MongoDB + Mongoose与Node.js结合使用的后端开发的最佳实践

MongoDB无疑是当今最受欢迎的NoSQL数据库选择之一，它有一个很棒的社区和生态系统。

在本文中，我们将介绍在使用Node.js设置MongoDB和Mongoose时应遵循的一些最佳实践。

1.为什么需要Mongoose？

为了理解我们为什么需要Mongoose，我们先来了解MongoDB（也是一个数据库）在架构层面的工作原理。

• 你有一个数据库服务器(例如MongoDB社区服务器)
• 你正在运行一个Node.js脚本（作为一个进程）

MongoDB服务器在TCP套接字上监听（通常），你的Node.js进程可以使用TCP连接来连接它。

但是在TCP之上，MongoDB也有自己的协议来了解客户端（我们的Node.js进程）到底想要数据库做什么。

对于这种通信，我们不需要学习我们在TCP层上要发送的消息，而是借助一个“驱动”软件将其抽象掉，在这里称为MongoDB驱动。MongoDB驱动在这里以npm包的形式提供。

现在请记住，MongoDB 驱动程序负责连接和抽象你的低层通信请求/响应——但作为开发者，这只能让你走到这一步。

因为MongoDB是一个无模式数据库，它为你提供了比初学者所需的更多的功能。更大的权利意味着更大的出错可能性，你需要减少可在代码中制作的错误和破坏表的可能性。

Mongoose是对原生MongoDB驱动（我上面提到的npm包）的一个抽象。

抽象化的一般经验法则（我理解的方式）是，每一个抽象化都会损失一些底层操作能力。但这并不一定意味着它是坏的，有时它能提高生产力1000倍以上，因为你根本不需要完全访问底层API。

一个好的思路是，你在技术上用C语言和Python创建一个实时聊天应用。作为开发人员，Python的例子将更容易和更快地实现，生产率更高。C可能更有效率，但它会在生产力、开发速度、错误、崩溃方面付出巨大的代价。另外，在大多数情况下，你不需要拥有C给你的能力来实现websockets。

同样，使用Mongoose，你可以限制你的底层API访问的范围，但可以释放出很多潜在的收益和良好的DX。

2.如何连接Mongoose + MongoDB

首先，让我们快速看看在2020年应该如何用Mongoose连接到你的MongoDB数据库。

mongoose.connect(DB_CONNECTION_STRING, {
    useNewUrlParser: true,
    useUnifiedTopology: true,
    useCreateIndex: true,
    useFindAndModify: false
})

这种连接格式确保你正在使用Mongoose的新URL解析器，而且你没有使用任何废弃的做法。

3.如何执行Mongoose操作

现在我们先来快速讨论一下Mongoose的操作，以及你应该如何执行这些操作。

Mongoose为您提供以下两种选择：

1. 基于游标的(Cursor-based)查询
2. 全程检索(Full fetching)查询

3.1 基于游标的(Cursor-based)查询

基于游标的查询是指一次只处理一条记录，同时一次从数据库中获取一条或一批文档。这是一种在有限的内存环境下处理海量数据的有效方式。

想象一下，你要在1GB/1核云服务器上解析总大小为10GB的文档。你不能获取整个集合，因为那在你的系统中不合适。游标是一个很好的（也是唯一的）选择。

3.2 全程检索(Full fetching)查询

这是一种查询类型，你可以一次性获得查询的全部响应。在大多数情况下，这就是你要使用的方法。因此，我们将在这里主要关注这个方法。

4.如何使用Mongoose模型(Models)

模型是Mongoose的超级力量，它们帮助你执行“schema”规则，并为你的Node代码提供无缝集成到数据库调用中。

第一步是定义一个好的模型：

import mongoose from 'mongoose'

const CompletedSchema = new mongoose.Schema(
    {
        type: { type: String, enum: ['course', 'classroom'], required: true },
        parentslug: { type: String, required: true },
        slug: { type: String, required: true },
        userid: { type: String, required: true }
    },
    { collection: 'completed' }
)

CompletedSchema.index({ slug: 1, userid: 1 }, { unique: true })

const model = mongoose.model('Completed', CompletedSchema)
export default model

这是一个直接从codedamn的代码库中删减的例子。这里有一些有趣的事情你应该注意。

1. 在所有需要的字段中，尽量保持 required: true 。如果你在创建对象时没有使用TypeScript这样的静态类型检查系统来协助你正确地检查属性名，那么这可以为你省去很多麻烦。另外，免费的验证也超级酷。
2. 定义索引和唯一字段。 unique 属性也可以在模式中添加。索引是一个很广泛的话题，所以我在这里就不深究了。但从大范围来看，它们确实可以帮助你加快很多查询速度。
3. 明确定义一个集合名。虽然Mongoose可以根据模型的名称自动给出一个集合名称（例如这里的 Completed here），但在我看来这太抽象了。你至少应该知道你的数据库名称和代码库中的集合。
4. 如果可以，请使用枚举来限制值。

5.如何执行CRUD操作

CRUD是指创建、读取、更新和删除。这是四个基本选项，有了这四个选项，你就可以在数据库中进行任何形式的数据操作。让我们快速看看这些操作的一些例子。

5.1 Create

这简单来说就是在数据库中创建一条新记录。让我们使用我们上面定义的模型来创建一条记录。

try {
    const res = await CompletedSchema.create(record)
} catch(error) {
    console.error(error)
    // handle the error
}

同样，这里有一些提示：

1. 使用async-await而不是回调(看起来不错，但没有突破性的性能优势)
2. 在查询周围使用try-catch块，因为你的查询可能会因为一些原因而失败（重复记录、错误的值等）。

5.2 Read

这意味着从数据库中读取现有的值。这听起来很简单，但你应该知道Mongoose的几个小问题。

const res = await CompletedSchema.find(info).lean()

1. 你能看到那里的 lean() 函数调用吗？它对性能超级有用。默认情况下，Mongoose会处理从数据库中返回的文档，并在其上添加其神奇的方法（例如 .save）。
2. 当你使用 .lean() 时，Mongoose会返回普通的JSON对象，而不是内存和资源沉重的文档。使查询速度更快，对CPU的消耗也更小。
3. 然而，如果你确实想要更新数据，你可以省略 .lean() (我们接下来会看到)

5.3 Update

如果你已经有了一个Mongoose文档（没有使用 .lean() 触发），你可以简单地去修改对象属性，然后用 object.save() 保存它。

const doc = await CompletedSchema.findOne(info)
doc.slug = 'something-else'
await doc.save()

记住，这里有两个数据库调用。第一个是在 findOne上，第二个是在 doc.save 上。

如果可以，你应该总是减少访问数据库的请求数量(因为如果比较内存、网络和磁盘，网络几乎总是最慢的)。

在另一种情况下，可以使用如下查询：

const res = await CompletedSchema.updateOne(<condition>, <query>).lean()

并且只会对数据库进行一次调用。

5.4 Delete

使用Mongoose删除也很简单，让我们看看如何删除单个文档：

const res = await CompletedSchema.deleteOne(<condition>)

和 updateOne 一样 deleteOne 也接受第一个参数作为文档的匹配条件。

还有另一个方法叫 deleteMany，只有当你知道要删除多个文档时才使用。

在任何其他情况下，总是使用 deleteOne 来避免意外的多次删除，特别是当你试图自己执行查询时。