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Node.js 数据库操作详解：构建高效的数据持久化层

article 2024/11/17 9:28:00

Node.js 数据库操作详解：构建高效的数据持久化层

🔍 MongoDB
- 📌 使用 mongoose 连接 MongoDB
- 📌 定义模型和数据验证
- 📌 实现 CRUD 操作
🛠️ MySQL
- 📌 使用 mysql 或 mysql2 模块连接 MySQL
- 📌 执行 SQL 查询
- 📌 处理结果和错误
📊 SQLite
- 📌 使用 sqlite3 模块连接 SQLite
- 📌 执行 SQL 查询
- 📌 处理事务

🔍 MongoDB

📌 使用 `mongoose` 连接 MongoDB

mongoose 是一个为 MongoDB 提供对象数据模型（ODM）的库，通过它可以方便地管理数据结构。通过 mongoose.connect() 函数，可以将 Node.js 程序与 MongoDB 数据库相连。为了保证连接的稳定性，还可以添加一些选项，如 useNewUrlParser 和 useUnifiedTopology，确保与 MongoDB 的兼容性和安全性。

代码示例：

// 引入 mongoose 模块
const mongoose = require('mongoose');

// 连接到 MongoDB 数据库
mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/my_database', {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true
});

// 获取连接对象
const db = mongoose.connection;

// 处理连接错误
db.on('error', console.error.bind(console, '连接错误:'));

// 成功连接时触发
db.once('open', function() {
  console.log('成功连接到 MongoDB 数据库');
});

上面的代码通过 mongoose.connect 函数连接到 MongoDB 数据库，连接成功后会输出相关的提示信息，并且处理了连接过程中可能出现的错误。

📌 定义模型和数据验证

在 MongoDB 中，数据是无模式的，而通过 mongoose 可以定义数据模型，并提供数据验证机制，以确保输入的数据符合指定的规则。Schema 是 mongoose 用来定义数据结构的方式，它可以精确定义每个字段的类型、默认值以及验证规则。

代码示例：

// 定义用户数据模型
const userSchema = new mongoose.Schema({
  name: {
    type: String,
    required: true, // 必须字段
    minlength: 3,   // 最小长度验证
  },
  age: {
    type: Number,
    min: 18,        // 最小值验证
    max: 60         // 最大值验证
  },
  email: {
    type: String,
    required: true,
    match: /.+\@.+\..+/ // 正则表达式验证邮箱格式
  }
});

// 创建模型
const User = mongoose.model('User', userSchema);

在这段代码中，userSchema 定义了一个用户模型，并为 name 字段设置了最小长度为 3 的验证规则，为 age 字段设置了 18 至 60 的取值范围。此外，email 字段还使用正则表达式确保邮箱格式的合法性。

📌 实现 CRUD 操作

CRUD 操作（创建、读取、更新、删除）是数据库应用中最基本的操作。通过 mongoose 提供的模型方法，可以轻松地实现对 MongoDB 数据的增删改查操作。

代码示例：

// 创建新用户
const newUser = new User({ name: 'Alice', age: 25, email: 'alice@example.com' });
newUser.save(function (err, user) {
  if (err) return console.error(err);
  console.log('新用户已保存:', user);
});

// 读取用户数据
User.find({ age: { $gte: 18 } }, function (err, users) {
  if (err) return console.error(err);
  console.log('符合条件的用户:', users);
});

// 更新用户数据
User.updateOne({ name: 'Alice' }, { age: 26 }, function (err, res) {
  if (err) return console.error(err);
  console.log('用户数据已更新:', res);
});

// 删除用户
User.deleteOne({ name: 'Alice' }, function (err) {
  if (err) return console.error(err);
  console.log('用户已删除');
});

以上代码演示了创建一个新用户、根据条件查询用户、更新用户年龄以及删除用户的基本操作。

🛠️ MySQL

📌 使用 `mysql` 或 `mysql2` 模块连接 MySQL

在 Node.js 中，可以通过 mysql 或 mysql2 模块来实现对 MySQL 数据库的连接和操作。这两个模块都支持基本的 SQL 查询以及连接池功能。

代码示例：

// 引入 mysql2 模块
const mysql = require('mysql2');

