6. GeoTools概述¶

GeoMesa中的主要抽象是GeoTool DataStore. Understanding the GeoTools API is important to integrating with GeoMesa. The full GeoTools documentation is available here ，但本节简要概述了与数据存储交互的主要方式。

备注

本部分主要针对希望通过代码与GeoMesa集成的用户。许多用例不需要这样做；数据可以使用GeoMesa命令行工具或ApacheNiFi处理器获取，并通过Geoserver OGC请求或Spark访问。即便如此，本页仍可提供有关这些操作背后的概念的有用背景。

数据存储提供对空间数据的读写访问。API本身不区分不同的存储格式。因此，用于访问存储在本地形状文件中的数据的API将与用于访问存储在HBase集群中的数据的API相同。GeoMesa提供了几种不同的数据存储实现，包括HBase、Acumulo、Kafka等。看见 GeoMesa数据存储有关可用的不同数据存储的更多信息。

6.1. SimpleFeatureType和SimpleFeature¶

在GeoTools中， SimpleFeatureType 定义给定架构中的属性的名称和类型。它类似于关系数据库的表定义。 SimpleFeatureType S可以用类型名称和规范来描述，通常是表示属性名称和类型的字符串。一个 SimpleFeature 是一种结构数据类型，相当于关系数据库表中的单行。每个 SimpleFeature 与一个 SimpleFeatureType ，并具有唯一的标识符(要素ID)和与 SimpleFeatureType 。有关创建和管理的示例，请参阅以下内容 SimpleFeatureType S。

中的“简单” SimpleFeatureType 指的是它的平面数据结构。也可以具有“复杂”的要素类型，这类似于关系数据库中的连接。但是，复杂的要素类型并未得到广泛使用或支持。

6.2. 获取数据存储实例¶

可通过访问数据存储 org.geotools.data.DataStoreFinder#getDataStore 。该函数接受一个参数映射，该参数映射用于动态加载数据存储。例如，要加载GeoMesa HBase数据存储，请包括参数键 "hbase.catalog" 。数据存储是动态加载的；适当的数据存储实现及其所有必需的依赖项必须位于类路径上。

GeoMesa数据存储是线程安全的(尽管并非数据存储上的所有方法都返回线程安全的对象)。通常，数据存储应该加载一次，然后重复使用。当不再需要数据存储时，应通过调用 dispose() 方法。

查看中的链接 GeoMesa数据存储有关每个数据存储实现的参数的说明，请参见。

import org.geotools.data.DataStore;
import org.geotools.data.DataStoreFinder;
import org.locationtech.geomesa.hbase.data.HBaseDataStoreParams;

Map<String, String> parameters = new HashMap<>();
// HBaseDataStoreParams.HBaseCatalogParam().key is the string "hbase.catalog"
// the GeoMesa HBase data store will recognize the key and attempt to load itself
parameters.put(HBaseDataStoreParams.HBaseCatalogParam().key, "mycatalog");
DataStore store = null;
try {
    store = DataStoreFinder.getDataStore(parameters);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
// when finished, be sure to clean up the store
if (store != null) {
    store.dispose();
}

import org.geotools.data.DataStoreFinder
import org.locationtech.geomesa.hbase.data.HBaseDataStoreParams

import scala.collection.JavaConverters._

// HBaseDataStoreParams.HBaseCatalogParam.key is the string "hbase.catalog"
// the GeoMesa HBase data store will recognize the key and attempt to load itself
val params = Map(HBaseDataStoreParams.HBaseCatalogParam.key -> "mycatalog")
val store = DataStoreFinder.getDataStore(params.asJava)
// when finished, be sure to clean up the store
store.dispose()

6.3. 创建架构¶

每个数据存储可以包含多个 SimpleFeatureType S，或图式。现有架构可以使用 getTypeNames 和 getSchema 方法：研究方法。可以通过创建、更新和删除架构 createSchema ， updateSchema 和 removeSchema 方法分别进行了实验研究。

