04_数据库

「爱情、让人受尽委屈。」 2024-02-24 08:10 10阅读 0赞

### 1 Web架构 ###

web总共分为三个部分：

*  客户端
 *  服务器
 *  数据库

web网站访问过程：

*  客户端向服务器发送请求
 *  服务器操作数据库
 *  数据库将结果返回给服务器
 *  服务器将结果响应给客户端

### 2 数据库概念 ###

#### 数据库（Database） ####

*  数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库
 *  程序在内存中运行，一旦程序运行结束或者计算机断电，程序运行中的数据都会丢失
 *  因此我们需要将一些程序运行的数据保存到硬盘当中，而数据库就是数据持久化的最佳选择
 *  简而言之，数据库就是存储数据的仓库

#### 数据库分类 ####

数据库主要分为两种：

*  关系型数据库（RDBMS）
    
     *  MySQL、Oracle、DB2、SQL Server
     *  关系数据库中都是数据表
 *  非关系型数据库（NoSQL - Not Only SQL）
    
     *  SQL结构化查询语言
        
         *  所有关系型数据库都是使用SQL操作
         *  标准化语言，是一门语言
         *  比如W3C规范，是一种标准，由各个厂商实现
         *  每个厂商实现方式不完全一样
         *  标准化虽然可以带来开发和学习成本的简化，但是同时限制了创新的机会
     *  MongoDB、Redis
     *  文档数据库MongoDB
     *  键值对数据库

### 3 MongoDB 简介 ###

*  MongoDB是为快速开发互联网Web应用设计的数据库系统
 *  MongoDB设计目标是极简、灵活、作为Web应用栈的一部分
 *  MongoDB的数据模型是面向文档的，文档是一种类似于JSON的结构
 *  简单来说就是MongoDB数据库存储的是各种各样的JSON
 *  增强版的JSON，叫做BSON，可以存储二进制数据，可以认为就是JSON

### 4 安装MongoDB ###

#### 下载安装 ####

下载地址：[https://www.mongodb.com/try/download/community][https_www.mongodb.com_try_download_community]

*  偶数版为稳定版，奇数版为开发版
 *  对32位系统支持不好，不建议使用32位系统安装
 *  从官网下载MongoDB数据库安装包至本地，双击该安装包，根据安装提示一步一步操作，完成数据库的安装。

#### 配置环境变量 ####

*  我的电脑 -> 右键属性 -> 高级系统设置 -> 环境变量 -> 系统环境变量 -> 找到 Path
 *  双击Path -> 在弹窗内添加mongodb安装目录`D:\Project\MongoDB\Server\5.0\bin`\-> 点击所有确定保存
 *  win + R 键打开控制台 -> 输入 `mongod` \-> 没有出现不是内部或外部命令说明可以使用了

### 5 开启MongoDB服务 ###

*  在命令行工具中运行命令`mongo`，连接 mongodb，出现 `>` 说明启动成功
 *  默认监听 `27017` 端口
 *  默认端口不要修改，需要修改的话，最大不能超过 `65535`

#### 数据库（database） ####

*  数据库服务器
    
     *  服务器用来保存数据
     *  最新版本默认已启动
 *  数据库客户端
    
     *  客户端用来操作服务器，对数据进行增删改查的操作

### 6 基本概念 ###

数据库服务器里面可以有多个数据库。

*  数据库（database）
    
     *  数据库是一个仓库，在仓库中可以存放多个集合
 *  集合（collection）
    
     *  集合类似于数组，在集合中可以存放多个文档
 *  文档（document）
    
     *  数据库中的最小单位，存储和操作的内容都是文档
 *  字段
    
     *  文档中的一条数据，属性名就是字段名
 *  数据库和集合都不需要手动创建
    
     *  当我们创建文档时，如果文档所在的集合或数据库不存在会自动创建

### 7 安装可视化工具 ###

下载地址：[https://www.mongodbmanager.com/download-mongodb-manager-free][https_www.mongodbmanager.com_download-mongodb-manager-free]

