node 学习之路（二）—— Node.js 连接 MongoDB

前言

之前对于 node 的学习，一直只是停留在一种帮前端打辅助的层面，没有深入去研究，是时候需要改变一下了，近来找工作诸多不顺心（找个两情相悦的真不容易啊~），多数对前端有后端语言经验和工作年限有要求，对于我这个应届生真心不是一般的尴尬，所以先继续深入学习一下 node 咯，本文主要记录一下学习 MongoDB 数据库相关的内容（属于比较流水账的文章），弥补一下自己的知识空白。这两天收到两个 offer 心情还是不错的，就是有点难抉择。

mongodb 的安装

什么是 MongoDB ?

MongoDB 是由 C++语言编写的，是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统。在高负载的情况下，添加更多的节点，可以保证服务器性能。MongoDB 旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。

官网：https://www.mongodb.com/

window 下 mongodb 的安装、启动

由于暂时只有 window 笔记本，这里只介绍 window 的安装，在官网上下载 zip，这个我装在 E 盘的 mongodb 目录下。安装教程及常见问题如下：

• Windows 下面安装和使用 mongodb
• win8 win10 安装 msi 提示 2502、2503 的错误代码

安装完成后，我们在 E:/mongodb/bin 下运行 mongod 会报错：

-bash: mongod: command not found

这是因为我们配置环境变量，如果不想配置我们可以先使用./mongod代替，如果出现下图结果则说明安装成功。

为了启动 mongodb 方便，还是将 mongod.exe 路径加入环境变量，电脑->属性->高级系统设置->环境变量,在 path 里加入路径：

我们需要给数据库指定存放目录，在 E:/mongodb 文件夹中创建一个 data 文件夹，再在 data 文件夹中创建 db 文件夹，在命令行执行：

mongod --dbpath E:/mongodb/data/db

其中 --dbpath 是指定数据库存放目录，这里要注意有两个 "-"

浏览器打开http://localhost:27017/,我们会看到：

It looks like you are trying to access MongoDB over HTTP on the native driver port.

至此我们已经成功启动 mongodb。

MongoDB 安装为 Windows 服务

我们在 E:/mongodb/data 文件夹下再建立一个 log 文件夹，文件夹下新建一个 mongodb.log 文件，然后在命令行执行：

sc create MongoDB binPath= "E:\mongodb\bin\mongod.exe --service --dbpath E:\mongodb\data\db --logpath=E:\mongodb\data\log\mongodb.log  --logappend"

然后我们可以通过 net start MongoDB 启动 MongoDB。

我们可能需要用到的三个命令：

• 启动 MongoDB：net start MongoDB
• 停止 MongoDB：net stop MongoDB
• 删除 MongoDB：sc delete MongoDB

需要特别说明的是，我们需要在管理员模式下输入命令，window+x 可以打开管理员命令行。window+R 运行打开服务的命令：services.msc，可以打开服务设置界面查看服务相关内容。

mongodb 初试

安装可视化工具 robomongodb

在开始操作数据库之前，向大家推荐一个连接 mongo 的客户端可视化工具  robomongodb，它是跨平台的工具，安装后建立连接打开界面是这个样子：

接下来我们的数据操作就可以在这里查看。

MongoDB 概念解析

不管我们学习什么数据库都应该学习其中的基础概念，在 mongodb 中基本的概念是文档、集合、数据库，下表将帮助你更容易理解 Mongo 中的一些概念：

下表列出了 RDBMS 与 MongoDB 对应的术语：

数据库服务和客户端的区别：

数据库

一个 mongodb 中可以建立多个数据库。MongoDB 的默认数据库为"test"，该数据库存储在 data 目录中。MongoDB 的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每一个都有自己的集合和权限，不同的数据库也放置在不同的文件中。

数据库通过名字来标识，数据库名可以是满足以下条件的任意 UTF-8 字符串：

• 不能是空字符串（"");
• 不得含有' '（空格)、.、$、/、\和\0 (空宇符);
• 应全部小写;
• 最多 64 字节。

有一些数据库名是保留的，可以直接访问这些有特殊作用的数据库：

• admin： 从权限的角度来看，这是"root"数据库。要是将一个用户添加到这个数据库，这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行，比如列出所有的数据库或者关闭服务器。
• local: 这个数据永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的任意集合
• config: 当 Mongo 用于分片设置时，config 数据库在内部使用，用于保存分片的相关信息。

