完整实验报告word文件：实验四：NoSQL和关系数据库的操作比较
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"大数据技术原理与应用"课程实验报告
题目：实验四：NoSQL和关系数据库的操作比较
姓名：朱小凡
日期：2022/4/17
1、实验环境：
设备名称 华硕-坠机堡垒8
处理器 Intel® Core™ i5-10300H CPU @ 2.50GHz 2.50 GHz
机带 RAM 16.0 GB (15.8 GB 可用)
主机操作系统 Windows 10 家庭中文版
虚拟机操作系统 ubuntukylin-16.04
Hadoop 版本 3.1.3
JDK 版本 1.8
Java IDE：Eclipse
系统类型 64 位操作系统, 基于 x64 的处理器
MySQL：5.7.33-0ubuntu0.16.04.1
Redis：redis-3.2.7
MongoDB：2.6.10
2、实验内容与完成情况：
1、MySQL数据库操作
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9jlqWaA5-1651817958932)(media/image1.png)]{width=“6.0in” height=“1.5916666666666666in”}
(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。
SQL语句：
- create table Student (
Name varchar(30) NOT NULL,
English TINYINT,
Math TINYINT,
Computer TINYINT
);
-
insert into Student values (“zhangsan”,69,86,77);
-
insert into Student values
(“lisi”,55,100,88);[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NBcCyf3V-1651817958933)(media/image2.png)]{width=“6.0in”
height=“2.20625in”}
图1、创建Student表
2、用SQL语句输出Student表中的所有记录。
SQL语句：
select * from Student;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-W59XcT2S-1651817958933)(media/image3.png)]{width=“3.441965223097113in”
height=“1.2334405074365704in”}
图2、查询Student表
3、查询zhangsan的Computer成绩。
SQL语句：
select name , Computer from Student where name =“zhangsan”;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-E74MjyN5-1651817958934)(media/image4.png)]{width=“5.125444006999125in”
height=“1.0250885826771654in”}
图3、查询zhangsan的Computer成绩
4、修改lisi的 Math成绩,改为95。
SQL语句：
update Student set Math=95 where name = “lisi”;
select name , Math from Student where name =“lisi”;
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ETTj8MLW-1651817958934)(media/image5.png)]{width=“4.925426509186352in”
height=“1.7584853455818024in”}
图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。
java代码：
1. **import** java.sql.\*;
2. **public** **class** MySQLExample
3. {
4.
5. **static** **final** String JDBC_DRIVER = \"com.mysql.jdbc.Driver\";
6. **static** **final** String DB_URL = \"jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false&serverTimezone=UTC\"; //Student是数据库名
7. **static** **final** String USER = \"root\";
8. **static** **final** String PASS = \"123456\";
9.