### 8 基本操作 ###

#### 常用命令 ####

*  显示数据库
    
     *  `show dbs`、`show databases`
 *  进入数据库
    
     *  `use test`
 *  操作数据库
    
     *  `db` 代表当前数据库
 *  显示数据集合
    
     *  `show collections`

#### CRUD (增删改查) 操作 ####

*  数据库中插入一个或多个文档
    
     *  `db.<集合名>.insert(doc)`
     *  `db.<集合名>.insertOne(doc)` 插入一个文档
     *  `db.<集合名>.insertMany(doc)` 插入多个文档
     *  下面两个方法更像是第一个方法的拆分，但是下面两个语义更加清晰
     *  插入文档时，如果没有给文档指定 \_id 属性，则数据库会自动为文档添加 \_id，可以自己指定 \_id
     *  该属性为文档的唯一标识，不可重复，根据时间戳+机器码生成 `ObjectId()`，确保数据唯一

// 向 test 数据库中 person 集合插入一个新数据 {name:"张三",age:"18"}
    db.person.insert({
        name:"张三", age:"18"});
    // 多条数据
    db.person.insert([
        {
        name:"张三", age:"18"},
        {
        name:"李四", age:"18"},
        {
        name:"赵五", age:"18"}
    ]);

*  查询集合中所有符合条件的文档
    
     *  `db.<集合名>.find({})` 可以接受一个对象作为条件参数
     *  `{属性名1:值,属性名2:值}` 查询属性是指定值的文档
     *  `db.<集合名>.findOne({})` 用来查询集合中符合条件的第一个文档
     *  `db.<集合名>.find({}).count()` 查询所有结果的数量
 *  修改集合中符合条件的文档
    
     *  `db.<集合名>.update({查询条件},{新对象},{配置})` 默认只修改一个
     *  `db.<集合名>.updateOne({查询条件},{新对象})` 修改一个符合条件的文档
     *  `db.<集合名>.updateMany({查询条件},{新对象})` 同时修改多个符合条件的文档
     *  `db.<集合名>.replaceOne({查询条件},{新对象})` 替换一个符合条件的文档
     *  默认使用新对象替换旧对象
     *  如果需要修改指定的属性，而不是替换，需要使用“修改操作符”来完成修改
     *  `$set` 可以修改文档中的指定属性
     *  `$unset` 可以用来删除文档的指定属性

db.person.update({
        name:"张三"},{
        
        $set: {
        
            sex: "男",
            address: "幸福村"
        }
    });
    
    // 修改多个
    db.person.update(
        {
        name:"张三"},
        {
        $set: {
        
            sex: "男",
            address: "幸福村"
        }},
        {
        multi: true}
    );
    
    db.person.update({
        name:"张三"},{
        
        $unset: {
        
            address: "111"
        }
    });

*  删除集合中符合条件的文档
    
     *  `db.<集合名>.remove({条件})`
        
         *  删除符合条件的所有文档，第二个参数为 true 只删除一个
         *  条件必须设置，如果没有直接删除所有文档
     *  `db.<集合名>.deleteOne({条件})` 删除符合条件的一个文档
     *  `db.<集合名>.deleteMany({条件})` 删除符合条件的多个文档
     *  `db.<集合名>.drop()` 删除集合
     *  `db.dropDatabase()` 删除数据库
 *  数据库中数据一般不会真正的删除，所以删除的方法很少调用
    
     *  一般都是单独添加一个字段，表示数据是否删除
     *  这种删除只是程序上的删除，不是物理删除
     *  不建议使用物理删除，因为删除之后无法找回
 *  文档的属性值可以是一个文档，当一个文档的属性值是一个文档时，我们称这个文档叫做内嵌文档

#### 其他方法 ####

*  `skip((页码-1)*每页显示条数).limit(显示条数)`
 *  `limit()` 用于设置显示数据的上限
 *  `skip()` 用于跳过指定数量的数据
 *  `sort()` 需要传递一个对象指定排序规则，1 为升序，-1 为降序
    