集合

集合就是 MongoDB 文档组，类似于 RDBMS （关系数据库管理系统：Relational Database Management System)中的表格。集合存在于数据库中，集合没有固定的结构，这意味着你在对集合可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。

合法的集合名：

• 集合名不能是空字符串""。
• 集合名不能含有\0 字符（空字符)，这个字符表示集合名的结尾。
• 集合名不能以"system."开头，这是为系统集合保留的前缀。
• 用户创建的集合名字不能含有保留字符。有些驱动程序的确支持在集合名里面包含，这是因为某些系统生成的集合中包含该字符。除非你要访问这种系统创建的集合，否则千万不要在名字里出现$。

文档

文档是一组键值(key-value)对(即 BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。文档中的键/值对是有序的。文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档)。MongoDB 区分类型和大小写。MongoDB 的文档不能有重复的键。文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意 UTF-8 字符。

文档键命名规范：

• 键不能含有 0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
• 和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。
• 以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。

MongoDB 数据类型

数据库操作

我们可以通过 mongodb 提供的命令行工具（mongo.exe）进行数据库操作，也可以通过程序操作，这里我们先使用命令行工具熟悉基本操作，然后再使用 node 进行程序操作。打开安装目录 bin 文件夹下的 mongo.exe 文件：

列出所有的数据库列表 —— show dbs

命令行输入show dbs，结果如下：

> show dbs
admin  0.000GB
local  0.000GB

显示当前数据库对象或集合 —— db

执行 "db" 命令可以显示当前数据库对象或集合。

> db
test

创建数据库 —— use DATABASE_NAME

MongoDB 创建数据库的语法格式如下：

use DATABASE_NAME

如果数据库不存在，则创建数据库，否则切换到指定数据库。

运行"use"命令，可以连接到一个指定的数据库。

> use local
switched to db local
> db
local

新建一个数据库，要想通过show dbs展示出来，需要先插入数据。

删除数据库——db.dropDatabase()

MongoDB 删除数据库的语法格式如下：

db.dropDatabase();

删除当前数据库，默认为 test，你可以使用 db 命令查看当前数据库名。

集合操作

创建集合 —— createCollection()

MongoDB 创建集合的语法格式如下：

db.createCollection(name, options);

在命令中, name 是要创建的集合的名称. Options 是一个文件，用于指定配置的集合

选项 ​​ 参数是可选的，所以只需要到指定的集合名称。以下是可以使用的选项列表：

当插入文档，MongoDB 第一检查大小字段封顶集合，然后它会检查最大的字段中。

createCollection() 方法不使用选项的例子如下：

db.createCollection("blogs");

列出当前数据库所有的集合列表 —— show collections

> show collections
blogs

删除集合 —— db.collection.drop()

MongoDB 删除数据库的语法格式如下：

db.COLLECTION_NAME.drop();

如果集合成功删除，drop() 方法将返回 true，否则将返回 false。

文档操作

插入文档 —— db.COLLECTION_NAME.insert(document) 或 db.COLLECTION_NAME.save(document)

> db.blogs.insert({
... "pageId":"20170401",
... "pageUrl":"http://zhaomenghuan.github.io/#!/blog/20170401",
... "title":"Angular系列学习笔记（二）—— 基于gulp构建Angular单页面应用",
... "from":"原创",
... "time":"2017-4-1",
... "keyword":["gulp","angular","angular-ui-router","angular-material"],
... "digest":"构建打包工具之前一直是使用 webpack（歪脖帕克，毕竟尤大推荐的工具），由于公司这边是使用gulp，为了和公司同步，私下还是要学习学习，毕竟懂点万一需要和老大交流也不至于说有啥问题，这篇文章将会以零基础的角度去
写一下基于gulp搭建angular的工程，借这个机会顺便重构一下自己的博客。"
... })
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

