用“MEAN”技术栈开发web应用（三）用mongodb搭建数据库

上一篇介绍了如何用express搭建起服务端MVC的开发架构，本篇我们来详细介绍一下这个Model层，也就是数据库访问层。包含如何使用mongodb搭建数据库，以及如何使用mongoose来访问数据。

 

mongodb的安装和启动

首先我们得安装mongodb，先去官网（ http://www.mongodb.org/downloads）下载安装包，我的开发环境是Windows，所以下载Windows下的iso文件，根据提示一路安装完毕即可，没什么需要特别选择的。

安装完后，为了能在cmd中全局都能启动mongodb，我们需要配置环境变量，将安装目录下的bin目录配置在系统变量中，如图：

接下来，新建一个目录，用于存放数据库文件。我新建的目录为D:\mongodb\data\db，然后运行cmd，执行命令mongod --dbpath D:\mongodb\data\db，这个时候mongodb就运行起来了，我们就可以用程序来连接数据库了。

 

连接数据库

mongodb的默认端口是27017，我们在项目中有一个models文件夹，里面放置与数据库连接的数据模型，其中有一个mongodb.js，内容很简单：

var mongoose = require('mongoose');
mongoose.connect('mongodb://localhost/QuestionMaker');
exports.mongoose = mongoose;

是标准的commonjs模块写法，先引用mongoose模块，然后连接数据库，对外暴露mongoose模块。可以看到我们在代码中去访问本地的QuestionMaker数据库。那么首先我们得有这个数据库才行。运行cmd，创建一个数据库

use QuestionMaker

db.createCollection("counters")

此命令会创建一个名为QuestionMaker的数据库，并在该库创建一个集合counters（这个集合我们后续会用到），必须得这么写，否则数据库无法创建。驱动模块写好了，我们在其他模块中引用该模块后，就可以连接到数据库了。

 

使用mongoose操作数据库

我们看到上面用了一个叫做mongoose的模块，它是一个nodejs模块，mongoose提供了Schema、Model、Documents对象，用它可以更加直观的操作数据库，所以很多人喜欢这个模块，我们项目中也用它来操作数据库。

为了能以我们熟悉的面向对象的方式来访问数据库，我们先根据试题的数据结构来创建一个Schema：

var QuestionSchema = new Schema({
     id: String,
    qtype: Number,
    name: String,
    content: String,
    options: [
        {
            name: String
        }
    ],
    answer: String
});

Schema可以理解为一个模板，根据此模版，我们可以用mongoose.model来创建出一个Question类，代码如下：

var Question = mongodb.mongoose.model("Question", QuestionSchema);

利用Question类示例化出的对象带有很多方法用来访问/操作数据库，如save方法，可以保存一条文档，也就是document（mongodb中的概念，类似我们以前概念中的一条记录）。

为了尽可能少的对外暴露数据（封装性），我新建了一个QuestionDAO对象，也就是仿造java中的概念，加一个DAO层，用来提供数据访问。对外暴露的方法都定义在这个对象上，例如保存记录和更新记录的代码如下：

//保存试题
QuestionDAO.prototype.save = function(obj, callback){
     var instance = new Question(obj);
     instance.save(function(err){
          callback(err, null);
     });
}

//更新试题
QuestionDAO.prototype.update = function(obj, callback){
     Question.findByIdAndUpdate(obj._id, obj, {}, function(err){
          callback(err, null);
     });
}

用了mongoose提供的save方法和findByIdAndUpdate方法，每一个操作之后都可以传回调函数，这样我们就能把数据库访问的结果返回给controller层了。

另外，根据业务需求，我们就可以写更多的方法了，如项目中的list、get、remove，分别用来获取试题列表、获取试题、删除试题。其中list方法中还实现了分页返回数据。

 

mongodb实现id自增

id自增是数据库的一个常见需求，在mysql中，只要指定字段auto_increment即可，在mongodb中，没有这样的方法，所以必须得在代码中实现才行。我们按照官方给出的解决方法，实现questions集合的id自增。

id自增功能需要一个辅助的集合来完成，就是我们之前新建好的counters，用来记录当前的id值为多少。在mongodb命令行中执行db.counters.save({_id: "questionid", seq: 0})完成初始化。_id是mongodb默认提供的一个字段，我们这里赋值为questionid，是为了做一个标记，以便在后面能够查找出这条记录。

然后在question.js中创建CounterSchema并生成一个Counter类，用来操作counters集合，代码如下：

var CounterSchema = Schema({
    _id: {type: String, required: true},
    seq: { type: Number, default: 1 }
});

var Counter = mongodb.mongoose.model("Counter", CounterSchema);

然后，在QuestionSchema的save方法之前，我们应该先去counters中获取最新id，可以用pre方法来实现，代码如下：

QuestionSchema.pre('save', function(next) {
    var doc = this;
    Counter.findByIdAndUpdate({_id: 'questionid'}, {$inc: { seq: 1} }, function(error, counter)   {
        if(error)
            return next(error);
        doc.id = counter.seq;
        next();
    });
});
QuestionSchema.set('toObject', { getters: true });

如此一来，每次Question执行save方法的时候，都会调用这个函数，从而获取到递增后的最新id。

 

备份和导入

数据库的备份和导入当然是必不可少了，比如大家可以拿这我的备份文件直接导入来练习，这样就省去了一步一步创建的步骤。

备份数据库可以使用mongodump命令，用法如下：

mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory

导入已有的数据库可以使用mongostore命令，用法如下：

mongorestore -h dbhost -d dbname –directoryperdb dbdirectory

具体的参数可以在网上搜索，文章很多，此处不再详细说明。

 

客户端工具

mongodb有没有像mysql那样的客户端工具呢？当然有啦，我使用的是robomongo这个工具，简单好用，界面如下，大家可以尝试使用。

 

使用MEAN技术栈开发web应用系列三部曲就到这里了，再次附上练手项目的地址：https://github.com/Double-Lv/QuestionMaker

另外，本系列文章只是一个入门级别的介绍，所写的代码以及数据库的设计基本上都属于”玩具代码“，写一个自己玩的项目还行。在实际的项目中，我们还得考虑各种因素，性能、负载等等，更多话题有待研究。