Node.js（三、MongoDB数据库）

1、数据库概述及环境搭建

1.1、为什么要使用数据库

• 动态网站中的数据都是存储在数据库中的。
• 数据库可以用来持久存储客户端通过表单收集的用户信息。
• 数据库软件本身可以对数据进行高效的管理。

1.2、什么是数据库

数据库即存储数据的仓库，可以将数据进行有序的分门别类的存储。它是独立于语言之外的软件，可以通过API去操作它。
常见的数据库软件有：mysql、mongoDB、oracle。

1.3、MongoDB是什么

• MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库，由C++语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
• mongoDB的特点：高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便提供的API，采用的是javascript开发；在数据库中存储的数据都是json对象形式。相比其他两个学习起来更加容易。

1.4、MongoDB数据库下载安装

https://www.runoob.com/mongodb/mongodb-osx-install.html

• 附Mac系统下载安装步骤：直接在命令后工具中运行：

（1）、 xcode-select --install
（2）、 brew tap mongodb/brew
（3）、 brew install mongodb-community@5.0

• 附Homebrew下载方法：/bin/zsh -c “$(curl -fsSL https://gitee.com/cunkai/HomebrewCN/raw/master/Homebrew.sh)”
• 附xcode-select安装：

命令执行：xcode-select --install
报错：xcode-select: error: command line tools are already installed, use "Software Update" to install updates
解决方法：$ rm -rf /Library/Developer/CommandLineTools
$ xcode-select --install
还是报错：
$ sudo  rm -rf /Library/Developer/CommandLineTools
$ sudo  xcode-select --install

1.5、MongoDB数据库相关概念

在一个数据库软件中可以包含多个数据仓库，在每个数据仓库中可以包含多个数据集合，每个数据集合中可以包含多条文档（具体数据）。

• 一个mongodb中可以建立多个数据库。
• MongoDB的默认数据库为“db”，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夹中。
• 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。
• 文档是一个键值（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。一个简单的文档例子如下：{“name”: “lgg”, “hobby”: [“sleep”, “running”]}。
• MongoDB的数据类型
  

1.6、MongoDB数据库的常用命令

1、Help查看命令提示
help
db.help()
db.test.help()
db.test.find().help()

2、创建/切换数据库
use music

3、查询数据库
show dbs

4、查看当前使用的数据库
db/db.getName()

5、显示当前DB状态
db.stats()

6、查看当前DB版本
db.version()

7、查看当前DB的链接机器地址
db.getMongo()

8、删除数据库
db.dropDatabase()

1.7、启动MongoDB

1.7.1、Windows系统：

• 启动MongoDB服务: $ net start MongoDB或
  $ mongod --dbpath d:/data/db
  $ mongo
• 关闭MongoDB服务: $ net stop MongoDB
• 移除 MongoDB 服务: $ C:\mongodb\bin\mongod.exe --remove

1.7.2、mos系统：

• 启动服务：
  $ mongod --config /usr/local/etc/mongod.conf
  $ mongo
  或mongodb：
  mongod --dbpath /usr/local/var/mongodb --logpath /usr/local/var/log/mongodb/mongo.log --fork
  (–dbpath 设置数据存放目录;–logpath 设置日志存放目录;–fork 在后台运行)
• 如果不想在后端运行，而是在控制台上查看运行过程可以直接设置配置文件启动：mongod --config /usr/local/etc/mongod.conf
• 查看 mongod 服务是否启动：$ ps aux | grep -v grep | grep mongod
• 启动后我们可以使用 mongo 命令打开一个终端：
  $ cd /usr/local/mongodb/bin
  $ ./mongo

2、MongoDB基本操作(命令行)

2.1、数据库操作

db // 查询当前数据库
show dbs // 查询所有的数据库
use lggFirst // 创建/切换数据库
db.dropDatabase() // 删除数据库

• 附：在MongoDB中不需要显式创建数据库，如果正在使用的数据库不存在，==MongoDB会自动创建。
• 创建：
  use 数据库名字； // 如果没有创建集合，则数据库列表中（show dbs）不显示
• 删除：
  db.dropDatabase() // 在当前打开的数据库中删除。

2.2、集合操作

创建集合
db.createCollection('名字')
获取当前db所有集合
db.getCollectionNames()