10. //添加一行记录
11. **public** **static** **void** addRecord(Connection conn,String sql,String name,**int** english,**int** math,**int** computer)
12. {
13. PreparedStatement ps;
14. **try**
15. {
16. ps = conn.prepareStatement(sql);
17. ps.setString(1, name);
18. ps.setInt(2, english);
19. ps.setInt(3, math);
20. ps.setInt(4, computer);
21. ps.executeUpdate();
22. System.out.println(\"添加成功！\");
23. ps.close();
24. } **catch** (SQLException e)
25. {
26. e.printStackTrace();
27. }
28. }
29. //sql :select \* from student where name = name
30. **public** **static** **void** Search(Connection conn,String sql,String name,String score)
31. {
32. PreparedStatement ps;
33. **try**
34. {
35. ps = conn.prepareStatement(sql);
36. ps.setString(1, name);
37. ResultSet rs = ps.executeQuery();
38. **while**(rs.next())
39. {
40. System.out.print(name+\":\"+score+\":\");
41. System.out.println(rs.getInt((score)));
42. }
43. rs.close();
44. ps.close();
45. } **catch** (SQLException e)
46. {
47. e.printStackTrace();
48. }
49. }
50. **public** **static** **void** main(String\[\] args)
51. {
52. //main方法可以根据后面截图修改（应该只需要取消或增加相应注释）
53. Connection conn = **null**;
54. **try**{
55. Class.forName(JDBC_DRIVER);
56. System.out.println(\"连接数据库\...\");
57. conn = DriverManager.getConnection(DB_URL,USER,PASS);
58. System.out.println(\" 实例化Statement对象\...\");
59. // String sql = \"INSERT INTO Student VALUES(?,?,?,?);\";
60. // addRecord(conn,sql, \"scofield\", 45, 89, 100);
61. String sql = \"SELECT \* FROM Student WHERE Name = ?;\";
62. Search(conn, sql, \"scofield\", \"English\");
63. conn.close();
64. }**catch**(SQLException se)
65. {
66. se.printStackTrace();
67. }**catch**(Exception e)
68. {
69. e.printStackTrace();
70. }**finally**
71. {
72. **try**
73. {
74. **if**(conn!=**null**) conn.close();
75. }**catch**(SQLException se)
76. {
77. se.printStackTrace();
78. }
79. }
80. System.out.println(\"Goodbye!\");
81. }
82. }
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lpbwu94T-1651817958934)(media/image6.png)]{width=“6.0in” height=“3.420138888888889in”}
图5、MySQL添加记录（java）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ASTF55ow-1651817958935)(media/image7.png)]{width=“5.350463692038495in”
height=“4.417049431321085in”}
图6、MySQL查询记录（java）
2、HBase数据库操作
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Z9yqBZFF-1651817958935)(media/image8.png)]{width=“6.0in” height=“1.7958333333333334in”}
（1）根据上面给出的Student表的信息,执行如下操作。
1）用HBase Shell命令创建学生表Student。
2）用scan指令浏览Student表的相关信息。
Shell命令以及运行结果如图：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FZ9Xk8Gs-1651817958935)(media/image9.png)]{width=“6.0in” height=“4.872916666666667in”}
图7、HBase建Student表
3）查询zhangsan的Computer成绩。
4）修改lisi的Math成绩,改为95。
Shell命令：
get ‘Student’,‘1’,‘score:Computer’
put ‘Student’,‘2’,‘score:Math’,95
get ‘Student’,‘2’
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-glQIcUjY-1651817958936)(media/image10.png)]{width=“5.350463692038495in”
height=“2.3418700787401576in”}
图8、HBase查询修改记录
（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为45 ;Math为89;Computer 为 100。
2）获取scofield的English成绩信息。
java代码：
1. **import** org.apache.hadoop.conf.Configuration;
2. **import** org.apache.hadoop.hbase.\*;
3. **import** org.apache.hadoop.hbase.client.\*;
4. **import** java.io.IOException;
5. **import** java.util.ArrayList;
6. **import** java.util.Map;
7. **public** **class** HbaseExample{
8. **public** **static** Configuration configuration;
9. **public** **static** Connection connection;
10. **public** **static** Admin admin;
11. **public** **static** **void** init()
12. {
13. configuration = HBaseConfiguration.create();
14. configuration.set(\"hbase.rootdir\",\"hdfs://localhost:9000/hbase\");
15. **try**
16. {
17. connection = ConnectionFactory.createConnection(configuration);
18. admin = connection.getAdmin();
19. }**catch** (IOException e)
20. {
21. e.printStackTrace();
22. }
23. }
24. **public** **static** **void** close()
25. {
26. **try**{
27. **if**(admin != **null**)
28. {
29. admin.close();
30. }
31. **if**(**null** != connection)
32. {
33. connection.close();
34. }
35. }**catch** (IOException e)
36. {
37. e.printStackTrace();
38. }
39. }
40. **public** **static** **void** addRecord(String tableName,String row,String\[\] fields,String\[\] values) **throws** IOException
41. {
42. init();
43. Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));
44. Put put = **new** Put(row.getBytes());
45. **int** count = 0;
46. **for** (String str:fields)
47. {
48. String\[\] temp = str.split(\":\");
49. String colFamily = temp\[0\];
50. String col = temp.length == 2 ? temp\[1\] : \"\";
51. put.addColumn(colFamily.getBytes(), col.getBytes(), values\[count\].getBytes());
52. count++;
53. }
54. table.put(put);
55. table.close();
56. close();
57. System.out.println(\"addRecord success\");
58. }
59. **public** **static** **void** main(String\[\] args)**throws** IOException
60. {
61. //main方法可以根据后面截图修改（应该只需要取消或增加相应注释）
62. String tableName = \"Student\";
63. // String\[\] fields = {\"name\",\"score:English\",\"score:Math\",\"score:Computer\"};
64. // String\[\] values = {\"scofield\",\"45\",\"89\",\"100\"};
65. // addRecord(tableName, \"3\", fields, values);
66.