     *  `db.user.find({}).sort({_id:1,name:-1})`
     *  `db.user.find({},{name:1,_id:0})`
 *  `$gt` 大于
 *  `$gte` 大于等于
 *  `$lt` 小于
 *  `$lte` 小于等于

### 9 练习作业 ###

*  进入 user\_manage 数据库
 *  向数据库中的 users 集合中插入文档
 *  文档的内容包含用户名、密码、年龄、爱好、邮箱、是否删除

### 10 文档关系 ###

*  一对一（one to one）
    
     *  夫妻（一个丈夫对应一个妻子）
     *  可以使用内嵌文档的方式体现
 *  一对多（one to many）/ 多对一（many to one）
    
     *  用户 - 银行卡
     *  用户 - 订单
     *  可以通过内嵌文档的方式体现
     *  通过单个字段实现关联
 *  多对多（many to many）
    
     *  分类 - 商品
     *  老师 - 学生
     *  添加字段值为数组

### 11 插件操作数据库 ###

*  大部分使用程序来完成数据库操作
 *  Mongoose 让我们可以通过 Node 操作 MongoDB 模板
 *  Mongoose 是对象文档模型（ODM）库，对原生的模块进行了封装，提供了更多的功能

#### Mongoose 优势 ####

官方地址：[http://www.mongoosejs.net/][http_www.mongoosejs.net]

*  可以为文档创建一个模式结构（Schema）
 *  可以对模型中的对象/文档进行验证
 *  数据可以通过类型转换转换为对象
 *  可以使用中间件来应用业务逻辑挂钩
 *  比 Node 原生的 MongoDB 驱动更容易

#### 使用 Mongoose ####

*  使用 `npm install mongoose`命令下载
 *  使用 `const mongoose = require('mongoose');` 引入 mongoose
 *  使用 `mongoose.connect('mongodb://localhost/user_manage');`
    
     *  如果使用默认端口号（27017），可以省略不写
 *  监听 MongoDB 数据库的连接状态
    
     *  mongoose 对象中有一个 connection 属性，表示数据库连接
     *  通过监视该对象，可以来监听数据库的连接与断开
     *  `mongoose.connection.once('open',function(){})` 数据库连接成功事件
     *  `mongoose.connection.once('close',function(){})` 数据库连接断开事件
 *  使用 `mongoose.disconnect()` 断开数据库连接（一般不使用）
    
     *  一般只需要连接一次，连接一次以后，除非停止服务器，否则连接不会断开

#### Mongoose 对象 ####

*  Schema（模式对象）
    
     *  定义约束了数据库中的文档结构
 *  Model
    
     *  Model 对象作为集合中的所有文档表示
     *  相当于 MongoDB数据库中的集合collection
 *  Document
    
     *  表示集合中的具体文档

#### Schema 对象 ####

#### Model 方法 ####

*  `Model.create(doc(s), [callback])` 创建一个或多个文档并添加到数据库中
    
     *  `doc(s)` 可以是一个文档对象，也可以是一个对象数组
     *  `callback` 操作完成以后调用的回调函数

StuModel.create({
        
        name: '孙悟空',
        age: 18,
        sex: '男',
        address: '花果山'
    }, function(err){
        
        if(!err){
        
            console.log('插入成功');
        }
    });

*  `Model.find(conditions, [projection], [options], [callback])` 查询所有符合条件的文档
 *  `Model.findById(id, [projection], [options], [callback])` 根据文档id属性查询文档
 *  `Model.findOne([conditions], [projection], [options], [callback])` 查询符合条件的第一个文档
    
     *  `conditions` 查询条件
     *  `projection` 投影 需要获取的字段
        
         *  两种方式
         *  `{name: 1, _id: 0}`
         *  `"name age -_id"`
     *  `options` 查询选项（`skip` `limit`）
     *  `callback` 回调函数。查询结果结果会通过回调函数返回，参数必选，不传没有返回值
        
