Node.js进阶——数据库

在Express中操作MySQL数据库

一、步骤

1、安装操作 MySQL数据库的第三方模块(mysql)

mysql 模块是托管于 npm 上的第三方模块。它提供了在 Node.js 项目中连接和操作 MySQL 数据库的能力。想要在项目中使用它，需要先运行如下命令，将 mysql安装为项目的依赖包:

npm install mysql

2、通过 mysql 模块连接到 MySQL 数据库

在使用 mysq 模块操作 MySQL 数据库之前，必须先对 mysq! 模块进行必要的配置，主要的配置步骤如下:

//1.导入mysql模块
const mysql = require('mysql')
//2.建议与Mysql数据库的连接
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
})

3、测试

调用 db.query0 函数，指定要执行的 SQL语句，通过回调函数拿到执行的结果

//检测mysql模块能否正常工作
db.query('SELECT 1',(err,results)=>{
	if(err) return console.log(err.message)
	//只要能打印出[RowDataPacket{'1':1}]结果，说明数据库连接正常
	console.log(results)
})

二、操作 mysql 数据库

1、查询语句

//查询users表所有数据
db.query('select * from users', (err, results) => {
  执行查询语句，执行的结果是数组
  ...
})

2、插入语句

// ? 表示占位符
const sql = 'insert into users values(?, ?)'
// 使用数组的形式为占位符指定具体的值
db.query(sql, [username, password], (err, results) => {
  if (err) return console.log(err.message)
  //返回一个对象
  if (results.affectedRows === 1) console.log('插入成功')
})

3、插入语句快捷方式

向表中新增数据时，如果数据对象的每个属性和数据表的字段一一对应，则可以通过如下方式快速插入数据：

const user = {username:'Bruce', password:'55520'}
const sql = 'insert into users set ?'
db.query(sql, user, (err, results) => {
  ...
})

4、更新数据

const sql = 'update users set username=?, password=? where id=?'
//返回对象
db.query(sql, [username, password, id], (err, results) => {
  ...
})

5、更新语句快捷方式

const user = {id:7,username:'Bruce',password:'55520'}
const sql = 'update users set ? where id=?'
db.query(sql, [user, user.id], (err, results) => {
  ...
})

6、删除数据

在删除数据时，推荐根据id这样的唯一标识，来删除对应的数据

const sql = 'delete from users where id=?'
db.query(sql, id, (err, results) => {
  ...
})

7、标记删除

• 使用 DELETE 语句，会把真正的把数据从表中删除掉。为了保险起见，推荐使用标记删除的形式，来模拟删除的动作。所谓的标记删除，就是在表中设置类似于 status 这样的状态字段，来标记当前这条数据是否被删除。
• 当用户执行了删除的动作时，我们并没有执行 DELETE 语句把数据删除掉，而是执行了 UPDATE 语句，将这条数据对应的 status 字段标记为删除即可

db.query('update users set status=1 where id=?', 7, (err, results) => {
  ...
})

二、前后端的身份认证

1、web开发模式

目前主流的Web开发模式有两种：

1）基于服务端渲染的传统 Web 开发模式

服务器发送给客户端的 HTML 页面，是在服务器通过字符串的拼接动态生成的。因此客户端不需要使用 Ajax 额外请求页面的数据。

app.get('/index.html', (req, res) => {
  const user = { name: 'Bruce', age: 29 }
  const html = `<h1>username:${user.name}, age:${user.age}</h1>`
  res.send(html)
})

优点：

• 前端耗时短。浏览器只需直接渲染页面，无需额外请求数据。
• 有利于 SEO。服务器响应的是完整的 HTML 页面内容，有利于爬虫爬取信息。

缺点：

• 占用服务器资源。服务器需要完成页面内容的拼接，若请求比较多，会对服务器造成一定访问压力。
• 不利于前后端分离，开发效率低。无法进行前后端分工合作

2）基于前后端分离的新型 Web 开发模式

前后端分离的开发模式，依赖于 Ajax 技术的广泛应用。后端只负责提供 API 接口，前端使用 Ajax 调用接口。

优点：

• 开发体验好。前端专业页面开发，后端专注接口开发。
• 用户体验好。页面局部刷新，无需重新请求页面。
• 减轻服务器的渲染压力。页面最终在浏览器里生成。

缺点：

• 不利于 SEO。完整的 HTML 页面在浏览器拼接完成，因此爬虫无法爬取页面的有效信息。Vue、React 等框架的 SSR（server side render）技术能解决 SEO 问题。

3）如何选择模式

不谈业务场景而盲目选择使用何种开发模式都是耍流i

• 比如企业级网站，主要功能是展示而没有复杂的交互，并且需要良好的 SEO，则这时我们就需要使用服
• 务器端渲染;而类似后台管理项目，交互性比较强，不需要考虑SEO，那么就可以使用前后端分离的开发模式，

另外，具体使用何种开发模式并不是绝对的，为了同时兼顾了首页的渲染速度和前后端分离的开发效率，一些网站采用了首屏服务器端渲染 +其他页面前后端分离的开发模式。

2、身份认证

1）概念

• 身份认证(Authentication)又称“身份验证”“鉴权””，是指通过一定的手段，完成对用户身份的确认。
• 日常生活中的身份认证随处可见，例如:高铁的验票乘车，手机的密码或指纹解锁，支付宝或微信的支付密码等
• 在 Web 开发中，也涉及到用户身份的认证，例如:各大网站的手机验证码登录、邮箱密码登录、二维码登录等