附：在代码中：创建集合分为两步，一是对集合设定规则，二是创建集合，创建mongoose.Schema构造函数的实例即可创建集合。

2.3、文档操作

1、插入数据
 // 插入一条数据
db.users.insertOne({})
db.lgg.insert({name: 'lgg'})
 // 插入多条数据
db.lgg.insert([{···}, {···}])
db.users.insertMany([{}, {}])
db.lgg.save( ) // 与上面一样
3、修改数据
// 1、如果第二个参数是一个对象，后面两个参数无效。
// 2、如果第二个参数是通过$set设置的话，后两个参数才有效。
db.lgg.update({name: 'lgg'}, {$set: {age: 88}}, true, true)
// 3、第三个参数：true如果查询不到，就创建；false如果查询不到就什么都不做。
// 4、第四个参数：true更新多条；false更新一条。
db.lgg.update({name: 'lgg'}, {$inc: {age: 88}}, true, true)
// 5、如果使用updateMany, 就不需要传递后两个参数第二个了
db.users.updateMany({name: 'lg'}, {$set: {name: 'l'}})
3、删除数据
db.lgg.remove({name: 'lgg'})
4、查询数据
// 1、查询所有记录
db.lgg.find()
// 2、查询去重后数据
db.lgg.distinct('age')
// 3、查询age=10的记录
db.lgg.find({age: 10})
// 4、查询age>10的记录
db.lgg.find({age: {$gt: 10}})
// 5-7、$lt小于；$gte大于等于；$lte小于等于；
// 8、查询大于等于10并且小于等于80
db.lgg.find({age: {$gte: 10, $lte: 80}})
// 9、正则查询
db.lgg.find({name: /l/}) // 查询名字中带有l的
// 10、查询指定列name、age数据
db.lgg.find({}, {_id: 0,age: 1}) // {}表示查找全部，{name: /l/}表示name中带l的；0表示结果不包括此项，1表示包括.
// 11、排序(1升序；-1降序)
db.lgg.find().sort({age: 1})
// 12、查询前2条数据
db.lgg.find().limit(2)
// 13、查询2条之后的数据
db.lgg.find().skip(2)
// 14、查询3-4条之间的数据
db.lgg.find().limit(2).skip(2)
// 14、查询3-4条之间的数据且排序
db.lgg.find().limit(2).skip(2).sort({age: 1}) // 排序与.sort({age: 1})的位置无关。
// 15、or查询。查询age等于10或80的数据
db.lgg.find({$or: [{age: 10}, {age: 80}]})
// 16、查询第一条数据
db.lgg.findOne()
16、查询某个结果集的记录条数
db.lgg.find().count()

3、MongoDB基本操作（代码）

3.1、Mongoose第三方包

• 使用Node.js操作MongoDB数据库需要依赖Node.js第三方包mongoose.
• 使用npm install mongoose 命令下载。

3.2、使用mongoose提供的connect方法即可连接数据库。

// 必须先启动MongoDB，否则MongoDB将无法连接。
const mongoose = require('mongoose');
// // 在MongoDB中不需要显式创建数据库，如果正在使用的数据库不存在，MongoDB会自动创建。
// 返回的是promise对象
mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/lggFirst', { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true })
.then(() => console.log('数据库连接成功。'))
.catch(err => console.log(err, '数据库连接失败。'))

3.3、MongoDB增删改查操作

3.3.1、创建集合及向集合中插入文档

// 在MongoDB中不需要显式创建数据库，如果正在使用的数据库不存在，MongoDB会自动创建。
const mongoose = require('mongoose');
// 数据库连接 27017是MongoDB数据库的默认端口
mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/lggSecond', {
        useNewUrlParser: true,
        useUnifiedTopology: true
    })
    .then(() => console.log('数据库连接成功'))
    .catch((err) => console.log(err, '数据库连接失败'))

// 创建集合规则：创建Schema构造函数就是在创建集合规则
const courseSchema = new mongoose.Schema({
    name: String,
    total: Number,
    isOpen: Boolean
})
// 使用规则创建集合：参数一集合名称，参数二集合规则
const Course = mongoose.model('Course', courseSchema) // 在数据库中是courses

// 创建文档
const course = new Course({
    name: 'lgg',
    total: 3,
    isOpen: true
})
// 将文档插入到数据库中
course.save()

3.3.2、创建文档

创建文档实际上就是向集合中插入数据。

• 方法一：
  1.创建集合实例。
  2.调用实例对象下的save方法将数据保存到数据库中。

  // 创建集合实例
 const course = new Course({
     name: 'Node',
     total: 11,
     isOpen: true
 });
  // 将数据保存到数据库中
 course.save();

• 方法二：

// 通过回调函数方式
Course.create({name: 'Node基础', total: 9, isOpen: true}, (err, doc) => { 
     //  错误对象
    console.log(err)
     //  当前插入的文档
    console.log(doc)
});
// 	或者通过promise方式
Course.create({name: 'Node基础', total: 9, isOpen: true})
      .then(doc => console.log(doc))
      .catch(err => console.log(err))

3.3.3、MongoDB数据库导入数据

• mongoimport -d 数据库名字 -c 集合名字 --file 要导入的数据文件
  例如：mongoimport -d lggSecond -c users --file ./user.json
  在执行命令前，需要找到mongodb数据库的安装目录，将安装目录下的bin目录放置在系统环境变量中

3.3.4、查询文档

// 使用规则创建集合：参数一集合名称，参数二集合规则
const User = mongoose.model('User', usersSchema) // 在数据库中是users

// 1、条件为空则查询全部
User.find()
.then(result => console.log(result)) // 返回文档集合

// 2、查询_id为5c09f267aeb04b22f8460968的文档
User.find({
    _id: '5c09f267aeb04b22f8460968'
})
.then(result => console.log(result)) // 虽然只有一条数据但是返回的也是一个数组（find方法返回的都是数组）