67. init(); //第二题的，做第二题的时候这个不能注掉
68. **try**
69. {
70. Table table = connection.getTable(TableName.valueOf(tableName));
71. Get g = **new** Get(\"3\".getBytes());
72. g.addColumn(\"score\".getBytes(),\"English\".getBytes());
73. Result re = table.get(g);
74. Cell[] cells = re.rawCells();
75. **for**(Cell cell:cells)
76. {
77. System.out.print(\"column Family:\"+**new** String(CellUtil.cloneFamily(cell))+\" \");
78. System.out.print(\"row Name:\"+**new** String(CellUtil.cloneQualifier(cell))+\" \");
79. System.out.println(\"value:\"+**new** String(CellUtil.cloneValue(cell))+\" \");
80. }
81. } **catch** (Exception e)
82. {
83. e.printStackTrace();
84. }
85. }
86. }
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Xk6vlVKs-1651817958936)(media/image11.png)]{width=“6.0in” height=“4.428472222222222in”}
图9、HBase查询修改记录（java）
3、Redis数据库操作
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uu5VYOwC-1651817958936)(media/image12.png)]{width=“5.283791557305337in”
height=“3.700320428696413in”}
（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。
Shell命令：
hset Student.zhangsan English 69
hset Student.zhangsan Math 86
hset Student.zhangsan Computer 77
hset Student.lisi English 55
hset Student.lisi Math 100
hset Student.lisi Computer 88
hgetall Student.zhangsan
hgetall Student.lisi
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-N6oVv1Dn-1651817958937)(media/image13.png)]{width=“6.0in” height=“4.236805555555556in”}
图10、Redis添加与查询记录
3）用hget命令查询zhangsan的 Computer成绩。
4）修改lisi的Math成绩,改为95。
Shell命令：
hget Student.zhangsan Computer
hset Student.lisi Math 95
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-FfqdPoGR-1651817958937)(media/image14.png)]{width=“4.3170406824146985in”
height=“1.258442694663167in”}
图11、Redis查询与修改记录
（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
2）获取 scofield 的 English 成绩信息
java代码：
1. **import** java.util.Map;
2. **import** redis.clients.jedis.Jedis;
3. **public** **class** RedisExample
4. {
5. **public** **static** **void** main(String\[\] args)
6. {
7. //连接本地的 Redis 服务
8. Jedis jedis = **new** Jedis(\"localhost\");
9. System.out.println(\"连接成功\");
10. jedis.hset(\"Student.scofield\", \"English\", \"45\");
11. jedis.hset(\"Student.scofield\", \"Math\", \"89\");
12. jedis.hset(\"Student.scofield\", \"Computer\",\"100\");
13. System.out.println(\"数据添加成功！\");
14. // String re = jedis.hget(\"Student.scofield\", \"English\");
15. // System.out.println(re);
16. Map\<String,String\> value = jedis.hgetAll(\"Student.scofield\");
17. **for**(Map.Entry\<String, String\> entry:value.entrySet())
18. {
19. System.out.println(entry.getKey()+\": \"+entry.getValue());
20. }
21. }
22. }
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OxatqxCc-1651817958937)(media/image15.png)]{width=“6.0in” height=“5.0in”}
图12、Redis添加和查询记录（java）
4、MongoDB数据库操作
