Primeiros passos no MongoDB e C++

Rishabh Bisht7 min read • Published Jan 19, 2023 • Updated Aug 14, 2024

MongoDB C++

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Este artigo mostrará como utilizar o Microsoft Visual Studio para compilar e instalar os drivers do MongoDB C e C++ no Windows e utilizar estes drivers para criar um aplicativo de console que pode interagir com seus dados MongoDB, realizando operações CRUD básicas.

Ferramentas e bibliotecas usadas neste tutorial:

Microsoft Windows 11
Microsoft Visual Studio 2022 17.3.6
Padrão de linguagem: C++17
Versão do driver C do MongoDB: 1.23
Versão do driver C++ do MongoDB: 3.7.0
boost: 1.80.0
Python: 3.10
CMake: 3.25.0

Pré-requisitos

Conta do MongoDB Atlas com um cluster criado.
(Opcional) Conjunto de dados de amostra carregado no cluster do Atlas.
O endereço IP da sua máquina está na lista de permissões. Nota: Você pode adicionar 0000/0 como o endereço IP, que deve permitir o acesso de qualquer máquina. Essa configuração não é recomendada para uso em produção.

Instalação: IDE e ferramentas

Etapa 1: instale o Visual Studio: Baixe as ferramentas do Visual Studio - Instale gratuitamente para Windows, Mac, Linux.

Na aba Volumes de trabalho, durante a instalação, selecione "Desktop development with C++. "

Etapa 2: instale o CMake: baixar | CMake

Para simplificar, escolha o instalador.
Na configuração, certifique-se de selecionar "Add CMake to the system PATH for all users." Isso permite que o executável CMake seja facilmente acessível.

Etapa 3: Instalar o Python 3: Faça o download do Python.

Etapa 4: (opcional) baixe a biblioteca boost em Transferências Boost e faça a extração para C:\boost.

Instalação: drivers

Instruções e configurações detalhadas disponíveis aqui:

Etapa 1: instalar o driver C

O driver C++ tem uma dependência no driver C. Portanto, precisamos instalar o driver C primeiro.

Baixe o driver C
- Verifique a compatibilidade no Windows - Instalando o driver mongocxx para baixar o driver.
- Baixe o tarball de lançamento — Versões · mongodb/mongo-c-driver — e faça a extração para C:\Repos\mongo-c-driver-1.23.0.
Criação de configuração via CMake
- Inicie o powershell/terminal como administrador.
- Navegue até C:\Repos\mongo-c-driver-1.23.0 e crie uma nova pasta denominada cmake-build para os arquivos de compilação.
- Navegue até C:\Repos\mongo-c-driver-1.23.0\cmake-build.
- Execute o comando abaixo para configurar e gerar arquivos de criação usando o CMake.

Trecho de código

Observação: a configuração da criação também pode ser feita com o aplicativo CMake GUI.

Executar criação
- O tipo de construção padrão do Visual Studio é Depuração. Uma criação de versão com informações de depuração é recomendada para uso na produção.
- Execute o comando abaixo para criar e instalar o driver

Trecho de código

Agora você deve ver libmongoc e libbson instalados em C:/Program Files/mongo-c-driver.

Mova o mongo-c-driver para C:/ por conveniência. Portanto, o Driver C agora deve estar presente em C:/mongo-c-driver.

Etapa 2: instale o driver C++

Baixe o driver C++
- Baixe o tarball de lançamento — Versões · mongodb/mongo-cxx-driver — e extraia-o para C:\Repos\mongo-cxx-driver-r3.7.0.
Configurar a criação via CMake
- Inicie o powershell/terminal como administrador.
- Navegue até C:\Repos\mongo-cxx-driver-r3.7.0\build.
- Execute o comando abaixo para gerar e configurar arquivos de construção via CMake.

Trecho de código

Observação: a configuração DCMAKE_CXX_FLAGS não deve ser solicitada para a versão 3.7.1 e superiores do driver C++.

Executar criação
- Execute o comando abaixo para criar e instalar o driver

Trecho de código

Agora você deve ver o driver C++ instalado em C:\mongo-cxx-driver.

Configuração do ambiente de desenvolvimento do Visual Studio

Crie um novo projeto no Visual Studio.
Selecione Console App nos modelos.

