数据库、MongoDB/Mongoose、cookie与session、密码加密、图片处理、web Socket和Socket.IO框架
一、传统数据库
数据库就是存储数据的，那么存储数据就用txt就行了啊，为什么要有数据库？
- 理由1： 数据库有行、列的概念，数据有关系，数据不是散的。
- 老牌数据库，比如MySQL、SQL Server、Oracle、Access，又叫做结构型数据库。
- 为什么？因为每个表中都有明确的字段，每行记录都有这些字段。不能有的行有，有的行没有。
- 理由2：数据库能够提供非常方便的接口，让增删改查操作变得简单
- 老牌数据库，都使用SQL语言，管理数据库。SQL就是structure query language。
- 理由3：数据库要给PHP、.net、jsp等语言提供接口。用php这些语言，能够向数据库中增删改查。
老牌数据库，都是结构型数据库，现在出了什么问题？
**数据不灵活。一个字段，需要是同样类型的数据。**不能一行记录是文本，一行记录是数字。也不能一行有字段，一行没有
关系表还支持约束
- 唯一的
- 主键
- 默认值
- 非空
非结构型数据库NoSQL应运而生。
NoSQL是个怪胎，无法挑战老牌数据库，但是在大数据时代有自己的意义。
二、NoSQL
| 特点 | NoSQL分类 | NoSQL数据库适用场景 |
|---|---|---|
| 非结构型数据库 | 键值存储数据库 | 1、数据模型比较简单 |
| 没有行、列的概念。用JSON来存储数据 | 列存储数据库 | 2、需要灵活性更强的IT系统 |
| 集合就相当于“表”，文档就相当于“行” | 文档型数据库 | 3、对数据库性能要求较高 |
| 图形数据库 | 4、不需要高度的数据一致性 | |
| 5、对于给定key，比较容易映射复杂值的环境 |
三、MongoDB
3.1 基本概念
MongoDB是最像关系型数据库的非关系型数据库
- 数据库 ===》数据库
- 数据表 ===》集合（数组）
- 表记录 ===》（文档对象）
特点：
- 可以有多个数据库
- 一个数据库中可以有多个集合（表）
- 一个集合中可以有多个文档（表记录）
- 文档结构很灵活，没有任何限制
- MongoDB很灵活，不像MySQL一样先创建数据库、表、设计表结构
- 当自动插入数据的时候，只需要指定往哪个数据库的哪个集合操作就可以了
- 一切都由MongoDB来帮助自动完成建库建档
开机命令：mongod --dbpath c:\mongo --dbpath就是选择数据库文档所在的文件夹。
mongoDB中，有物理文件对应一个个数据库，U盘可以拷贝。
开机这个CMD不能动，不能关，不能ctrl+c。 一旦这个cmd有问题了，数据库就自动关闭了。
所以，应该再开一个cmd。输入 mongo 那么，运行环境就是mongo语法了
| 命令 | 功能 |
|---|---|
mongo
|
使用数据库 |
exit
|
退出连接 |
mongod
|
开机 |
mongoimport
|
导入数据 |
show dbs
|
查看所有数据库列表 |
use 数据库名字
|
新建 / 使用某个数据库 |
db
|
查看当前所在数据库 |
cls
|
清屏 |
db.dropDatabase();
|
删除数据库，删除当前所在的数据库 |
3.2 增删改查
| 操作 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|
| 插入数据 |
db.student.insert({'name': 'aa', 'age': 12})
|
student就是所谓的集合。集合中存储着很多json。 student是第一次使用，集合将自动创建 |
mongoimport --db test --collection restaurants --drop --file primer-dataset.json
|
–db test 往哪个数据库导入 –collection restaurants 往哪个集合中导入 –drop 把集合清空 –file primer-dataset.json 哪个文件 |
|
| 查找数据 |
db.student.find({"score.shuxue":{$gt:50}, $or:[{"age":9},{"age":11}]})
|
没有参数将列出这个集合的所有文档
|
| 修改数据 |
db.student.update({"sex":"男"},{$set:{"age":33}},{multi: true});
|
所有男性的年龄改为33岁，{multi: true}表示更改所有匹配项目，否则只更改单个文档single document
|
db.student.update({"name":"小明"},{"name":"大明","age":16});
|
完整替换，不出现$set关键字 | |
| 删除数据 |
db.restaurants.remove( { "borough": "Manhattan" } )
|
默认移除匹配的所有文档 |
db.restaurants.remove( { "borough": "Queens" }, { justOne: true } )
|
{ justOne: true }只移除匹配的一个文档
|
3.3 在Node中如何操作MongoDB数据
3.3.1使用官方的mongodb包
npm搜安装包：https://www.npmjs.com/package/mongodb
跳转到github：https://github.com/mongodb/node-mongodb-native
有安装与使用规范，太原生了，一般不用
3.3.2 使用第三方mongoose
第三方包：mongoose基于MongoDB官方的mongodb包再一次做了封装
网址：https://mongoosejs.com/
四、Mongoose