这里 blogs 是集合的名称，如上面的例子中创建。如果集合在数据库中不存在，那么 MongoDB 将创建此集合，然后把它插入文档。插入文档中，如果我们不指定_id 参数，然后 MongoDB 本文档分配一个独特的 ObjectId。_id 是 12 个字节的十六进制数，唯一一个集合中的每个文档。 12 个字节被划分如下：

_id: ObjectId(4 bytes timestamp, 3 bytes machine id, 2 bytes process id, 3 bytes incrementer)

要插入单个查询的多个文档，可以传递一个文件数组作为 insert() 命令的参数。

mongodb insert()和 save()的相同点和区别：

若新增的数据中存在主键  ，insert()  会提示错误，而 save() 则更改原来的内容为新内容。若新增的数据中没有主键时，会增加一条记录。如：已存在数据：{"_id": 1, "name": "n1"}，再次进行插入操作时， insert({"id": 1, "name": "n2"})会报主键重复的错误提示； save({"_id": 1, "name": "n2"})会把 n1 修改为 n2 。

查询文档 —— db.COLLECTION_NAME.find()

find() 方法将在非结构化的方式显示所有的文件，还有一个 findOne() 法返回一个文件。

> db.blogs.find()
{ "_id" : ObjectId("58ecf1a2b36ebd2cfd5321f6"), "pageId" : "20170401", "pageUrl" : "http://zhaomenghuan.github.io/#!/blog/20170401", "title" : "Angular系列学习笔记（二）—— 基于gulp构建Angular单页面应用", "from" : "
原创", "time" : "2017-4-1", "keyword" : [ "gulp", "angular", "angular-ui-router", "angular-material" ], "digest" : "构建打包工具之前一直是使用 webpack（歪脖帕克，毕竟尤大推荐的工具），由于公司这边是使用gulp，为了和公
司同步，私下还是要学习学习，毕竟懂点万一需要和老大交流也不至于说有啥问题，这篇文章将会以零基础的角度去写一下基于gulp搭建angular的工程，借这个机会顺便重构一下自己的博客。" }

如果需要格式化显示结果，可以使用 pretty()方法。

db.COLLECTION_NAME.find().pretty();

RDBMS Where 子句和 MongoDB 等同语句：

要查询文件的一些条件的基础上，可以使用下面的操作：

注：$gt —— greater than；$gte —— greater than equal；$lt —— less than；$lte —— less than equal；$ne —— not equal

AND 条件在 MongoDB 中用法：

在 find() 方法，如果通过多个键分离','，那么 MongoDB 处理 AND 条件。AND 基本语法如下所示：

db.COLLECTION_NAME.find({ key1: value1, key2: value2 }).pretty();

OR 条件在 MongoDB 中用法： OR 条件的基础上要查询文件，需要使用$or 关键字。OR 基本语法如下所示：

db.COLLECTION_NAME.find({
  $or: [{ key1: value1 }, { key2: value2 }]
}).pretty();

更新文档 —— db.COLLECTION_NAME.update(SELECTIOIN_CRITERIA, UPDATED_DATA) 或 db.COLLECTION_NAME.save(document)

db.COLLECTION_NAME.update(
   <query>,
   <update>,
   {
     upsert: <boolean>,
     multi: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   }
)

参数说明：

• query : update 的查询条件，类似 sql update 查询内 where 后面的。
• update : update 的对象和一些更新的操作符（如$,$inc...）等，也可以理解为 sql update 查询内 set 后面的。
• upsert : 可选，这个参数的意思是，如果不存在 update 的记录，是否插入 objNew,true 为插入，默认是 false，不插入。
• multi : 可选，mongodb 默认是 false,只更新找到的第一条记录，如果这个参数为 true,就把按条件查出来多条记录全部更新。
• writeConcern :可选，抛出异常的级别。

db.blogs.update(
  {
    pageId: "20170401"
  },
  {
    $set: { pageId: "2017-04-01" }
  }
);

save() 方法通过传入的文档来替换已有文档。语法格式如下：

db.COLLECTION_NAME.save(
   <document>,
   {
     writeConcern: <document>
   }
)