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AUFvgiuj-1651817958938)(media/image16.png)]{width=“6.0in” height=“3.1666666666666665in”}
（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。
2）用find()方法输出两个学生的信息。
Shell命令：
-
use Student
-
var stus=[{“name”:“zhangsan”,“scores”:{“English”:69,“Math”:86,“Computer”:77}},{“name”:“lisi”,“scores”:{ “English”:55,“Math”:100,“Computer”:88}}]
-
db.Student.insert(stus)
-
db.Student.find().pretty()
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dRv73Uxl-1651817958938)(media/image17.png)]{width=“6.0in” height=“5.322916666666667in”}
图13、MongoDB添加和查询记录
3）用find函数查询zhangsan的所有成绩(只显示 score列)。
4）修改lisi的Math 成绩,改为95。
Shell命令：
db.Student.find({“name”:“zhangsan”},{“_id”:0,“name”:0})
db.Student.update({“name”:“lisi”},{“$set”:{“scores.Math”:95}})
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BZc9UGz6-1651817958938)(media/image18.png)]{width=“6.0in” height=“2.470833333333333in”}
图14、MongoDB查询和修改记录
（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
2）获取scofield的所有成绩成绩信息(只显示score列)
java代码：
1. **import** java.util.ArrayList;
2. **import** java.util.List;
3.
4. **import** org.bson.Document;
5. **import** com.mongodb.MongoClient;
6. **import** com.mongodb.client.MongoCollection;
7. **import** com.mongodb.client.MongoDatabase;
8. **import** com.mongodb.client.MongoCursor;
9.
10. **public** **class** MongodbExample{
11.
12. /\*\*
13. \* @author hadoop
14. \*/
15.
16. **public** **static** **void** main(String\[\] args) {
17. //实例化一个mongo客户端
18. MongoClient mongoClient = **new** MongoClient(\"localhost\",27017);
19. //实例化一个mongo数据库
20. MongoDatabase mongoDatabase = mongoClient.getDatabase(\"Student\");
21. //获取数据库中的某个集合
22. MongoCollection\<Document\> collection = mongoDatabase.getCollection(\"Student\");
23.
24. // //第一题：添加数据
25. // //实例化一个文档，内嵌一个子文档
26. // Document document = new Document(\"name\",\"scofield\").append(\"scores\", new Document(\"English\",45).append(\"Math\", 89).append(\"Computer\", 100));
27. // List\<Document\> documents = new ArrayList\<Document\>();
28. // documents.add(document);
29. // //将文档插入集合中
30. // collection.insertMany(documents);
31. // System.out.println(\"文档插入成功！\");
32.
33. //第二题：获取scofield的所有成绩信息
34. //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
35. MongoCursor\<Document\> cursor = collection.find(**new** Document(\"name\",\"scofield\")).projection(**new** Document(\"scores\",1).append(\"\_id\", 0)).iterator();
36. **while**(cursor.hasNext())
37. System.out.println(cursor.next().toJson());
38.
39. }
40. }
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kYOfk1he-1651817958938)(media/image19.png)]{width=“6.0in” height=“3.1597222222222223in”}
图15、MongoDB添加和查询记录（java）
3、出现的问题：
1、启动MySQL数据库的时候报错：ERROR 2002 (HY000): Can’t connect to
local MySQL server through socket ‘/var/run/mysqld/mysqld.sock’ (2)
4、解决方案：
1、https://blog.csdn.net/Aria_Miazzy/article/details/92803246