2）不同模式下的身份认证

对于服务端渲染和前后端分离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

3、session认证机制

1）http的无状态性

• 了解 HTTP 协议的无状态性是进一步学习 Session 认证机制的必要前提。
• 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直接的关系，服务器不会主动保留每次 HTTP 请求的状态。

2）突破http无状态的限制

通过唯一身份标识来让hhtp记住状态，在web开发中的专业术语叫做Cookie

3)Cookie

• Cookie 是存储在用户浏览器中的一段不超过 4 KB 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R
  • 域名独立
  • 过期时限
  • 4KB 限制
• 工作原理
  • 客户端第一次请求服务器的时候，服务器通过响应头的形式，向客户端发送一个身份认证的 Cookie，客户端会自动将 Cookie 保存在浏览器中。
  • 随后，当客户端浏览器每次请求服务器的时候，浏览器会自动将身份认证相关的 Cookie，通过请求头的形式发送给服务器，服务器即可验明客户端的身份。
    
• 安全性
  • cookie不具有安全性。由于 Cookie 是存储在浏览器中的，而且浏览器也提供了读写 Cookie 的 API，因此 Cookie 很容易被伪造，不具有安全性。因此不建议服务器将重要的隐私数据，通过 Cookie 的形式发送给浏览器。

4）session工作原理

5）express使用session认证

• 安装 express-session 中间件

npm install express-session

• 配置中间件

const session = require('express-session')
app.use(
  session({
    secret: 'Bruce', // secret 的值为任意字符串，负责进行加密
    resave: false,
    saveUninitalized: true,
  })
)

• 向 session 中存数据
  中间件配置成功后，可通过 req.session 访问 session 对象，存储用户信息（配置前是没有这个属性的）

app.post('/api/login', (req, res) => {
  req.session.user = req.body
  req.session.isLogin = true

  res.send({ status: 0, msg: 'login done' })
})

• 取数据

app.get('/api/username', (req, res) => {
  if (!req.session.isLogin) {
    return res.send({ status: 1, msg: 'fail' })
  }
  res.send({ status: 0, msg: 'success', username: req.session.user.username })
})

• 清空session

app.post('/api/logout', (req, res) => {
  // 清空当前客户端的session信息
  req.session.destroy()
  res.send({ status: 0, msg: 'logout done' })
})

6）局限性

Session 认证机制需要配合 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。
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，不推荐使用Session 身份认证机制，推荐使用JT认证机制。

4、JWT认证机制

1）介绍

JWT(英文全称:JSON Web Token)是目前最流行的跨域认证解决方案。

2）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。

3）组成部分

Header（头部）、Payload（有效荷载）、Signature（签名）

• Payload 是真正的用户信息，加密后的字符串
• Header 和 Signature 是安全性相关部分，保证 Token 安全性
• 三者使用 . 分隔

4）使用方式

• 客户端会把 JWT 存储在 localStorage 或 sessionStorage 中
• 此后客户端与服务端通信需要携带 JWT 进行身份认证，将 JWT 存在 HTTP 请求头 Authorization 字段中
• 加上 Bearer 前缀

Authorization: Bearer <token>

5）在express安装JWT

• 安装
  • 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

npm install jsonwebtoken express-jwt

• 导入

const jwt = require('jsonwebtoken')
const expressJWT = require('express-jwt')

• 定义secret密钥
  • 为保证 JWT 字符串的安全性，防止其在网络传输过程中被破解，需定义用于加密和解密的 secret 密钥
  • 生成 JWT 字符串时，使用密钥加密信息，得到加密好的 JWT 字符串
  • 把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象时，使用密钥解密

// 密钥为任意字符串（越复杂越好）
const secretKey = 'Bruce'

• 生成 JWT 字符串

app.post('/api/login', (req, res) => {
  ...
  res.send({
    status: 200,
    message: '登录成功',
    // jwt.sign() 生成 JWT 字符串
    // 参数：用户信息对象、加密密钥、配置对象（使用expiresln用来配置token有效期)
    // 尽量不保存敏感信息，因此只有用户名，没有密码
    token: jwt.sign({username: userInfo.username}, secretKey, {expiresIn: '10h'})
  })
})

• JWT 字符串还原为 JSON 对象
  • 客户端访问有权限的接口时，需通过请求头的 Authorization 字段，将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证
  • 服务器可以通过 express-jwt 中间件将客户端发送过来的 Token 解析还原成 JSON 对象

// unless({ path: [/^\/api\//] }) 指定哪些接口无需访问权（里面填写正则表达式）
app.use(expressJWT({ secret: secretKey }).unless({ path: [/^\/api\//] }))

• 获取用户信息
  当 express-jwt 中间件配置成功后，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.
  PS：记住不能将密码加密到token字符串中（很容易被破解！）

app.get('/admin/getinfo', (req, res) => {
  console.log(req.user)
  res.send({
    status: 200,
    message: '获取信息成功',
    data: req.user,
  })
})

• 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，影响项目的正常运行
• 通过 Express 的错误中间件，捕获这个错误并进行相关的处理

app.use((err, req, res, next) => {
  //oken解析失败导致的错误
  if (err.name === 'UnauthorizedError') {
    return res.send({ status: 401, message: 'Invalid token' })
  }
  //其他原因导致的错误
  res.send({ status: 500, message: 'Unknown error' })
})