参数说明：

• document : 文档数据。
• writeConcern :可选，抛出异常的级别。

删除文档 —— db.COLLECTION_NAME.remove(DELLETION_CRITTERIA)

db.COLLECTION_NAME.remove(
   <query>,
   {
     justOne: <boolean>,
     writeConcern: <document>
   }
)

参数说明： query :（可选）删除的文档的条件。 justOne : （可选）如果设为 true 或 1，则只删除一个文档。 writeConcern :（可选）抛出异常的级别。

文档排序 —— db.COLLECTION_NAME.find().sort()

在 MongoDB 中使用使用 sort()方法对数据进行排序，sort() 方法可以通过参数指定排序的字段，并使用 1 和 -1 来指定排序的方式，其中 1 为升序排列，而-1 是用于降序排列。

$type 操作符

$type 操作符是基于 BSON 类型来检索集合中匹配的数据类型，并返回结果。 MongoDB 中可以使用的类型如下表所示：

db.blogs.find({ title: { $type: 2 } });

Limit 与 Skip 方法限制记录 —— db.COLLECTION_NAME.find().limit(NUMBER)

如果你需要在 MongoDB 中读取指定数量的数据记录，可以使用 MongoDB 的 Limit 方法，limit()方法接受一个数字参数，该参数指定从 MongoDB 中读取的记录条数。

除了 limit() 方法，还有一个方法 skip() 也接受数字类型的参数，并使用跳过的文档数。skip()方法默认参数为 0 。

db.COLLECTION_NAME.find()
  .limit(NUMBER)
  .skip(NUMBER);

Node.js 连接 MongoDB

使用 Node.js 来连接 MongoDB，并对数据库进行操作，我们需要先下载 MongoDB 的 node 版本的驱动。

官方文档地址：http://mongodb.github.io/node-mongodb-native/

1.下载依赖包：

npm install mongodb --save

2.建立连接

var MongoClient = require("mongodb").MongoClient;
var DB_CONN_STR = "mongodb://localhost:27017/zhaomenghuan";

// Use connect method to connect to the server
MongoClient.connect(DB_CONN_STR, function(err, db) {
  console.log("Connected successfully to server");
  db.close();
});

与 MySQL 不同的是 MongoDB 会自动创建数据库和集合，所以使用前我们不需要手动去创建。

3.操作数据库

和前面将到的操作类似，下面我们直接给出例子：

var MongoClient = require("mongodb").MongoClient;
var DB_CONN_STR = "mongodb://localhost:27017/zhaomenghuan";

MongoClient.connect(DB_CONN_STR, function(err, db) {
  insertData(db, function(result) {
    console.log(result);
    db.close();
  });
});

function insertData(db, callback) {
  var data = {
    pageId: "20160816",
    pageUrl: "http://zhaomenghuan.github.io/#!/blog/20160816",
    title: "JavaScript进阶学习（三）—— 基于html5 File API文件操作",
    from: "原创",
    time: "2016-08-16",
    keyword: ["blob", "File", "FileReader", "DataURI", "URL"],
    digest:
      "这段时间一直有朋友在问文件上传下载的事，搜一下论坛发现相关的问题不少，但是不够系统，本着为人民服务的态度本文试着将一些问题整理一下，争取用初学者可以更明确的去处理相关的问题。文件上传是开发中绕不过的一个坎儿，对于很多没有经验的人来说，简直懵逼，目前我所知道的上传方式有下面这几种：传统flash上传、隐藏iframe框上传、表单数据提交、HTML5的新工具——File API。"
  };

  // 连接到表 blogs
  var collection = db.collection("blogs");
  collection.insertOne(data, function(err, result) {
    if (err) {
      console.log("Error:" + err);
      return;
    }
    callback(result);
  });
}

对于具体的差异，需要通过查阅 API 文档进行进一步的学习，API 文档见这里：API DOC。

本文介绍了一下 mongodb 的基本操作，详细的操作更多需要继续学习官方手册，接下来我们结合 node，做点有意思的内容。

参考

• MongoDB 教程
• MongoDB API DOC

写这些代码也许就一两个小时的事，写一篇大家好接受的文章需要几天的酝酿，如果文章对您有帮助请我喝杯咖啡吧！

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