看见 GeoTools要素类型以获取可用的属性类型绑定的列表。

import org.locationtech.geomesa.utils.interop.SimpleFeatureTypes;
import org.opengis.feature.simple.SimpleFeatureType;

try {
    String[] types = store.getTypeNames();
    boolean exists = false;
    for (String type: types) {
        if (type.equals("purchases")) {
            exists = true;
            break;
        }
    }
    if (!exists) {
        SimpleFeatureType myType =
              SimpleFeatureTypes.createType(
                    "purchases", "item:String,amount:Double,date:Date,location:Point:srid=4326");
        store.createSchema(myType);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

import org.locationtech.geomesa.utils.geotools.SimpleFeatureTypes

if (!store.getTypeNames.contains("purchases")) {
  val myType =
      SimpleFeatureTypes.createType(
        "purchases", "item:String,amount:Double,date:Date,location:Point:srid=4326")
  store.createSchema(myType)
}

6.4. 正在写入数据¶

数据存储支持逐行写入数据。有两种不同的写入路径-附加写入和修改写入。

警告

密切关注……的使用 PROVIDED_FID 在以下各节中。此提示控制每个功能ID的行为。

一些数据存储支持事务，事务可用于隔离一组操作。GeoMesa不支持事务，因此默认的GeoTools Transaction.AUTO_COMMIT 在示例中使用。通常，一旦成功关闭编写器，数据就会持久化到基础存储区。在此之前，数据可能会在本地缓存和缓冲，并且可能无法持久化或可供查询。

6.4.1. 追加写入¶

附加编写器可以通过 getFeatureWriterAppend 方法。特写人员类似于迭代器； next 以获取新要素，则使用要写入的值更新该要素，然后 write 被调用来持久化它。一旦所有写入完成，特写程序就应该关闭。

用于唯一标识要素的ID称为要素ID，或 FID 。默认情况下，GeoTools将为每个要素生成一个新要素ID。若要指定功能ID，请将 PROVIDED_FID 提示在功能用户数据中，如下所示。

警告

使用附加的特征编写器多次写入相同的特征ID是逻辑错误。这可能导致持久化数据中的不一致。有关如何安全更新现有功能的信息，请参阅下一节。

import org.geotools.data.FeatureWriter;
import org.geotools.data.Transaction;
import org.geotools.util.factory.Hints;
import org.opengis.feature.simple.SimpleFeature;
import org.opengis.feature.simple.SimpleFeatureType;

// use try-with-resources to close the writer when done
try (FeatureWriter<SimpleFeatureType, SimpleFeature> writer =
          store.getFeatureWriterAppend("purchases", Transaction.AUTO_COMMIT)) {
    // repeat as needed, once per feature
    // note: hasNext() will always return false, but can be ignored
    SimpleFeature next = writer.next();
    next.getUserData().put(Hints.PROVIDED_FID, "id-01");
    next.setAttribute("item", "swag");
    next.setAttribute("amount", 20.0);
    // attributes will be converted to the appropriate type if needed
    next.setAttribute("date", "2020-01-01T00:00:00.000Z");
    next.setAttribute("location", "POINT (-82.379 34.1782)");
    writer.write();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

import org.geotools.util.factory.Hints

val writer = store.getFeatureWriterAppend("purchases", Transaction.AUTO_COMMIT)
try {
  // repeat as needed, once per feature
  // note: hasNext will always return false, but can be ignored
  val next = writer.next()
  next.getUserData.put(Hints.PROVIDED_FID, "id-01")
  next.setAttribute("item", "swag")
  next.setAttribute("amount", 20.0)
  // attributes will be converted to the appropriate type if needed
  next.setAttribute("date", "2020-01-01T00:00:00.000Z")
  next.setAttribute("location", "POINT (-82.379 34.1782)")
  writer.write()
} finally {
  writer.close()
}