O Visual Studio deve criar um novo projeto e abrir um arquivo .cpp que imprime "Hello World." Navegue até o painel Solution Explorer, clique com o botão direito do mouse no nome da solução (MongoCXXGettingStarted, neste caso) e clique em Propriedades.

Vá para Configuration Properties (Propriedades de configuração) > C/C++ > General (Geral)> Additional Include Directories (Diretórios de inclusão adicionais) e adicione os diretórios de inclusão das pastas de instalação do driver C e C++, conforme mostrado abaixo.

Vá para Configuração de propriedades > C/C++ > Linguagem e altere o padrão de linguagem C++ para C++17.

Vá para Propriedades de configuração > C/C++ > Linha de comando e adicione /Zc:__cplusplus no campo Opções adicionais. Esse sinalizador é necessário para optar pela definição correta de __cplusplus.
Vá para Configuration Properties (Propriedades de configuração) > Linker (Vinculador) > Input (Entrada) e adicione as bibliotecas do driver na seção Additional Dependencies (Dependências adicionais), conforme mostrado abaixo.

Vá para Configuration Properties (Propriedades de configuração) > Debugging (Depuração) > Environment (Ambiente) para adicionar um caminho aos executáveis do driver, conforme mostrado abaixo.

Criando o aplicativo de console

Fonte disponível aqui

Vamos criar um aplicativo que mantenha os registros dos alunos. Vamos inserir os dados dos alunos do usuário, os salvaremos no banco de dados e executaremos diferentes operações CRUD lá.

Conectando-se ao banco de dados

Vamos começar com um programa simples para se conectar ao MongoDB Atlas cluster e acessar os bancos de dados. Obtenha a string (URI) para o cluster e crie uma nova variável de ambiente com a chave como "MONGODB_URI" e o valor como a string (URI). É uma boa prática manter a string desacoplada do código.

Dica: reinicie seu computador depois de criar a variável de ambiente, caso a função"getEnvironmentVariable" não consiga recuperar a variável de ambiente.

Trecho de código

#include <mongocxx/client.hpp>
#include <bsoncxx/builder/stream/document.hpp>
#include <bsoncxx/json.hpp>
#include <mongocxx/uri.hpp>
#include <mongocxx/instance.hpp>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
std::string getEnvironmentVariable(std::string environmentVarKey)
{
	char* pBuffer = nullptr;
	size_t size = 0;
	auto key = environmentVarKey.c_str();
	// Use the secure version of getenv, ie. _dupenv_s to fetch environment variable.
	if (_dupenv_s(&pBuffer, &size, key) == 0 && pBuffer != nullptr)
	{
		std::string environmentVarValue(pBuffer);
		free(pBuffer);
		return environmentVarValue;
	}
	else
	{
		return "";
	}
}
auto mongoURIStr = getEnvironmentVariable("MONGODB_URI");
static const mongocxx::uri mongoURI = mongocxx::uri{ mongoURIStr };
// Get all the databases from a given client.
vector<string> getDatabases(mongocxx::client& client)
{
	return client.list_database_names();
}
int main()
{
    // Create an instance.
    mongocxx::instance inst{};
    mongocxx::options::client client_options;
    auto api = mongocxx::options::server_api{ mongocxx::options::server_api::version::k_version_1 };
    client_options.server_api_opts(api);
    mongocxx::client conn{ mongoURI, client_options}
     auto dbs = getDatabases(conn);
     for (auto db : dbs)
     {
         cout << db << endl;
      }
      return 0;
}

Clique em "Launch Debugger" para iniciar o aplicativo de console. A saída deve ser semelhante a esta:

Operações CRUD

Tutorial completo

Como o banco de dados foi conectado com sucesso ao nosso aplicativo, vamos escrever algumas funções auxiliares para interagir com o banco de dados, realizando operações CRUD.

criar

Trecho de código

Leia

Trecho de código

Atualização

Trecho de código

Excluir

Trecho de código

A função main()

Com todas as funções auxiliares implantadas, vamos criar um menu na função principal que podemos usar para interagir com o aplicativo.

