Node.js之MongoDB

本章讲解如何使用 Node.js 操作 MongoDB 数据库。分为两部分

MongoDB 的安装与使用
Node.js 第三方模块 mongoose 的使用

MongoDB 简介

MongoDB 是一个 NoSQL 数据库，它的数据组织结构为

数据库
集合
文档

一个数据库 (database) 包含多个集合 (collections)，一个集合包含多个文档 (document)，在 MongoDB 中，文档是 JSON 格式的对象

{
  "_id": ObjectId("6008027ec026735cc4aab553"),
  "username": "Alice",
  "todo": "学习"
}

进入 MongoDB 官网进行安装

然后一直下一步进行安装即可。安装好之后，运行

net start MongoDB

就可以启动 MongoDB 服务，然后在命令行输入

mongo

即可连接到 MongoDB 服务器，然后进入 MongoDB shell，我们可以在这里输入命令操作数据库

操作数据库

查看数据库

使用 show dbs 查看所有的数据库

> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
note    0.000GB
todo    0.000GB

创建数据库

使用 use 数据库 来创建一个新的数据库，

> use ipartment
switched to db ipartment
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
note    0.000GB
todo    0.000GB

我们发现并没有发现新建的数据库，我们必须向数据库中插入内容，才会显示新创建的数据库

> db.coll.insert({name: 'Alice'})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> show dbs
admin      0.000GB
config     0.000GB
ipartment  0.000GB
local      0.000GB
note       0.000GB
todo       0.000GB

我们向 ipartment 数据库的 coll 集合中添加了一条文档 {name: 'Alice'}。

同样我们也可以使用 use 数据库 的方式来切换数据库，通过向命令行输入 db 可以知道目前在使用哪个数据库

> use note
switched to db note
> db
note

删除数据库

删除数据库，使用 db.dropDatabase() 删除数据库

# 删除之前，有 ipartment 数据库
> show dbs
admin      0.000GB
config     0.000GB
ipartment  0.000GB
local      0.000GB
note       0.000GB
todo       0.000GB

> use ipartment
switched to db ipartment
> db.dropDatabase()
{ "dropped" : "ipartment", "ok" : 1 }

# 删除之后，ipartment 数据库被删除
> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB
note    0.000GB
todo    0.000GB

操作集合

查看集合

使用 show collections 或 show tables 查看某数据库下所有的集合

> use admin
switched to db admin

> show collections
system.version

> show tables
system.version

添加集合

使用 db.createCollection(name, options) 来创建一个集合，接收两个参数

name：集合的名字
options：可选选项
- capped：为一个布尔值，当值为 true 时表示创建一个固定大小的集合，此时必须要指定 size 选项指定集合的大小。当达到最大值时，它会自动覆盖最早的文档。
- size：为固定集合指定最大值，单位为字节，指定该选项时，需要设置 capped 选项为 true
- max：指定集合能够包含的文档的最大数量

# 添加集合之前
> show collections
notemodels

# 添加集合
> db.createCollection('test')
{ "ok" : 1 }

# 添加集合之后
> show collections
notemodels
test

或者我们可以通过 db.集合名.insert() 直接向集合中插入一条文档的方式来新建一个集合

# 添加集合之前，只有两个集合
> show collections
notemodels
test

# 向数据库的 coll 集合中添加一条文档
> db.coll.insert({name: 'Bob'})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

# 插入数据之后有三个集合
> show collections
coll
notemodels
test

删除集合

通过 db.集合.drop() 方法来删除一个集合

# 删除之前有 3 个集合
> show collections
coll
notemodels
test

# 删除 coll 集合
> db.coll.drop()
true

# 删除之后有两个集合
> show collections
notemodels
test

重命名集合

使用 db.集合.renameCollection(name) 来为集合重命名

> show collections
notemodels
test

# 将 test 集合命名为 rename
> db.test.renameCollection('rename')
{ "ok" : 1 }

> show collections
notemodels
rename

操作文档

添加文档

使用 db.集合.insert() 向文档中添加文档

> use test
switched to db test

# 向 test 数据库的 data 集合中添加一条文档
> db.data.insert({name: 'Alice', age: 18})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

每次插入一个文档时，文档中会默认添加一个 _id 属性 (当然如果你手动指定了 _id 属性，就不会添加了)，这个 _id 属性就是这个文档的主键。

当我们使用 insert 方法插入文档时，如果主键冲突了(_id 属性的值相同)，那么此时插入会失败。

MongoDB 还提供 insertOne() 与 insertMany() 两个方法来插入数据，顾名思义，insertOne() 是用来插入一条数据的，而 insertMany() 是用来添加多条数据的。

# 插入一条数据
> db.data.insertOne({name: "Bob", age: 20})
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedId" : ObjectId("603a33bc6999db0166256f73")
}

