosmosdb.secondaryKey=cosmodb-secondary-key
azure.cosmosdb.database=cosmodb-name

Значения вышеуказанных свойств можно найти на портале Azure. URI, первичный ключ и вторичный ключ будут доступны в разделе ключей нашей Azure Cosmos DB на портале Azure.

Чтобы подключиться к Azure Cosmos DB из нашего приложения, нам нужно создать клиент. Для этого нам нужно расширить класс AbstractCosmosConfiguration в нашем классе конфигурации и добавить аннотацию @EnableCosmosRepositories.

Эта аннотация будет сканировать интерфейсы, которые расширяют интерфейсы репозитория Spring Data в указанном пакете.

Нам также необходимо настроить bean-компонент типа CosmosDBConfig: 

@Configuration
@EnableCosmosRepositories(basePackages = "com.baeldung.spring.data.cosmosdb.repository")
public class AzureCosmosDbConfiguration extends AbstractCosmosConfiguration {

    @Value("${azure.cosmosdb.uri}")
    private String uri;

    @Value("${azure.cosmosdb.key}")
    private String key;

    @Value("${azure.cosmosdb.database}")
    private String dbName;

    private CosmosKeyCredential cosmosKeyCredential;

    @Bean
    public CosmosDBConfig getConfig() {
        this.cosmosKeyCredential = new CosmosKeyCredential(key);
        CosmosDBConfig cosmosdbConfig = CosmosDBConfig.builder(uri, this.cosmosKeyCredential, dbName)
            .build();
        return cosmosdbConfig;
    }
}

4.2. Создание сущности для Azure Cosmos DB

Для взаимодействия с Azure Cosmos DB мы используем сущности. Итак, давайте создадим сущность, которую будем хранить в Azure Cosmos DB. Чтобы сделать наш класс Product сущностью, мы будем использовать аннотацию @Document: 

@Document(collection = "products")
public class Product {

    @Id
    private String productid;

    private String productName;

    private double price;

    @PartitionKey
    private String productCategory;
}

«

«В этом примере мы использовали атрибут коллекции со значениями продуктов, чтобы указать, что это будет имя нашего контейнера в базе данных. Если мы не укажем никакого значения для параметра коллекции, то имя класса будет использоваться в качестве имени контейнера в базе данных.

Мы также определили идентификатор для нашего документа. Мы можем либо создать поле с именем id в нашем классе, либо аннотировать поле аннотацией @Id. Здесь мы использовали поле productid в качестве идентификатора документа.

Мы можем логически разделить наши данные в нашем контейнере, используя ключ раздела, аннотировав поле с помощью @PartitionKey. В нашем классе мы использовали поле productCategory в качестве ключа раздела.

По умолчанию политика индексирования определяется Azure, но мы также можем настроить ее, используя аннотацию @DocumentIndexingPolicy в нашем классе сущностей.

Мы также можем включить оптимистическую блокировку для нашего контейнера сущностей, создав поле с именем _etag и аннотировав его @Version.

4.3. Определение репозитория 

@Repository
public interface ProductRepository extends CosmosRepository<Product, String> {
    List findByProductName(String productName);

}

Теперь давайте создадим интерфейс ProductRepository, расширяющий CosmosRepository. Используя этот интерфейс, мы можем выполнять операции CRUD в нашей базе данных Azure Cosmos:

Как мы видим, это определяется аналогично другим модулям данных Spring.

4.4. Тестирование соединения 

@SpringBootTest
public class AzureCosmosDbApplicationManualTest {

    @Autowired
    ProductRepository productRepository;

    @Test
    public void givenProductIsCreated_whenCallFindById_thenProductIsFound() {
        Product product = new Product();
        product.setProductid("1001");
        product.setProductCategory("Shirt");
        product.setPrice(110.0);
        product.setProductName("Blue Shirt");

        productRepository.save(product);
        Product retrievedProduct = productRepository.findById("1001", new PartitionKey("Shirt"))
            .orElse(null);
        Assert.notNull(retrievedProduct, "Retrieved Product is Null");
    }

}

Теперь мы можем создать тест Junit для сохранения объекта Product в Azure Cosmos DB с помощью нашего ProductRepository:

Запустив этот тест Junit, мы можем проверить наше соединение с Azure Cosmos DB из нашего приложения Spring. .

5. Заключение

В этом руководстве мы узнали об Azure Cosmos DB. Далее мы узнали, как получить доступ к Azure Cosmos DB из приложения Spring Boot, как создавать сущности и настраивать репозиторий, расширяя CosmosRepository для взаимодействия с ним.