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JSON-ORM(对象关系映射)设计与实现

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特点

  • 成熟项目经验,经过总结、提炼、精简、重构,实现一个智能查询。
  • 课程内容与结构经过精心准备,设计合理、节奏紧凑、内容翔实。
  • 真实再现了思考、编码、调试、除错的整个开发过程。

项目介绍

这是标准数据库封装的上半部分,智能查询(JSON-ORM)的实现。

设计思路

将前端送到后端的json对象自动映射成为标准的SQL查询语句。我的这种ORM方式,服务端不需要写一行代码,只需完成关系数据库的设计,就能为前端提供标准服务接口。遵循一套统一的接口来实现数据库封装,达到业务层可以随意切换数据库的目的。

适合人群

  • Typescript初学者与中级者,带你逐步进入后端开发奇妙世界
  • 适合从实战角度来学习编程的人,带你一步步实现一个完整的项目
  • node.js平台开发者,与你分享个人的设计思想与编程技巧
  • 熟练前端开发者,想步入后端编程的行列,从实战出发吧

安装运行

  • 运行数据脚本

    SET NAMES utf8;
    SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;
    
    -- ----------------------------
    --  Table structure for `users`
    -- ----------------------------
    DROP TABLE IF EXISTS `users`;
    CREATE TABLE `users` (
    `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `username` varchar(255) DEFAULT NULL,
    `password` varchar(255) DEFAULT NULL,
    `age` int(11) DEFAULT NULL,
    `power` json DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
    
    -- ----------------------------
    --  Records of `users`
    -- ----------------------------
    BEGIN;
    INSERT INTO `users` VALUES ('1', 'white', '123', '22', null), ('2', 'john', '456i', '25', null), ('3', 'marry', null, '22', null), ('4', 'bill', '123', '11', null), ('5', 'alice', '122', '16', null), ('6', 'zhoutk', '123456', '26', null);
    COMMIT;
    
    SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;
  • 配置文件示例,./src/config/configs.ts

    export default {
        inits: {
            directory: {
                run: false,
                dirs: ['public/upload', 'public/temp']
            }
        },
        port: 5000,
        db_dialect: 'mysql',
        dbconfig: {
            db_host: 'localhost',
            db_port: 3306,
            db_name: 'strest',
            db_user: 'root',
            db_pass: '123456',
            db_char: 'utf8mb4',
            db_conn: 10,
        },
        jwt: {
            secret: 'zh-tf2Gp4SFU>a4bh_$3#46d0e85W10aGMkE5xKQ',
            expires_max: 36000      //10小时,单位:秒
        },
    }
  • 在终端(Terminal)中依次运行如下命令

    git clone https://github.com/zhoutk/gels
    cd gels
    npm i -g yarn
    yarn global install typescript tslint nodemon
    yarn install
    tsc -w          //或 command + shift + B,选 tsc:监视
    yarn start      //或 node ./dist/index.js

    项目结构

├── package.json
├── src                              //源代码目录
│   ├── app.ts                       //koa配置及启动
│   ├── common                       //通用函数或元素目录
│   │   ├── globUtils.ts             
│   ├── config                       //配置文件目录
│   │   ├── configs.ts
│   ├── db                           //数据封装目录
│   │   ├── baseDao.ts
│   ├── globals.d.ts                 //全局声明定义文件
│   ├── index.ts                     //运行入口
│   ├── inits                        //启动初始化配置目录
│   │   ├── global.ts
│   │   ├── index.ts
│   │   ├── initDirectory.ts
│   ├── middlewares                  //中间件目录
│   │   ├── globalError.ts
│   │   ├── logger.ts
│   │   ├── router
│   │   └── session.ts
│   └── routers                      //路由配置目录
│       ├── index.ts
│       └── router_rs.ts
├── tsconfig.json
└── tslint.json