进行追加写入的另一种方法是使用 FeatureStore 。GeoTools定义了 FeatureSource 为只读。 FeatureStore 延展 FeatureSource 并提供写入功能，但必须使用运行时强制转换进行检查。

import org.geotools.data.simple.SimpleFeatureCollection;
import org.geotools.data.simple.SimpleFeatureSource;
import org.geotools.data.simple.SimpleFeatureStore;
import org.geotools.feature.DefaultFeatureCollection;

try {
    SimpleFeatureSource source = store.getFeatureSource("purchases");
    if (source instanceof SimpleFeatureStore) {
        SimpleFeatureCollection collection = new DefaultFeatureCollection();
        // omitted - add features to the collection
        ((SimpleFeatureStore) source).addFeatures(collection);
    } else {
        throw new IllegalStateException("Store is read only");
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

import org.geotools.data.simple.SimpleFeatureStore
import org.geotools.feature.DefaultFeatureCollection

store.getFeatureSource("purchases") match {
  case s: SimpleFeatureStore =>
    val collection = new DefaultFeatureCollection()
    collection.add(???)
    s.addFeatures(collection)

  case _ => throw new IllegalStateException("Store is read only")
}

6.4.2. 修改写入¶

要更新现有要素，必须通过方法使用修改编写器 getFeatureWriter ，这需要指定要更新的要素的过滤器。修改要素编写器类似于附加要素编写器，不同之处在于该方法 hasNext 会回来的 true 只要有其他功能需要修改即可。从返回的要素 next 将预先填充每个要素的当前数据。

可通过GeoTools方法创建过滤器 ECQL.toFilter. See the GeoTools documentation 有关CQL筛选器的详细信息。

import org.geotools.data.FeatureWriter;
import org.geotools.data.Transaction;
import org.geotools.filter.text.cql2.CQLException;
import org.geotools.filter.text.ecql.ECQL;
import org.opengis.feature.simple.SimpleFeature;
import org.opengis.feature.simple.SimpleFeatureType;

try (FeatureWriter<SimpleFeatureType, SimpleFeature> writer =
             store.getFeatureWriter("purchases", ECQL.toFilter("IN ('id-01')"), Transaction.AUTO_COMMIT)) {
    while (writer.hasNext()) {
        SimpleFeature next = writer.next();
        next.setAttribute("amount", 21.0);
        writer.write(); // or, to delete it: writer.remove();
    }
} catch (IOException | CQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

import org.geotools.data.Transaction
import org.geotools.filter.text.ecql.ECQL

val filter = ECQL.toFilter("IN ('id-01')")
val writer = store.getFeatureWriter("purchases", filter, Transaction.AUTO_COMMIT)
try {
  while (writer.hasNext) {
    val next = writer.next
    next.setAttribute("amount", 21.0)
    writer.write() // or, to delete it: writer.remove()
  }
} finally {
  writer.close()
}

6.5. 正在读取数据¶

数据持久化后，可以通过 getFeatureReader 方法。GeoTools返回可能指向远程位置的结果的“实时”迭代器。通常，直到需要数据时才会从后备存储中实际读取数据，因此可以在不读取整个结果集的情况下读取几条记录。

要过滤返回的结果，可以使用“公共查询语言”CQL创建谓词。可通过GeoTools方法创建过滤器 ECQL.toFilter. See the GeoTools documentation 有关CQL筛选器的详细信息。

import org.geotools.data.DataUtilities;
import org.geotools.data.FeatureReader;
import org.geotools.data.Query;
import org.geotools.data.Transaction;
import org.geotools.filter.text.cql2.CQLException;
import org.geotools.filter.text.ecql.ECQL;
import org.opengis.feature.simple.SimpleFeature;
import org.opengis.feature.simple.SimpleFeatureType;

try {
    Query query = new Query("purchases", ECQL.toFilter("bbox(location,-85,30,-80,35)"));
    try (FeatureReader<SimpleFeatureType, SimpleFeature> reader =
               store.getFeatureReader(query, Transaction.AUTO_COMMIT)) {
        while (reader.hasNext()) {
            SimpleFeature next = reader.next();
            System.out.println(DataUtilities.encodeFeature(next));
        }
    }
} catch (IOException | CQLException e) {
    e.printStackTrace();
}

import org.geotools.data.{DataUtilities, Query, Transaction}
import org.geotools.filter.text.ecql.ECQL

val query = new Query("purchases", ECQL.toFilter("bbox(location,-85,30,-80,35)"))
val reader = store.getFeatureReader(query, Transaction.AUTO_COMMIT)
try {
  while (reader.hasNext) {
    val next = reader.next
    println(DataUtilities.encodeFeature(next))
  }
} finally {
  reader.close()
}