4.1 概念
是一个将JavaScript对象与数据库产生关系的一个框架，object related model。
操作对象，就是操作数据库了；对象产生了，同时也持久化了。
这个思路是Java三大框架SSH中Hibernate框架的思路。彻底改变了人们使用数据库的方式。
官网：https://mongoosejs.com/
官方指南：https://mongoosejs.com/docs/guide.html
官方API文档：https://mongoosejs.com/docs/api.html
hello world:
var mongoose = require('mongoose'); // 引包，并不需要引用mongodb这个包
mongoose.connect('mongodb://localhost/test', { useMongoClient: true });// 链接数据库,test是数据库名字
mongoose.Promise = global.Promise;
// 创建一个模型，就是在设计数据库
// MongoDB 是动态的，非常灵活，只需要在代码中设计你的数据库就可以了
// mongoose 这个包就可以让你的设计编写过程变的非常的简单
var Cat = mongoose.model('Cat', { name: String });// 创建了一个模型。猫的模型。所有的猫都有名字，是字符串。“类”for (var i = 0; i < 100; i++) {// 实例化一个 Catvar kitty = new Cat({ name: '喵喵' + i });// 持久化保存 kitty 实例kitty.save(function (err) {if (err) {console.log(err);} else {console.log('meow');}});
}
上面的代码中，没有一个语句是明显的操作数据库，感觉都在创建类、实例化类、调用类的方法，都在操作对象，但是数据库同步被持久了。
mongoose的哲学，就是让你用操作对象的方式操作数据库。
4.2 设计Schema发布model
创造schema → 定义一些schema的静态方法 → 创造模型
var mongoose = require('mongoose')
var Schema = mongoose.Schema
// 1.连接数据库
// 指定连接的数据库不需要存在，当你插入第一条数据之后就会自动被创建出来
mongoose.connect('mongodb://localhost/itcast')// 2.设计集合结构（表结构）
// 字段名称就是表结构中的属性名称，约束的目的是为了保证数据的完整性，不要有脏数据
var userSchema = new Schema({username:{type:String,required:true},password:{type:String,required:true},email:{type:String}
})
// 可创建静态方法：userSchema.statics.sayHi = ...// 3.将文档结构发布为模型
// mongoose.model方法就是用来将用一个架构发布为model
// 第一个参数：传入一个大写名词单数字符串用来表示数据库名称
// mongoose会自动将大写名词的字符串生成 小写复数 的集合名称
// 例如这里的 User 最终会变成 users 集合名称
// 第二个参数：架构 Schema
// 返回值：模型构造函数
var User = mongoose.model('User', userSchema);// 4.有了模型构造函数以后，使用这个构造函数对 users 集合中的数据进行操作(增删改查)
什么是静态方法，什么是类方法：
// 类
function Student(){}
// 实例化一个学生
var xiaoming = new Student();
// 实例方法，因为这个sleep方法的执行者是类的实例
xiaoming.sleep();
// 静态方法（类方法），这个方法的执行者是这个类，不是这个类的实例。
Student.findAllBuJiGe();
前台界面：不操作数据库，只操作类！
4.3 增删改查
| 操作 | 语法 | |
|---|---|---|
| 增加数据 |
var admin = new User({username:'admin'}); admin.save(function(err,ret){...})
|
|
| 查询所有 |
User.find(callback)
|
如果中间有改过数据，会把更改前后的数据都给显示出来 |
| 按条件查询所有 |
User.find({username:'admin'},callback)
|
|
| 按条件查询单个 |
User.findOne({username:'admin'},callback)
|
只查询一个,显示的是对象{},不是数组[] 不带条件的话，显示第一个对象，一般都会带条件的 |
| 删除数据 |
User.remove({username:'admin'},callback)
|
|
| 根据条件更新所有 |
Model.update(conditions,doc,[options],[callback])
|
|
| 根据指定条件更新一个 |
Model.findOneAndUpdate([conditions],[update],[options],[callback])
|
|
| 根据id更新一个 |
User.findByIdAndUpdate('id',{password:'123'}, callback)
|
五、cookie、session
cookie是在res中设置，req中读取的。第一次访问没有cookie。