// 创建数据库连接
const connection = mysql.createConnection({
  host: 'localhost',
  user: 'root',
  password: 'password',
  database: 'my_database'
});

// 连接到 MySQL 数据库
connection.connect(err => {
  if (err) {
    return console.error('连接失败:', err.message);
  }
  console.log('成功连接到 MySQL 数据库');
});

以上代码使用 mysql2 模块连接到本地的 MySQL 数据库，并处理连接过程中可能出现的错误。

📌 执行 SQL 查询

通过 mysql 模块，可以执行各种 SQL 语句，常见的包括 SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE。可以直接调用 query() 方法来执行 SQL 语句，并处理查询结果。

代码示例：

// 执行 SELECT 查询
connection.query('SELECT * FROM users', function (err, results, fields) {
  if (err) {
    console.error('查询失败:', err.message);
    return;
  }
  console.log('查询结果:', results);
});

// 执行 INSERT 操作
const newUser = { name: 'Bob', age: 30, email: 'bob@example.com' };
connection.query('INSERT INTO users SET ?', newUser, function (err, results) {
  if (err) {
    console.error('插入失败:', err.message);
    return;
  }
  console.log('新用户已插入:', results.insertId);
});

该示例展示了如何执行 SELECT 和 INSERT 操作，以及处理查询返回的数据和插入操作的结果。

📌 处理结果和错误

在 MySQL 操作中，通常需要处理返回的结果和错误信息。例如，在执行 SQL 查询时，返回的 err 对象会包含查询中的错误信息，而结果对象则包含执行操作的结果。

代码示例：

connection.query('SELECT * FROM users WHERE age > 20', function (err, results) {
  if (err) {
    console.error('查询失败:', err.message); // 错误处理
  } else {
    console.log('查询结果:', results); // 输出查询结果
  }
});

通过适当的错误处理机制，可以确保在出现问题时能够正确捕获并记录错误信息。

📊 SQLite

📌 使用 `sqlite3` 模块连接 SQLite

SQLite 是一种轻量级的嵌入式数据库，适用于小型应用程序。sqlite3 模块可以用于连接和操作 SQLite 数据库。由于 SQLite 是文件数据库，不需要额外的数据库服务支持，非常适合快速开发和测试。

代码示例：

// 引入 sqlite3 模块
const sqlite3 = require('sqlite3').verbose();

// 打开 SQLite 数据库
let db = new sqlite3.Database('./my_database.db', sqlite3.OPEN_READWRITE, (err) => {
  if (err) {
    console.error('数据库连接失败:', err.message);
  } else {
    console.log('成功连接到 SQLite 数据库');
  }
});

以上代码使用 sqlite3 模块连接到一个名为 my_database.db 的 SQLite 数据库，如果文件不存在，可以根据需要自动创建。

📌 执行 SQL 查询

SQLite 支持标准的 SQL 语句，包括查询和修改数据。sqlite3 模块通过 run() 方法执行不返回数据的查询（如 INSERT、UPDATE 和 DELETE），并通过 all() 方法执行查询数据的语句（如 SELECT）。

代码示例：

// 插入新数据
db.run(`INSERT INTO users(name, age, email) VALUES(?, ?, ?)`, ['Charlie', 35, 'charlie@example.com'], function(err) {
  if (err) {
    return console.error('插入数据失败:', err.message);
  }
  console.log('新用户已插入，用户ID:', this.lastID);
});

// 查询数据
db.all(`SELECT * FROM users WHERE age > ?`, [20], (err, rows) => {
  if (err) {
    return console.error('查询失败:', err.message);
  }
  console.log('查询结果:', rows);
});

此段代码展示了如何在 SQLite 数据库中插入数据并查询符合条件的记录。

📌 处理事务

SQLite 支持事务

，可以通过 BEGIN TRANSACTION、COMMIT 和 ROLLBACK 实现事务的开始、提交和回滚操作。

代码示例：

db.serialize(() => {
  db.run('BEGIN TRANSACTION');

  db.run(`INSERT INTO users(name, age, email) VALUES(?, ?, ?)`, ['Dave', 40, 'dave@example.com']);

  db.run('COMMIT', function(err) {
    if (err) {
      console.error('提交失败:', err.message);
    } else {
      console.log('事务已提交');
    }
  });
});