Trecho de código

// ********************************************** I/O Methods **********************************************
// Input student record.
void inputStudentRecord(mongocxx::collection& collection)
{
	string name, rollNo, branch, year;
	cout << "Enter name: ";
	cin >> name;
	cout << "Enter roll number: ";
	cin >> rollNo;
	cout << "Enter branch: ";
	cin >> branch;
	cout << "Enter year: ";
	cin >> year;
	insertDocument(collection, createDocument({ {"name", name}, {"rollNo", rollNo}, {"branch", branch}, {"year", year} }));
}
// Update student record.
void updateStudentRecord(mongocxx::collection& collection)
{
	string rollNo, newBranch, newYear;
	cout << "Enter roll number: ";
	cin >> rollNo;
	cout << "Enter new branch: ";
	cin >> newBranch;
	cout << "Enter new year: ";
	cin >> newYear;
	updateDocument(collection, "rollNo", rollNo, "branch", newBranch);
	updateDocument(collection, "rollNo", rollNo, "year", newYear);
}
// Find student record.
void findStudentRecord(mongocxx::collection& collection)
{
	string rollNo;
	cout << "Enter roll number: ";
	cin >> rollNo;
	findDocument(collection, "rollNo", rollNo);
}
// Delete student record.
void deleteStudentRecord(mongocxx::collection& collection)
{
	string rollNo;
	cout << "Enter roll number: ";
	cin >> rollNo;
	deleteDocument(collection, createDocument({ {"rollNo", rollNo} }));
}
// Print student records.
void printStudentRecords(mongocxx::collection& collection)
{
	printCollection(collection);
}
// ********************************************** Main **********************************************
int main()
{
     if(mongoURI.to_string().empty())
    {
	cout << "URI is empty";
	return 0;
    }
    // Create an instance.
    mongocxx::instance inst{};
    mongocxx::options::client client_options;
    auto api = mongocxx::options::server_api{ mongocxx::options::server_api::version::k_version_1 };
    client_options.server_api_opts(api);
    mongocxx::client conn{ mongoURI, client_options};
	const string dbName = "StudentRecords";
	const string collName = "StudentCollection";
	auto dbs = getDatabases(conn);
	// Check if database already exists.
	if (!(std::find(dbs.begin(), dbs.end(), dbName) != dbs.end()))
	{
		// Create a new database & collection for students.
conn[dbName];
	}
	auto studentDB = conn.database(dbName);
	auto allCollections = studentDB.list_collection_names();
	// Check if collection already exists.
	if (!(std::find(allCollections.begin(), allCollections.end(), collName) != allCollections.end()))
	{
		createCollection(studentDB, collName);
	}
	auto studentCollection = studentDB.collection(collName);
	// Create a menu for user interaction
	 int choice = -1;
	 do while (choice != 0)
	 {
		 //system("cls");
		 cout << endl << "**************************************************************************************************************" << endl;
		 cout << "Enter 1 to input student record" << endl;
		 cout << "Enter 2 to update student record" << endl;
		 cout << "Enter 3 to find student record" << endl;
		 cout << "Enter 4 to delete student record" << endl;
		 cout << "Enter 5 to print all student records" << endl;
		 cout << "Enter 0 to exit" << endl;
		 cout << "Enter Choice : "; 
		 cin >> choice;
		 cout << endl;
		 switch (choice)
		 {
		 case 1:
			 inputStudentRecord(studentCollection);
			 break;
		 case 2:
			 updateStudentRecord(studentCollection);
			 break;
		 case 3:
			 findStudentRecord(studentCollection);
			 break;
		 case 4:
			 deleteStudentRecord(studentCollection);
			 break;
		 case 5:
			 printStudentRecords(studentCollection);
			 break;
		 case 0:
			 break;
		 default:
			 cout << "Invalid choice" << endl;
			 break;
		 }
	 } while (choice != 0);
	 return 0;
}

Aplicativo em ação

Quando esse aplicativo é executado, é possível gerenciar os registros dos alunos por meio da interface do console. Aqui está uma demonstração:

Você também pode ver a coleção no Atlas refletindo qualquer alteração feita por meio do aplicativo de console.

Encerrando

Com este artigo, abordamos a instalação do driver C/C++ e a criação de um aplicativo de console no Visual Studio que se conecta ao MongoDB Atlas para executar operações CRUD básicas.

Mais informações sobre o driver C++ estão disponíveis em Driver C++ do MongoDB.

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Sumário

Pré-requisitos
Instalação: IDE e ferramentas
Instalação: drivers
Configuração do ambiente de desenvolvimento do Visual Studio
Criando o aplicativo de console
Aplicativo em ação
Encerrando