# 插入多条数据
> db.data.insertMany([{name: 'Candy', age: 30},{name: "David"}])
{
    "acknowledged" : true,
    "insertedIds" : [
        ObjectId("603a33fc6999db0166256f74"),
        ObjectId("603a33fc6999db0166256f75")
    ]
}

查询文档

使用 db.集合.find(query) 方法来查询集合中符合条件的文档，query 就是查询条件。当我们不传入 query 时或者 query 为 {} 时，表示的是查询集合中的所有文档

# 查询集合中的所有文档
> db.data.find()
{ "_id" : ObjectId("603a30186999db0166256f72"), "name" : "Alice", "age" : 18 }
{ "_id" : ObjectId("603a33bc6999db0166256f73"), "name" : "Bob", "age" : 20 }
{ "_id" : ObjectId("603a33fc6999db0166256f74"), "name" : "Candy", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("603a33fc6999db0166256f75"), "name" : "David" }

# 查询文档中 name 属性值为 Alice 的所有文档
> db.data.find({name: 'Alice'})
{ "_id" : ObjectId("603a30186999db0166256f72"), "name" : "Alice", "age" : 18 }

如果我们只是希望返回一个符合条件的文档，我们可以使用 findOne()。

更新文档

使用 db.集合.update(conditions, doc) 根据条件 conditions 方法来更新文档，doc 为更新后的文档

# 更新前
> db.students.find()
{ "_id" : ObjectId("603b4a6282fe3db58b69cc6d"), "name" : "Alice", "age" : 20 }

# 将 age > 18 的一条文档更新为 {name: "Alice", age: 18}
> db.students.update({age: {$gt: 18}}, {name: "Alice", age: 18})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

# 更新后
> db.students.find()
{ "_id" : ObjectId("603b4a6282fe3db58b69cc6d"), "name" : "Alice", "age" : 18 }

上面我们引入一个新的符号 $gt，它表示大于，而 {age: {$gt: 18}} 就表示 age > 18。相关符号还有

$gte：大于等于
$lt：小于
$lte：小于等于
$neq：不等于
$eq：等于

另外如果我们只是想更新某个字段，我们可以使用 $set 符号

# 更新前
> db.students.find()
{ "_id" : ObjectId("603b4a6282fe3db58b69cc6d"), "name" : "Alice", "age" : 18 }

# 只更新 age 字段
> db.students.update({age: 18}, {$set: {age: 19}})
WriteResult({ "nMatched" : 1, "nUpserted" : 0, "nModified" : 1 })

# 更新后
> db.students.find()
{ "_id" : ObjectId("603b4a6282fe3db58b69cc6d"), "name" : "Alice", "age" : 19 }

删除文档

使用 db.集合.remove(query) 来删除符合条件的所有文档，query 即为查询条件，当 query 为 {} 或者不传入 query 参数时，意思为删除所有文档

# 查询所有文档
> db.data.find()
{ "_id" : ObjectId("603a30186999db0166256f72"), "name" : "Alice", "age" : 18 }
{ "_id" : ObjectId("603a33bc6999db0166256f73"), "name" : "Bob", "age" : 20 }
{ "_id" : ObjectId("603a33fc6999db0166256f74"), "name" : "Candy", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("603a33fc6999db0166256f75"), "name" : "David" }

# 删除 name 为 Alice 的文档
> db.data.remove({name: 'Alice'})
WriteResult({ "nRemoved" : 1 })

# 查询所有文档，发现少了一条文档
> db.data.find()
{ "_id" : ObjectId("603a33bc6999db0166256f73"), "name" : "Bob", "age" : 20 }
{ "_id" : ObjectId("603a33fc6999db0166256f74"), "name" : "Candy", "age" : 30 }
{ "_id" : ObjectId("603a33fc6999db0166256f75"), "name" : "David" }

另外 remove(query, options) 方法还接受一个可选参数 options，options 有一个选项 justOne，当 justOne 为 true 或者为 1 时，表示只删除一条文档。

mongoose

下面我们介绍如何使用 Node.js 操作 MongonDB。官方提供 mongodb 模块比较难用，这里选择大家常用的模块 mongoose。

安装 mongoose

npm install mongoose --save

来看一个简单的 demo，向数据库中添加了一条文档

const mongoose = require("mongoose");

// 连接上 test 数据库
mongoose.connect("mongodb://localhost:27017/test", {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true,
});

// 获得数据库对象
const db = mongoose.connection;

db.on("error", () => {
  console.error("数据库连接失败!");
});
db.once("open", () => {
  console.log("数据库连接成功!");
});

// 定义模式，文档的字段的名称以及对应的类型
const StudentSchema = new mongoose.Schema({
  name: String,
  age: Number,
});

// 根据模式创建模型对象
const StudentModel = mongoose.model("students", StudentSchema);

// 根据模型创建文档
const alice = new StudentModel({
  name: "Alice",
  age: 18,
});

// 向集合中添加一条文档
alice.save();

