node学习之路（二）—— Node.js 连接 MongoDB

文章来源：小青年原创
发布时间：2017-4-12
关键词：node，mongodb
转载需标注本文原始地址: http://zhaomenghuan.github.io...

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：

SQL术语/概念	MongoDB术语/概念	解释/说明
database	database	数据库
table	collection	数据库表/集合
row	document	数据记录行/文档
column	field	数据字段/域
index	index	索引
table joins		表连接,MongoDB不支持
primary key	primary key	主键,MongoDB自动将_id字段设置为主键

下表列出了 RDBMS 与 MongoDB 对应的术语：

| RDBMS | MongoDB |
| :-----------: | :------------:|
| 数据库 | 数据库 |
| 表格 | 集合 |
| 行 | 文档 |
| 列 | 字段 |
| 表联合 | 嵌入文档 |
| 主键 | 主键 (MongoDB 提供了 key 为 _id )|

数据库服务和客户端的区别：

| RDBMS | MongoDB |
| :-----------------: | :------------:|
| Mysqld/Oracle | mongod |
| mysql/sqlplus | mongo |

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

| 数据类型 | 描述 |
| :----------: | :------------:|
| String | 字符串。存储数据常用的数据类型。在 MongoDB 中，UTF-8 编码的字符串才是合法的|
| Integer | 整型数值。用于存储数值。根据你所采用的服务器，可分为 32 位或 64 位 |
| Boolean | 布尔值。用于存储布尔值（真/假）|
| Double | 双精度浮点值。用于存储浮点值 |
| Min/Max keys | 将一个值与 BSON（二进制的 JSON）元素的最低值和最高值相对比 |
| Arrays | 用于将数组或列表或多个值存储为一个键 |
| Timestamp | 时间戳，记录文档修改或添加的具体时间 |
| Object | 用于内嵌文档 |
| Null | 用于创建空值 |
| Symbol | 符号。该数据类型基本上等同于字符串类型，但不同的是，它一般用于采用特殊符号类型的语言 |
| Date | 日期时间。用 UNIX 时间格式来存储当前日期或时间。你可以指定自己的日期时间：创建 Date 对象，传入年月日信息 |
| Object ID | 对象 ID。用于创建文档的 ID |
| Binary Data | 二进制数据。用于存储二进制数据 |
| Code | 代码类型。用于在文档中存储 JavaScript 代码 |
| Regular expression | 正则表达式类型。用于存储正则表达式 |

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

参数	类型	描述
Name	String	要创建的集合名称
Options	Document	（可选）指定有关内存大小和索引选项

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：

参数	类型	描述
capped	Boolean	（可选）如果为true，则启用封顶集合。封顶集合是固定大小的集合，会自动覆盖最早的条目，当它达到其最大大小。如果指定true，则需要也指定尺寸参数。
autoIndexID	Boolean	（可选）如果为true，自动创建索引_id字段的默认值是false。
size	number	（可选）指定最大大小字节封顶集合。如果封顶如果是 true，那么你还需要指定这个字段。
max	number	（可选）指定封顶集合允许在文件的最大数量。

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：

操作	语法	例子	RDBMS 等同
等于	{<key>:<value>}	db.mycol.find({"by":"tutorials yiibai"}).pretty()	where by = 'tutorials yiibai'
小于	{<key>:{$lt:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$lt:50}}).pretty()	where likes < 50
小于或等于	{<key>:{$lte:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$lte:50}}).pretty()	where likes <= 50
大于	{<key>:{$gt:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$gt:50}}).pretty()	where likes > 50
大于或等于	{<key>:{$gte:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$gte:50}}).pretty()	where likes >= 50
不等于	{<key>:{$ne:<value>}}	db.mycol.find({"likes":{$ne:50}}).pretty()	where likes != 50

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：

类型	数字
Double	1
String	2
Object	3
Array	4
Binary data	5
Undefined	6 (已废弃)
Object id	7
Boolean	8
Date	9
Null	10
Regular Expression	11
JavaScript	13
Symbol	14
JavaScript (with scope)	15
32-bit integer	16
Timestamp	17
64-bit integer	18
Min key	255(Query with -1)
Max key	127

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...

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