// 3、findOne方法返回一条文档，默认返回当前集合中的第一条文档
User.findOne({_id: '5c09f267aeb04b22f8460968'})
.then(result => console.log(result)) // 返回的是一个对象

// 4、查询年龄大于20且小于40的文档
User.find({age: { $gt: 20, $lt: 40 }})
.then(result => console.log(result))

// 5、查询hoppies数组中包含足球的字段(应用：关键字搜索)
User.find({ hobbies: { $in: ['足球']}})
.then(result => console.log(result))

// 6、选择要查询的字段(如果不想包含前面加-)
User.find().select('name -_id')
.then(result => console.log(result))

// 7、根据年龄字段进行排序(前面加-表示降序)
User.find().sort('-age')
.then(result => console.log(result))

// 8、skip跳过多少条数据；limit限制多少条数据
User.find().skip(5).limit(2)
.then(result => console.log(result))

3.3.5、删除文档

// 使用规则创建集合：参数一集合名称，参数二集合规则
const User = mongoose.model('User', usersSchema) // 在数据库中是users

// // 查找到一条文档并且删除，返回的是删除的文档。如果查询到了多个那么只会删除第一个匹配的文档。
User.findOneAndDelete({_id: '123'})
.then(result => console.log(result))

// 删除多个文档(如果传入的为空或{}则删除全部),返回一个对象
User.deleteMany({})
.then(result => console.log(result)) // { n: 2, ok: 1, deletedCount: 2 }

3.3.6、更新文档

// 使用规则创建集合：参数一集合名称，参数二集合规则
const User = mongoose.model('User', usersSchema) // 在数据库中是users

// 更新单个
User.updateOne({ name: '狗蛋'}, { name: 'lgg' })
.then(result => console.log(result)) // { n: 1, nModified: 1, ok: 1 }

// 更新多个
User.updateMany({age: 20}, {age: 18})
.then(result => console.log(result)) // { n: 0, nModified: 0, ok: 1 } { n: 1, nModified: 1, ok: 1 } 

3.3.7、集合验证规则

在创建集合规则时，可以设置当前字段的验证规则，验证失败就则输入插入失败。

• 获取错误信息：error.errors[‘字段名称’].message

// 创建集合规则：创建Schema构造函数就是在创建集合规则
const informationSchema = new mongoose.Schema({
    name: {
        type: String,
        require: true,
        minlength: [4, '长度不能小于4'],
        maxlength: [20, '长度不能大于20'],
        trim: true, // 去除两边字符串
    },
    total: {
        type: Number,
        min: [0, '最小值为0'],
        max: [999, '最大值为999'],
        default: 0, // 默认值
    },
    isOpen: Boolean,
    publishDate: {
        type: Date,
        default: Date.now, // 默认值
    }，
    author: {
        type: String,
        validator: v => { // 返回布尔值true验证成功；false验证失败
            return v && v.length > 4 // v就是传入的值。
        },
        message: '自定义错误信息'
    }
})
// 使用规则创建集合：参数一集合名称，参数二集合规则
const Information = mongoose.model('Information', informationSchema) 

Information.create({
    name: 'lgggg',
    total: 99,
    isOpen: true,
})
.then(result => console.log(result))
// 获取错误信息：error.errors['字段名称'].message
.catch(err => {
    // 获取错误信息对象
    const errs = err.errors
    // 循环错误信息对象
    for(var val in errs) {
        // 将错误信息打印到控制台
        console.log(errs[val].message);
    }
})
/*
required: true 必传字段
minlength：3 字符串最小长度
maxlength: 20 字符串最大长度
min: 2 数值最小为2
max: 100 数值最大为100
enum: ['html', 'css', 'javascript', 'node.js'] // 枚举，只能传这几个值
// 或者
enum: {
    // values: ['html', 'css', 'javascript', 'node.js'],
    // message: '自定义错误信息'
// } 
trim: true 去除字符串两边的空格
validate: 自定义验证器
default: 默认值
*/

3.3.8、集合关联

通常不同集合的数据之间是有关系的，例如文章信息集合和用户信息存储在不同集合中，但文章是某个用户发表的，要查询文章的所有信息包括发表用户，就需要用到集合关联。

• 使用id对集合进行关联
• 使用populate方法进行关联集合查询

const Author = mongoose.model('Author', new mongoose.Schema({name: String}))
// 文章集合
const Post = mongoose.model('Post', new mongoose.Schema({
    title: {
        type: String
    },
    // 使用ID将文章集合和作者集合进行关联
    author: {
        type: mongoose.Schema.Types.ObjectId,
        ref: 'Author'
    }
}))

// Author.create({
//     name: 'lgg'
// })
// Post.create({
//     author: '6212657009f6a1023efebce8',
//     title: 'lz'
// })
// 联合查询
Post.find()
.populate('author') // 没有这行代码的话author存放的是6212657009f6a1023efebce8，而不是对象
.then((result) => console.log(result))/*[
    {
      _id: 621265df07646d033be1ea14,
      author: { _id: 6212657009f6a1023efebce8, name: 'lgg', __v: 0 },
      title: 'lz',
      __v: 0
    }
  ]*/