首先我们连接了 test 数据库，接着我们创建一个模式 (Schema)，它规定了集合中文档每个字段的名称以及值的类型，接下来我们根据这个模式创建一个模型 (Model)，并且创建了一个名为 students 的集合。

集合的名称与模型的名称(即 model() 方法的第一个参数)有关，集合名称是模型名称的小写版。并且如果模型名称的最后一个字符为字母，那么集合名称就会变为对应的复数形式；如果最后一个字符为数字，则不变

模型名称	集合名称
Student	students
Student1	student1
STUDENT	students

下面我们根据创建的模型创建了一条文档，接着调用 save() 方法，将这条文档添加到集合中去。

为了下面演示的方便，我们创建一个 Model，并将其导出

// StudentModel.js
const mongoose = require("mongoose");

mongoose.connect("mongodb://localhost:27017/test", {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true,
});

const db = mongoose.connection;
db.on("error", () => {
  console.error("数据库连接失败!");
});
db.once("open", () => {
  console.log("数据库连接成功!");
});

const StudentScheme = new mongoose.Schema({
  name: String,
  age: Number,
});

const StudentModel = mongoose.model("students", StudentScheme);
module.exports = StudentModel;

添加文档

通过向集合添加文档有三种方法：

save
create
insertMany

其中 save 方法是 Model 实例的方法，而 create 与 insertMany 方法是 Model 的方法。下面给出一个 demo

const StudentModel = require("./StudentModel");

// save 方法
const bob = new StudentModel({ name: "Bob", age: 18 });
bob.save();

// Model.create 方法
StudentModel.create({
  name: "Candy",
  age: 20,
});

// Model.insertMany 方法
let docs = [
  {
    name: "David",
    age: 40,
  },
  {
    name: "Eva",
    age: 19,
  },
];
StudentModel.insertMany(docs);

查看数据库

> db.students.find()
{ "_id" : ObjectId("603a5b85606f6555b0151f65"), "name" : "David", "age" : 40, "__v" : 0 }
{ "_id" : ObjectId("603a5b85606f6555b0151f66"), "name" : "Eva", "age" : 19, "__v" : 0 }
{ "_id" : ObjectId("603a5b85606f6555b0151f63"), "name" : "Bob", "age" : 18, "__v" : 0 }
{ "_id" : ObjectId("603a5b85606f6555b0151f64"), "name" : "Candy", "age" : 20, "__v" : 0 }

查询文档

查询数据主要有如下三个方法：

find
findOne
findById

上面的三个方法都返回一个 Promise，它们的用法见下面的 demo

const StudentModel = require("./StudentModel");

// 查询所有文档
const results = StudentModel.find();
results.then((docs) => {
  docs.forEach((doc) => {
    console.log(doc.name); // David
                           // Eva
                           // Bob
                           // Candy
  });
});

// 查询 name 为 Bob 的一条文档
let doc = StudentModel.findOne({ name: "Bob" });
doc.then((bob) => {
  console.log(bob.name); // Bob
});

// 根据 _id 属性来查询文档
doc = StudentModel.findById("603a5b85606f6555b0151f64");
doc.then((candy) => {
  console.log(candy.name); // Candy
});

更新文档

有关更新文档的方法有如下几种：

update
updateOne
updateMany
findOneAndUpdate
findByIdAndUpdate

update 方法接收参数如下

conditions
doc
options
callback

我们根据条件 conditions 找到需要更新的文档，然后根据 doc 更新文档，options 包含如下选项

upsert(boolean)：如果不存在则创建新的文档
multi(boolean)：是否更新多条查询
setDefaultsOnInsert(boolean)：如果 upsert 为 true，那么插入文档时使用默认值

updateOne 表示只更新一条文档，即使设置了 multi 为 true；updateMany 可以更新多条文档，即使设置了 multi 为 false。

const StudentModel = require("./StudentModel");
StudentModel.update({ name: "Bob" }, { $set: { age: 30 } });

findByIdAndUpdate() 与 findOneAndUpdate() 也可以用来更新一条文档。

删除文档

有关删除文档的方法有如下三种：

deleteOne
deleteMany
findByIdAndDelete
findOneAndDelete

踩坑：一直使用上述方法删除失败失败，后来发现需要在调用方法后需要加上 exec()

见下方 demo 演示方法的使用

const StudentModel = require("./StudentModel");

// 删除 age 为 19 的一条文档
StudentModel.deleteOne({ age: 19 }).exec();

// 删除 age > 15 的所有文档
StudentModel.deleteMany({ age: { $gt: 15 } });

// 删除 name 为 Alice 的文档
StudentModel.findOneAndDelete({ name: "Alice" }).exec();

// 根据 id 删除文档
StudentModel.findByIdAndDelete("603a5b85606f6555b0151f65").exec();

MongoDB 简介

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删除数据库

操作集合

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添加集合

删除集合

重命名集合

操作文档

添加文档

查询文档

更新文档

删除文档

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添加文档

查询文档

更新文档

删除文档

参考文章