Mongoose:Schema之路

時間 2019-11-13

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說明:本文在我的博客地址爲edwardesire.com，歡迎前來品嚐。javascript

Mongoose學習html

這裏的Mongoose固然不是圖片上的萌物，它是一個MongoDB對象建模工具（object modeling tool），之前在sails上用的Waterline是ORM (Object Relational Mapper)。當使用Mongoose時，咱們不在須要在數據庫中建立好結構(Schema)以後，再與後端代碼中建立的對象或類進行映射這樣繁瑣的操做。在Mongoose的封裝下，咱們只需定義好JSON類型的數據結構便可。固然我沒有在Nodejs直接使用過MongoDB，不過想一想必定也是很麻煩的。前端
Mongoose的優勢還有不少，我比較籠統地說一下。它實用性在於與數據庫的交互是一種結構化以及可重複的方式，有助於進行一些很廣泛的數據庫任務，也減小了嵌套回調的複雜性。還有的是它不像MongoDB直接返回一個JSON的字符串，而是返回JSON對象。固然，目前Mongoose對於Schema-less data、Random documents、Pure Key-Value pairs是無解的。
- 1.1 connection
  第一步固然是鏈接數據庫了。如圖，鏈接數據庫的配置文大體分爲三步。java
  
  第一步是進行鏈接，鏈接字符串 mongodb://<db_user>:<db_password>@<hostname>:<port>/<dbname>中間必須填寫的部分爲server和hostname，咱們可使用兩種方法來打開數據庫鏈接（mongoose.connect和createConnection）：我通常就使用mongoose.connect(db);，當咱們須要使用多數據庫鏈接時，咱們就須要使用第二種方法了 var connectName = mongoose.createConnection(db#)；第二步就是輸出運行日誌信息，在成功鏈接、斷開鏈接或者報錯時，監聽相應的事件並在console輸出運行信息；第三步是斷開鏈接，通常的最佳實踐是在程序運行時就打開鏈接，而程序中止或重啓時就須要手動斷開數據庫鏈接。node
- 1.2 Schema Model
  Schema是一個文檔的數據結構，正如我前面提到的，它在Mongoose是一個JSON對象。它最大的特色就是無需肯定字段的大小，這特別適用於須要改變對象大小的狀況。git
  
  它支持8種數據類型（String、Number、Date、Boolean和Buffer、ObjectId、Mixed、ObjectId、Mixed、Array）。Buffer是用來存儲2進制數據，ObjectId是不一樣於_id的特定的識別符。Mixed能夠指定任意類型，不過Mongoose不會自動識別。Array用來存放基本數據類型，也能夠是子文檔。好比github
```
var childrenSchema = new Schema({
      //some structure
  });
  var fatherSchema = new Schema({
      //some structure
      children: [childrenSchema]
  });
```
  Model是對應Schema的編譯版本，一個model的實例直接映射爲數據庫中的一個文檔。基於這種關係，model處理全部的文檔交互（也就是下文的CRUD）。咱們經過 mongoose.model(modelname, schemaName)來構建model。這樣一來咱們就能夠一氣呵成地將數據存入數據了。mongodb
```
var mongoose = require('mongoose');
  var Schema = mongoose.Schema;

  //聲明Schema
  var nodeSchema = new Schema({
      name: String,
      age: Number
  });
  //構建model
  mongoose.model('Node', nodeSchema);
  //簡單的數據交互
  //建立兩個實例
  var node = new Node({name: 'Edward', age: '23'});
  node.save(function(err){
      if(err){
          console.log(err);
      }else{
          console.log('The new node is saved');
      }
  });
```
- 1.3 CRUD
  咱們把Create、Read、Update、Delete操做一塊兒稱呼爲CRUD，這4個操做是持久性存儲的基本操做。在Mongoose中的模型方法（Model methods）對應的就有有Model.create()，Model.find()，Model.update()，Model.remove()方法，實例方法也是同樣的，不過他做用於特定的實例罷了。數據庫
  - 1.3.1 Create Datajson
    
    首先是建立數據的模型方法 Model.create()，此方法直接將數據存入數據庫。
```
Node.create({name: 'Edward', age: '23'}, function(err, node, numAffected){
      if(err){
          res.send({'success':false,'err':err});
      }else{
          res.send({'success':true});
          console.log("node created and saved: " + node);
          res.redirect('/');          
      }
  });
```
    而實例方法就是在建立實例就將數據以JSON對象傳遞給實例（如上一節的例子），固然咱們也能夠在實例創造以後再添加數據。
```
var node = new Node();
  node.age = 23;
```
    可是這都只是保存在了應用，咱們須要使用instance.save()保存。一步到位的寫法以下。
```
var node = new Node({name: 'Edward', age: '23'}).save(function(err){
      if(err){
          console.log(err);
      }else{
          console.log('The new node is saved');
      }
  });
```
  - 1.3.2 Read Data
    
    讀取數據，模型方法有3種：Model.find()---找到全部符合添加的文檔並返回一個表單, Model.findOne()---返回首先找到的單個文檔,Model.findById()---經過ID(惟一)來查找。這3屬於靜態方法，咱們也能夠建立本身的靜態方法。好比經過文檔中的某個鍵來查找數據。
```
Dtree.findByName(req.params.name, function(err, dtree){
    if(!err){
        //do something
    }else{
        console.log('Somthing wrong: ' + err);
    }
  });
```
    這些方法的完整參數爲 Model.find(conditions, [fields], [options], [callback])，可選項fields爲指定返回的值，options爲指定序列等。具體的細節能夠看文檔MongooseAPI。須要注意的是，若是不定義回調函數的話，須要使用.exec()來顯性調用更新函數。
  - 1.3.3 Update Data
    
