Node.js—数据库

article/2025/10/23 21:16:17

1. 数据库的基本概念

1.1. 什么是数据库

数据库(database)是用来组织、存储和管理数据的仓库。

为了方便管理互联网世界中的数据,就有了数据库管理系统的概念(简称:数据库)。用户可以对数据库中的数据进行新增、查询、更新、删除等操作。 

1.2 常见的数据库及分类

市面上的数据库有很多种,最常见的数据库有如下几个:

  • MySQL 数据库(目前使用最广泛、流行度最高的开源免费数据库:Community+Enterprise)
  • Oracle 数据库(收费)
  • SQL Server 数据库(收费)
  • Mongodb 数据库(Community+Enterprise)

其中:MySQL、Oracle、SQL Server 属于传统数据库(又叫:关系型数据库SQL 数据库),这三者设计理念相同,用法比较相似。

Mongodb 属于新型数据库(又叫:非关系型数据库NoSQL 数据库),它在一定程度上弥补了传统型数据库的缺陷。

 

1.3传统型数据库的数据组织结构

1.3.1 传统型数据库的数据组织结构

在传统型数据库中,数据的组织结构分为数据库(database)、数据表(table)、数据行(row)、字段(field) 这4大部分组成

1.3.2 实际开发中 库、表、行、字段 的关系

① 在实际项目开发中,一般情况下,每个项目都对应独立的数报库
② 不同的数据,要存储到数据库的不同表中。例如:用户数据存储到 users 表中。图书数据存储到books 表中
③ 每个表中具体存储哪些信息,由字段来决定,例如:我们可以为 users 表设计 id、username、password 这3个字现。

④ 表中的行,代表每一条具体的数据。

2. 安装并配置 MySQL 

对于开发人员来说,只需要安装 MySQL Server MySQL Workbench 这两个软件,就能满足开发的需要了。

  • MySQL Server:专门用来提供数据存储和服务的软件。
  • MySQL Workbench:可视化的 MySQL 管理工具,通过它,可以方便的操作存储在 MySQL Server 中的数据。

详情看视频

3. 使用  MySQL Workbench 管理数据库

3.1 创建数据表

dataType 数据类型:

  1.  int 整数
  2. varchar(len) 字符串
  3. tinyint(1) 布尔值 

字段的特殊标识:

  1. PK (Primary) 主键、唯一标识
  2. NN (Not Null) 值不允许为空
  3. UQ (Unique) 值唯一
  4. AI (Auto Increment) 值自动增长

可以在where子句中使用的运算符 

操作符描述
=等于
<> / !=不等于
>大于
<小于
>=大于等于
<=小于等于
BETWEEN在某个范围内
LIKE搜索某种模式

 

 AND 表示必须满足多个条件,相当于js中的 && 。

OR 表示只要满足任意一个·条件即可,相当于js中的 ||

ORDER BY 用于根据指定的列对结果进行排序(默认升序,要按降序则使用 DESC 关键字)

 COUNT(*) 函数用于返回查询结果的总数据条数

 

4. 在项目中操作 MySQL

4.1 步骤

  1. 安装操作 MySQL 数据库的第三方模块( mysql )
  2. 通过 mysql 模块连接到 MySQL 数据库
  3. 通过 mysql 模块执行 SQL 语句

 4.1.1 安装 MySQL 模块

npm install mysql

首先要 npm init -y 安装 package.json,再安装 MySQL 模块(安装完 MySQL 模块之后会多出package-lock.json)

4.1.2 配置 MySQL 模块

// 1. 导入 MySQL 模块
const mysql = require('mysql')
// 2. 建立与  MySQL 数据库的连接关系
const db = mysql.createPool({host: '127.0.0.1',   //数据库的 IP地址user: 'root',        //登录数据库的账号password: 'admin123',//登录数据库的密码database: 'my_db_01' //指定要操作哪个数据库
})