cookie的存储大小有限，4k。对用户可见，用户可以禁用、清除Cookie、可以被篡改。
cookie用来制作记录用户的一些信息
HTTP是无状态的协议，所以两次的访问，服务器不能认识到是同一个客户端的访问，就要用cookie来巧妙的解决这个问题。
Session就是利用cookie，实现的“会话”。就是第一次访问的时候，可以在服务器上为这个用户缓存一些信息，别的用户不能看见这个用户的信息。服务器会下发一个秘钥（cookie），客户端每次访问都携带这个秘钥，那么服务器如果发现这个秘钥吻合，就能够显示这个用户曾经保存的信息。
登陆就是用Session来制作的。任何语言的session都是透明的，不会体现cookie机理。
var session = require("express-session");
app.use(session({secret: 'keyboard cat',resave: false,saveUninitialized: true
}))
app.get("/",function(req,res){if(req.session.login == "1"){res.send("欢迎" + req.session.username);}else{res.send("没有成功登陆");}
});
app.get("/login",function(req,res){req.session.login = "1"; // 设置这个sessionreq.session.username = "考拉"res.send("你已经成功登陆");
});
都是使用req对象。
六、加密
永远不要用明码写密码
MD5加密是函数型加密。就是每次加密的结果一定相同，没有随机位。
特点：
不管加密的文字，多长多短，永远都是32位英语字母、数字混合
哪怕只改一个字，密文都会大变
MD5没有反函数破解的可能，网上的破解工具，都是通过字典的模式，通过大量列出明-密对应的字典，找到明码。
两次加密网上也有对应的字典，所以我们不要直接用一层md5，这样对黑客来说和明码一样。
MD5常用于作为版本校验。可以比对两个软件、文件是否完全一致。
node中自带了一个模块，叫做crypto模块，负责加密。
首先创建hash，然后update和digest：
var md5 = crypto.createHash('md5');
var password = md5.update(fields.password).digest('base64');
七、图片处理
http://www.graphicsmagick.org
只要服务器需要处理图片，那么这个服务器就要安装graphicsmagick软件，免费的。
装完之后，可视化工具一点用都没有，从桌面上删除。我们要把安装目录设置为环境变量。
控制台CMD命令：
gm convert a.bmp a.jpg： 格式转换gm mogrify -resize 320x200 danny.jpg：更改当前目录下*.jpg的尺寸大小，并保存于目录.thumb里面
node要使用graphicsmagick，需要npm装一个gm的包。
node缩略图的制作：
var fs = require('fs');
var gm = require('gm');
gm('./danny.jpg').resize(50, 50,"!").write('./danny2.jpg', function (err) {if (err) {console.log(err);}}
);
node头像裁切：
gm("./danny.jpg").crop(141,96,152,181).write("./2.jpg",function(err){// 141 96 是宽高 152 181是坐标
});
总结
ejs模式：
// 写服务
app.get("/allstudent", function(req,res,next){db.find("students", {}, function(err,result){// 寻找完毕之后，result就是一个数组，服务已经成功了，但是，界面必须要可视化，所以要有模板引擎呈递res.render("allstudent",{"result" : result;});// 如果不用模板引擎呈递，可以直接输出JSON，前台用Ajax或者Angular调用// var obj = {"result":result};// res.json(obj);});
});
<% for(var i = 0 ; i < result.length ; i++) {%><div class="grid"><p class="title"><%=result[i].name%></p> <p class="xuehao"><%=result[i].xuehao%></p> <p class="sex"><%=result[i].sex%></p> </div>
<%}%>
Ajax模式：
// 写服务
app.get("/allstudent", function(req,res,next){db.find("students",{},function(err,result){// 如果不用模板引擎呈递，可以直接输出JSON，前台用Ajax或者Angular调用var obj = {"result":result};res.json(obj);});
});
======================================
<script type="text/template" id="tem">// 这里是一个underscore模板<div class="grid"><p class="title">{{=name}}</p><p class="xuehao">{{=xuehao}}</p> <p class="sex">{{=sex}}</p> </div>
</script前端页面： jQuery片段：