    更新數據一樣有3個靜態模型方法：Model.update()，Model.findOneAndUpdate()，Model.findByIdAndUpdate()。他們的參數都有4個(conditions， update， ooptions，callback)。一樣在文檔MongooseAPI中能夠查詢到。
    
    可是這3種方法都沒法使用一些自定義的運行機制。而這有一套標準作法：find-edit-save方法。咱們來看看例子。
```
//1.查找記錄
  Dtree.findByName(req.params.name, function(err, dtree){
    if(!err){
        //成功讀取dtree
        //讀取JSON文件，得到須要添加的內容
        var json;
        fs.readFile('./public/javascripts/update.json', 'utf8', function (err, data) {
            if(err) throw err;
            json = JSON.parse(data);
            //2.修改dtree記錄，將json插入到structure
            dtree.structure.push(json);
            //3.保存記錄到數據庫
            dtree.save(function(err, tree){
                if(err){
                    console.log('Somthing wrong: ' + err);
                }else{
                    console.log('Add a new node', tree);
                    res.redirect('/dtree/json/Type00');               
                }
            });         
        });
    }else{
        console.log('Somthing wrong: ' + err);
    }
  });
```
  - 1.3.4 Delete Data
    
    刪除數據一樣須要查找到數據再刪除：Model.remove()，Model.findOneAndRemove()，Model.findByIdAndRemove()。.remvoe()的參數就是可選擇的callback，後面兩個還多了一個option參數，具體可查詢Mongoose API。而.remove()方法能夠做爲模型方法調用，也能夠做爲實例方法調用。
```
//Model method
  Node.remove({name: 'Edward'} function(err){
      if(!err){
          //成功刪除全部name爲Edward的文檔
      }
  });

  //Instance method
  Node.findOne({name: 'Edward'}, function(err, node){
      if(!err){
          node.remove(function(err){
              //成功刪除首位name爲Edward的文檔
          });
      }
  });
```
好了，Mongoose的學習就暫時告一段落，接下來講說項目遇到的問題。

項目實戰

前端傳到後臺的內容爲一個json結構的決策樹，大體的結構以下。分爲三大部分：config，parameter，structure。

前面兩部分相對比較容易解決，最大的問題是structure中有個children子節點，而子節點還會增長新的子節點，具體層級也是隨着問題變化的。在個人初版Schema中很天真地這樣定義。

var dtreeSchema = new Schema{
     //其餘數據結構
     structure: [chilldrenSchema]
 };
 var chilldrenSchema = new Schema{
     //其餘數據結構
     children: [chilldrenSchema]
 };

程序的控制是這樣寫的

//params req.params.name
 exports.createDtreeChildren = function(req, res){
     //Find dtree by name
     Dtree.findByName(req.params.name, function(err, dtree){
         if(!err){
             //成功讀取tree
             //讀取新增結點
             var json;
             fs.readFile('./public/javascripts/update.json', 'utf8', function (err, data) {
                 if(err)throw err;
                 json = JSON.parse(data);
                 //structure parse
                 //structure 爲一個數組
                 //structure[i] 爲首個結點
                 //structure[i].children 爲其子節點 
                 var newchildren = dtree.structure[0].children;
                 //2.插入structure
                 dtree.structure[0].children.push(json);
                 console.log(dtree.structure[0].children);
                 dtree.markModified(dtree.structure[0].children);
                 //3.save to mongodb
                 dtree.save(function(err, tree){
                     if(err){
                         console.log('Somthing wrong: ' + err);
                     }else{
                         console.log('Add a new node: '+ dtree.structure[0].children);
                         res.redirect('/dtree/json/Type00');             
                     }
                 });       
             });
         }else{
             console.log('Somthing wrong: ' + err);
         }
     });
 };

這樣會出現一個問題，那就是輸出(dtree.structure[0].children)的是正確修改後的數據，而卻沒有正確存入數據庫。其中的緣由是Mogoose對於結構的聲明是有嚴格順序的(Order of schema declarations)。一樣的，我在第二次修改後，chilldrenSchema寫到了dtreeSchema的前面，chilldrenSchema本身的children的[chilldrenSchema]類型如指望同樣沒法存入數據庫，Mongoose把undefined(具體是[undefined]仍是undefined我不肯定)。我想到了一個十分醜陋的解決方法就是手動地添加足夠大的層數。

var ninethChilldrenSchema = new Schema{
     //其餘數據結構
     //children: [nextLaryerChilldrenSchema]
 };
 var eighthChilldrenSchema = new Schema{
     //其餘數據結構
     children: [ninethChilldrenSchema]
 };
 //中間依次類推到底
 var chilldrenSchema = new Schema{
     //其餘數據結構
     children: [secondChilldrenSchema]
 };
 var dtreeSchema = new Schema{
     //其餘數據結構
     structure: [chilldrenSchema]
 };

這種相似於俄羅斯套娃結構的方法能解決一部分問題，可是沒法適應真實應用環境。由於決策樹的層數是可大可小的，也沒法預估一個合適的最大值，何況代碼也不美觀。這個問題也一直懸在這裏，但願有大神可以留下聯繫方式和解決方法，予人玫瑰，手留餘香。而項目由於時間關係，估計就只能修改結構來逃避這個問題了。