4.1.3 测试 MySQL 模块能否正常工作

调用 db.query() 函数,指定要执行的 SQL 语句,通过回调函数拿到执行的结果。

// 测试 MySQL 模块能否正常工作
db.query('select 1', (err, results) => {// MySQL 模块工作期间如果报错if (err) return console.log(err.message);// 能够成功执行SQL语句
//    只要能打印出 [ RowDataPacket { '1': 1 } ] 的结果,就证明数据库;连接正常console.log(results);
})

4.1.4 查询数据

// 查询users表中所有的数据
const sqlStr = 'select * from users';
db.query(sqlStr, (err, results) => {// 查询数据失败if (err) return console.log(err.message);// 查询数据失败console.log(results);
})

4.1.5 插入数据

// 向users表中,新增一条数据,其中,username的值为 Spider-man,password的值为 pcc123
const user = { username: 'Spider-man', password: 'pcc123' }
// 定义待执行的SQL语句 (? 用于占位)
const sqlStr = 'insert into users(username,password) values(?,?)';
// 执行SQL语句
db.query(sqlStr, [user.username, user.password], (err, results) => {// 执行SQL语句失败if (err) return console.log(err.message);// 执行SQL语句成功// 注意:如果执行的是 insert into 插入语句,则results是一个对象// 可以通过 affectedRows 属性来判断是否插入成功if (results.affectedRows === 1) {console.log('插入数据成功!');}
})

4.1.6 插入数据的便捷方式

// 向users表中,新增一条数据的便捷方法
const user = { username: 'Spider-man1', password: 'pcc321' }
// 定义待执行的SQL语句 (? 用于占位)
const sqlStr = 'insert into users set ?';
// 执行SQL语句
db.query(sqlStr, user, (err, results) => {if (err) return console.log(err.message); //失败if (results.affectedRows === 1) { console.log('插入数据成功!') }; //成功
})

4.1.7 更新数据

// 更新用户信息
const user = { id: 8, username: 'aaa', password: '000' };
// 定义SQL语句
const sqlStr = 'update users set username= ?,password=? where id=?';
// 执行SQL语句
db.query(sqlStr, [user.username, user.password, user.id], (err, results) => {if (err) return console.log(err.message); //失败if (results.affectedRows === 1) { console.log('更新数据成功!') }; //成功
})

4.1.8 更新数据的便捷方式

// 更新用户信息的便捷方式
const user = { id: 8, username: 'aaa', password: '000' };
// 定义SQL语句
const sqlStr = 'update users set ? where id=?';
// 执行SQL语句
db.query(sqlStr, [user, user.id], (err, results) => {if (err) return console.log(err.message); //失败if (results.affectedRows === 1) { console.log('更新数据成功!') }; //成功
})

4.1.9 删除数据

// 1. 要执行的SQL语句(删除id为3的用户)
const sqlStr = 'delete from users where id=?';
// 2. 调用 db.query() 执行SQL语句的同时,为占位符指定具体的值
// 注意:如果SQL语句有多个占位符,则必须使用数组为每个占位符指定具体的值
// 如果SQL语句中只有一个占位符,则可以省略数组
db.query(sqlStr, 3, (err, results) => {if (err) return console.log(err.message); //失败if (results.affectedRows === 1) { console.log('删除数据成功!') }; //成功
})

4.1.10 标记删除

实际并没有从数据表中删除,只是模拟了删除的操作,把id为9的用户的status=0的状态更改为了status为1 。

// 标记删除
const sqlStr = 'update users set status=? where id=?';
db.query(sqlStr, [1, 9], (err, results) => {if (err) return console.log(err.message); //失败if (results.affectedRows === 1) { console.log('标记删除成功!') }; //成功
})

5. 前后端的身份认证

5.1 不同开发模式下的身份认证

对于服务续消染和前后端分高这两种开发模式来说,分别有着不同的身份认证方案:

  1. 服务端渲染 推荐使用 Session 认证机制
  2. 前后端分离 推荐使用 JWT 认证机制

5.2 Session 认证机制

5.2.1 HTTP 协议的无状态性

指的是客户端的每次 http 请求都是独立的,连续多个请求之间没有关系,服务器不会主动保留每次 http 请求的状态

5.2.2 如何突破 HTTP 无状态的限制

在现实生活中的会员卡身份认证方式,在web开发中的专业术语叫做 Cookie

Cookie 是存储在用户浏览器中的一段不超过4KB的字符串。它由一个名称(Name)、一个(Value)和其它几个用于控制Cookie有效期、安全性、使用范围可选属性组成。 

不同域名下的 Cookie 各自独立,每当客户端发起请求时,会自动把当前域名下所有未过期的 Cookie 一同发送到服务器。

Cookie 的几大特性:

  • 自动发送
  • 域名独立
  • 过期时限
  • 4kb 限制

5.3 在 express 中使用 Session 认证

5.3.1 安装并配置 express-session 中间件

express-session 中间件安装成功后,需要通过 app.use() 注册 session 中间件

// TODO_01:请配置 Session 中间件
const session = require('express-session')
app.use(session({secret: 'itheima', //任意字符串resave: false,     //固定写法saveUninitialized: true, //固定写法})
)

5.3.2 向 session 中存数据

// 登录的 API 接口
app.post('/api/login', (req, res) => {// 判断用户提交的登录信息是否正确if (req.body.username !== 'admin' || req.body.password !== '000000') {return res.send({ status: 1, msg: '登录失败' })}// TODO_02:请将登录成功后的用户信息,保存到 Session 中// 注意:只有成功配置了 express-session 这个中间件之后,才能够通过 req 点出来 session 这个属性req.session.user = req.body // 用户的信息req.session.islogin = true // 用户的登录状态res.send({ status: 0, msg: '登录成功' })
})

5.3.3 在 session 中取数据

// 获取用户姓名的接口
app.get('/api/username', (req, res) => {// TODO_03:请从 Session 中获取用户的名称,响应给客户端if (!req.session.islogin) {return res.send({ status: 1, msg: 'fail' })}res.send({status: 0,msg: 'success',username: req.session.user.username,})
})

5.3.4 清空  session

// 退出登录的接口
app.post('/api/logout', (req, res) => {// TODO_04:清空 Session 信息req.session.destroy()res.send({status: 0,msg: '退出登录成功',})
})

 Session 的局限性需要配合 Cookie 才能实现,。由于 Cookie 默认不支持跨域访问,所以当涉及到前端跨域请求后端接口的时候,需要做很多额外的配置,才能实现跨域 Session 认证

5.4 JWT 认证机制

注意:

  • 当前端请求后端接口不存在跨域问题的时候,推荐使用 Session 身份认证机制
  • 当前端需要跨域请求后端接口的时候,推荐使用 JWT 认证机制

JWT 是目前最流行的跨域认证解决方案 

5.4.1 工作原理

用户的信息通过 Token 字符串的形式,保存在客户端浏览器中,服务器通过还原 Token 字符串的形式来认证用户的身份。

5.4.2 JWT的组成部分

JWT通常由三部分组成,分别是Header(头部)、Payload(有效荷载)、Signature(签名)。三者之间使用英文的”分隔,格式如下:

Header.Payload.Signature

 其中:
Payioad 部分才是真正的用户信息, 它是用户信息经过加密之后生成的字符串。 
Header 和 Signature 是安全性相关的部分,只是为了保证 Token 的安全性。

5.4.3 JWT的使用方式

客户端收到服务器返回的 JWT之后,通常会将它储存在 localStorage 或 sessionStorage 中。
此后,客户端每次与服务器通信,都要带上这个 JWT 的字符串,从而进行身份认证。推荐的做法是把 JWT 放在 HTTP 请求头的 Authorization 字段中,格式如下:

Authorization: Bearer <token>

5.5 在 express 中使用 JWT 认证

5.5.1 安装 JWT 相关的包

运行如下命令,安装如下两个JWT相关的包:

npm install jsonwebtoken express-jwt

其中:

  • jsonwebtoken 用于生成 JWT 字符串
  • express-jwt 用于将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象

5.5.2 导入 JWT 相关的包

使用 require() 函数,分别导入 JWT 相关的两个包:

// 1.导入用于生成 jwT 字符串的包
const jwt = require('jsonwebtoken')
// 2.导入用于将客户端发送过来的JWT字符串,解析还原成JSON 对象的包
const expressJWT= require('express-jwt')

5.5.3  定义 secret 密钥

为了保证 JWT 字符串的安全性,防止 JWT字符串在网络传输过程中被别人破解,我们需要专门定义一个用于加密解密的 secret 密钥:
① 当生成 JWT 字符串的时候,需要使用 secret 密钥对用户的信息进行加密,最终得到加密好的JWT 字符串
② 当把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的时候,需要使用 secret 密钥进行解密

// TODO_02:定义 secret 密钥,建议将密钥命名为 secretKey
const secretKey = 'itheima No1 ^_^'

5.5.4 在登录成功后生成 JWT 字符串

  // 登录成功// TODO_03:在登录成功之后,调用 jwt.sign() 方法生成 JWT 字符串。并通过 token 属性发送给客户端// 参数1:用户的信息对象// 参数2:加密的秘钥// 参数3:配置对象,可以配置当前 token 的有效期// 记住:千万不要把密码加密到 token 字符中const tokenStr = jwt.sign({ username: userinfo.username }, secretKey, { expiresIn: '30s' })res.send({status: 200,message: '登录成功!',token: tokenStr, // 要发送给客户端的 token 字符串})
})

5.5.5 将 JWT 字符串还原为 JSON 对象

客户端每次在访问那些有权限接口的时候,都需要主动通过请求头中的 Authorization 字段,将Token 字符串发送到服务器进行身份认证
此时,服务器可以通过 express-jwt 这个中间件,自动将客户端发送过来的 Token 解析还原成JSON 对象: 

// TODO_04:注册将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象的中间件
// 注意:只要配置成功了 express-jwt 这个中间件,就可以把解析出来的用户信息,挂载到 req.user 属性上
// expressJWT({ secret: secretKey }) 就是用来解析 Token 的中间件
// .unless({ path: [/^\/api\//] }) 用来指定哪些接口不需要访问权限
app.use(expressJWT({ secret: secretKey }).unless({ path: [/^\/api\//] }))

 5.5.6 使用requser获取用户信息

当 express-jwt 这个中间件配置成功之后,即可在那些有权限的接口中,使用 req.user 对象,来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息了,示例代码如下:

// 这是一个有权限的 API 接口
app.get('/admin/getinfo', function (req, res) {// TODO_05:使用 req.user 获取用户信息,并使用 data 属性将用户信息发送给客户端console.log(req.user)res.send({status: 200,message: '获取用户信息成功!',data: req.user, // 要发送给客户端的用户信息})
})

5.5.7 捕获解析JWT 失败后产生的错误

当使用 express-jwt 解析 Token 字符串时,如果客户端发送过来的 Token 字符串过期或不合法,会产生一个解析失败的错误,影响项目的正常远行。我们可以通过 Express 的错误中闻件,捕获这个错误并进行相关的处理,示例代码如下:

// TODO_06:使用全局错误处理中间件,捕获解析 JWT 失败后产生的错误
app.use((err, req, res, next) => {// 这次错误是由 token 解析失败导致的if (err.name === 'UnauthorizedError') {return res.send({status: 401,message: '无效的token',})}res.send({status: 500,message: '未知的错误',})
})


http://chatgpt.dhexx.cn/article/jEq8jNcY.shtml

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