数据库接口设计

  • 事务元素接口,sql参数用于手动书写sql语句,id会作为最后一个参数被送入参数数组。

    export default interface TransElement {
        table: string;
        method: string;
        params: object | Array<any>;
        sql?: string;
        id?: string | number;
    }
  • 数据库操作接口,包括基本CURD,两个执行手写sql接口,一个批量插入与更新二合一接口,一个事务操作接口。实践证明,下面八个接口,在绝大部分情况下已经足够。

    export default interface IDao {
        select(tablename: string, params: object, fields?: Array<string>): Promise<any>;
        insert(tablename: string, params: object): Promise<any>;
        update(tablename: string, params: object, id: string|number): Promise<any>;
        delete(tablename: string, id: string|number): Promise<any>;
        querySql(sql: string, values: Array<any>, params: object, fields?: Array<string>): Promise<any>;
        execSql(sql: string, values: Array<any>): Promise<any>;
        insertBatch(tablename: string, elements: Array<any>): Promise<any>;
        transGo(elements: Array<TransElement>, isAsync?: boolean): Promise<any>;
    }
  • BaseDao,为业务层提供标准数据库访问的基类,是自动提供标准rest微服务的关键

    import IDao from './idao'
    let dialect = G.CONFIGS.db_dialect                    //依赖注入
    let Dao = require(`./${dialect}Dao`).default    
    
    export default class BaseDao {
        private table: string
        static dao: IDao                               //以组合的模式,解耦业务层与数据库访问层
        constructor(table?: string) {
            this.table = table || ''
            if (!BaseDao.dao) {
                BaseDao.dao = new Dao()
            }
        }
        async retrieve(params = {}, fields = [], session = {userid: ''}): Promise<any> {
            let rs
            try {
                rs = await BaseDao.dao.select(this.table, params, fields)
            } catch (err) {
                err.message = `data query fail: ${err.message}`
                return err
            }
            return rs
        }
        async create(params = {}, fields = [], session = {userid: ''}): Promise<any> {
            let rs
            try {
                rs = await BaseDao.dao.insert(this.table, params)
            } catch (err) {
                err.message = `data insert fail: ${err.message}`
                return err
            }
            let { affectedRows } = rs
            return G.jsResponse(200, 'data insert success.', { affectedRows, id: rs.insertId })
        }
        async update(params, fields = [], session = { userid: '' }): Promise<any> {
            params = params || {}
            const { id, ...restParams } = params
            let rs
            try {
                rs = await BaseDao.dao.update(this.table, restParams, id)
            } catch (err) {
                err.message = `data update fail: ${err.message}`
                return err
            }
            let { affectedRows } = rs
            return G.jsResponse(200, 'data update success.', { affectedRows, id })
        }
        async delete(params = {}, fields = [], session = {userid: ''}): Promise<any> {
            let id = params['id']
            let rs
            try {
                rs = await BaseDao.dao.delete(this.table, id)
            } catch (err) {
                err.message = `data delete fail: ${err.message}`
                return err
            }
            let {affectedRows} = rs
            return G.jsResponse(200, 'data delete success.', { affectedRows, id })
        }
    }

智能查询(JSON-ORM)

查询保留字:fields, page, size, sort, search, lks, ins, ors, count, sum, group
  • fields, 定义查询结果字段,支持数组和逗号分隔字符串两种形式
    由前端来确定返回的数据库字段信息,这样后端的设计可以适用面更广泛,而不会造成网络带宽的浪费。
    在KOA2的框架下,GET请求要支持输入数组,只能把同一个key多次输入,如:age=11&age=22。这样很不方便,我实现了一个参数转换函数,针对数组提供多种输入形式。
    arryParse

        arryParse(arr): Array<any>|null {                      //返回值为数据或空值
            try {
                if (Array.isArray(arr) || G.L.isNull(arr)) {   //如果输入是数组或空,直接返回
                    return arr
                } else if (typeof arr === 'string') {          //若是字符串
                    if (arr.startsWith('[')) {                 //数组的字符串形式,进行转换
                        arr = JSON.parse(arr)
                    } else {
                        //逗号拼接的字符串,mysql的驱动同时支持参数以字符串形式或数组形式提供,
                        //所以这里可以不加判断,直接用split函数将字符串转化为数组
                        arr = arr.split(',')                   
                    }
                }
            } catch (err) {
                arr = null            //数组的字符串形式转换失败,刘明输入参数是错误的
            }
            return arr
        }

    查询示例:

    请求URL:  /rs/users?username=white&age=22&fields=["username","age"]
    生成sql:   SELECT username,age FROM users  WHERE username = ?  and age = ?
  • page, size, sort, 分页排序
    在mysql中这比较好实现,limit来分页是很方便的,排序只需将参数直接拼接到order by后就好了。
    查询示例:

    请求URL:  /rs/users?page=1&size=10&sort=age desc
    生成sql:   SELECT * FROM users  ORDER BY age desc LIMIT 0,10
  • search, 模糊查询切换参数,不提供时为精确匹配
    提供字段查询的精确匹配与模糊匹配的切换,实现过程中,注意参数化送入参数时,like匹配,是要在参数两边加%,而不是在占位符两边加%。
    另外,同一个字段匹配两次模糊查询,需要特别处理,我提供了一种巧妙的方法:

    //将值用escape编码,数组将转化为逗号连接的字符串,用正则全局替换,变成and连接
    value = pool.escape(value).replace(/\', \'/g, "%' and " + key + " like '%")  
    //去掉两头多余的引号 
    value = value.substring(1, value.length - 1)   
    //补齐条件查询语句,这种方式,比用循环处理来得快捷,它统一了数组与其它形式的处理方式                               
    where += key + " like '%" + value + "%'"                                      

    查询示例

    请求URL:  /rs/users?username=i&password=1&search
  • ins, lks, ors
    这是最重要的三种查询方式,如何找出它们之间的共同点,减少冗余代码是关键。

    • ins, 数据库表单字段in查询,一字段对多个值,例:
      查询示例:

      请求URL:  /rs/users?ins=["age",11,22,26]
      生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE age in ( ? )
    • ors, 数据库表多字段精确查询,or连接,多个字段对多个值,支持null值查询,例:
      查询示例:

      请求URL:  /rs/users?ors=["age",1,"age",22,"password",null]
      生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE  ( age = ?  or age = ?  or password is null )
    • lks, 数据库表多字段模糊查询,or连接,多个字段对多个值,支持null值查询,例:
      查询示例:

      请求URL:  /rs/users?lks=["username","i","password",null]
      生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE  ( username like ?  or password is null  )
  • count, sum
    这两个统计求和,处理方式也类似,查询时一般要配合group与fields使用。

    • count, 数据库查询函数count,行统计,例:
      查询示例:

      请求URL:  /rs/users?count=["1","total"]&fields=["username"]
      生成sql:   SELECT username,count(1) as total  FROM users
    • sum, 数据库查询函数sum,字段求和,例:
      查询示例:

      请求URL:  /rs/users?sum=["age","ageSum"]&fields=["username"]
      生成sql:   SELECT username,sum(age) as ageSum  FROM users
  • group, 数据库分组函数group,例:
    查询示例:

    请求URL:  /rs/users?group=age&count=["*","total"]&fields=["age"]
    生成sql:   SELECT age,count(*) as total  FROM users  GROUP BY age
    不等操作符查询支持

    支持的不等操作符有:>, >=, <, <=, <>, =;逗号符为分隔符,一个字段支持一或二个操作。
    特殊处:使用"="可以使某个字段跳过search影响,让模糊匹配与精确匹配同时出现在一个查询语句中

  • 一个字段一个操作,示例:
    查询示例:

    请求URL:  /rs/users?age=>,10
    生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE age> ?
  • 一个字段二个操作,示例:
    查询示例:

    请求URL:  /rs/users?age=>,10,<=,35
    生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE age> ? and age<= ?
  • 使用"="去除字段的search影响,示例:
    查询示例:

    请求URL:  /rs/users?age==,22&username=i&search


##相关视频课程
 
[运用typescript进行node.js后端开发精要][1]  
[nodejs实战之智能微服务快速开发框架][2] 
[JSON-ORM(对象关系映射)设计与实现][3] 
[Koa2封装数据库高级操作][4] 
[蜘蛛实时爬取数据提供图书信息微服务][5]
  
##资源地址

凝胶(gels)项目: https://github.com/zhoutk/gels
视频讲座资料: https://github.com/zhoutk/sifou
个人博客: https://segmentfault.com/blog/zhoutk

  [1]: https://segmentfault.com/l/1500000016954243
  [2]: https://segmentfault.com/l/1500000017034959
  [3]: https://segmentfault.com/l/1500000017108031
  [4]: https://segmentfault.com/l/1500000017274102