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:关系型数据库或 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:非关系型数据库或 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 和 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。
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3. 使用 MySQL Workbench 管理数据库
3.1 创建数据表
dataType 数据类型:
- int 整数
- varchar(len) 字符串
- tinyint(1) 布尔值
字段的特殊标识:
- PK (Primary) 主键、唯一标识
- NN (Not Null) 值不允许为空
- UQ (Unique) 值唯一
- 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
- 安装操作 MySQL 数据库的第三方模块( mysql )
- 通过 mysql 模块连接到 MySQL 数据库
- 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:
- 服务端渲染 推荐使用 Session 认证机制
- 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)、一个值(Value)和其它几个用于控制Cookie有效期、安全性、使用范围的可选属性组成。
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() 来注册 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和解密的 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',})
})