         *  通过 `find()` 查询的结果，返回的对象就是 Document，文档对象
         *  Document 对象是 Model 的实例
         *  `doc instanceof StuModel`

StuModel.find({
         name: '孙悟空' }, {
         name: 1, _id: 0 }, {
         skip: 2, limint: 10 }, function (err, docs) {
        
        if (!err) {
        
            console.log(docs);
        }
    });

*  `Model.update(conditions, doc, [options], [callback])`
 *  `Model.updateMany(conditions, doc, [options], [callback])`
 *  `Model.updateOne(conditions, doc, [options], [callback])`
    
     *  修改一个或多个文档
     *  `conditions` 查询条件
     *  `doc` 修改后的对象
     *  `options` 配置参数
     *  `callback` 回调函数
 *  `Model.replaceOne(conditions, doc, [options], [callback])`

StuModel.updateOne({
         name: '张三' }, {
         $set: {
         age: 20 } }, function (err) {
        
        if (!err) {
        
            console.log('修改成功');
        }
    });

*  `Model.remove(conditions, [callback])`
 *  `Model.deleteOne(conditions, [callback])`
 *  `Model.deleteMany(conditions, [callback])`
    
     *  删除一个或多个文档
     *  `conditions` 查询条件
     *  `callback` 回调函数

StuModel.remove({
         name: '张三' }, function (err) {
        
        if (!err) {
        
            console.log('删除成功');
        }
    });

*  `Model.count(conditions, [callback])`
    
     *  统计文档的数量

Model.count({
         name: '张三' }, function (err, count) {
        
        if (!err) {
        
            console.log(count);
        }
    });

#### Document 对象 ####

*  Document 和集合中的文档一一对应，Document 是 Model 的实例
 *  通过 Model 查询到的结果都是 Document
 *  `Model#save([options], [fn])` 保存文档对象

// 创建一个Document
    let stu = new StuModel({
        
        name: '孙悟空',
        age: 18,
        sex: '男',
        address: '花果山'
    });
    
    // Document 方法
    stu.save(function(err){
        
        if(!err){
        
            console.log('插入成功');
        }
    });
    
    StuModel.findOne({
        }, function (err, doc) {
        
        if (!err) {
        
            console.log(doc);
            // 修改方式1
            doc.update({
        $set:{
        age:20}},function(err){
        
                if(!err){
        
                    console.log('修改成功');
                }
            })
            // 修改方式2
            doc.age = 20;
            doc.save();
            // 删除
            doc.remove(function(err){
        
                if(!err){
        
                    console.log('删除成功');
                }
            });
            // 获取属性值
            console.log(doc.get('age'));
            console.log(doc.age);
            // 设置属性值
            doc.set('name', '张小三');
            doc.name = '张小三';
            // 获取 _id 值
            doc._id
        }
    });

#### 模块化连接 ####

*  定义一个模块连接数据库

// tools/conn_mongo.js
    const mongoose = require('mongoose');
    mongoose.connect('mongodb://localhost/user_manage');
    mongoose.connection.once('open', function () {
        
        console.log('数据库连接成功');
    })
    
    // index.js
    require('./tools/conn_mongo');

*  定义一个模块，操作 Student 模型

// models/student.js
    const mongoose = require('mongoose');
    const Schema = mongoose.Schema;
    const stuSchema = new Schema({
        
        name: String,
        age: Number,
        sex: {
        
            type: String,
            default: '男'
        },
        address: String
    });
    // 定义模型
    const StuModel = mongoose.model('student', stuSchema);
    module.exports = StuModel;
    
    // index.js
    let stu = require('./models/student');
    stu.find({
        }, function(err, docs){
        
        if(!err){
        
            console.log(docs);
        }
    })

[https_www.mongodb.com_try_download_community]: https://www.mongodb.com/try/download/community
[https_www.mongodbmanager.com_download-mongodb-manager-free]: https://www.mongodbmanager.com/download-mongodb-manager-free
[http_www.mongoosejs.net]: http://www.mongoosejs.net/