// 得到模板html
var templateString = $("#tem").html();
// ajax请求
$.get("/allsutdent",function(result){// 这个result就是一个json对象// 要放到页面上，所以为了不字符串拼接，可以用模板引擎underscorefor(var i = 0 ; i < result.result.length ; i++){// 组装模板var compiled = _.compiled(templateString,{"name" : result.result[i].name;"sex" : result.result[i].sex;"xuehao" : result.result[i].xuehao;});// 上DOM$(".liebiao").append($(compiled));}
});
八、web Socket和Socket.IO框架
HTTP无法轻松实现实时应用：
HTTP协议是无状态的，服务器只会响应来自客户端的请求，但是它与客户端之间不具备持续连接。
我们可以非常轻松的捕获浏览器上发生的事件（比如用户点击了盒子），这个事件可以轻松产生与服务器的数据交互（比如Ajax）。
但是，反过来却是不可能的：服务器端发生了一个事件，服务器无法将这个事件的信息实时主动通知它的客户端。
只有在客户端查询服务器的当前状态的时候，所发生事件的信息才会从服务器传递到客户端。
但是，聊天室确实存在。
解决方法：
长轮询：客户端每隔很短的时间，都会对服务器发出请求，查看是否有新的消息，只要轮询速度足够快，例如1秒，就能给人造成交互是实时进行的印象。这种做法是无奈之举，实际上对服务器、客户端双方都造成了大量的性能浪费。
长连接：客户端只请求一次，但是服务器会将连接保持，不会返回结果（想象一下我们没有写res.end()时，浏览器一直转圈）。服务器有了新数据，就将数据发回来，又有了新数据，就将数据发回来，而一直保持挂起状态。这种做法的也造成了大量的性能浪费。
WebSocket
8.1 WebSocket
WebSocket协议能够让浏览器和服务器全双工实时通信，互相的，服务器也能主动通知客户端了。
● 原理：利用HTTP请求产生握手，HTTP头部中含有WebSocket协议的请求，所以握手之后，二者转用TCP协议进行交流（QQ的协议）。现在的浏览器和服务器之间，就是QQ和QQ服务器的关系了。
所以WebSocket协议，需要浏览器支持，更需要服务器支持。
● 支持WebSocket协议的浏览器有：Chrome 4、火狐4、IE10、Safari5
● 支持WebSocket协议的服务器有：Node 0、Apach7.0.2、Nginx1.3
Node上需要写一些程序，来处理TCP请求。
● Node从诞生之日起，就支持WebSocket协议。不过，从底层一步一步搭建一个Socket服务器很费劲（想象一下Node写一个静态文件服务都那么费劲）。所以，有大神帮我们写了一个库Socket.IO。
8.2 Socket.IO
Socket.IO是业界良心，新手福音。
- 屏蔽了所有底层细节，让顶层调用非常简单。
- 还为不支持WebSocket协议的浏览器，提供了长轮询的透明模拟机制。
Node的单线程、非阻塞I/O、事件驱动机制，使它非常适合Socket服务器。
网址：http://socket.io/
下载库：npm install socket.io
写原生JS，搭建一个服务器，server创建好之后，创建一个io对象
var http = require("http");
var server = http.createServer(function(req,res){res.end("你好");
});
var io = require('socket.io')(server);
// 监听连接事件
io.on("connection",function(socket){console.log("1个客户端连接了");
})
server.listen(3000,"127.0.0.1");
写完这句话之后，你就会发现，http://127.0.0.1:3000/socket.io/socket.io.js 就是一个js文件的地址了。
现在需要制作一个index页面，这个页面中必须引用秘密js文件。调用io函数，取得socket对象。
<h1>我是index页面，我引用了秘密script文件</h1>
<script type="text/javascript" src="/socket.io/socket.io.js"></script>
<script type="text/javascript">var socket = io();
</script>
此时，在服务器上，app.js中就要书写静态文件呈递程序，能够呈递静态页面。
var server = http.createServer(function(req,res){if(req.url == "/"){// 显示首页fs.readFile("./index.html",function(err,data){res.end(data);});}
});
至此，服务器和客户端都有socket对象了。
每一个连接上来的用户，都有一个socket。 由于我们的emit语句，是socket.emit()发出的，所以指的是向这个客户端发出语句。
广播，就是给所有当前连接的用户发送信息：
// 创建一个io对象
var io = require('socket.io')(server);
// 监听连接事件
io.on("connection",function(socket){console.log("1个客户端连接了");socket.on("tiwen",function(msg){console.log("本服务器得到了一个提问" + msg);io.emit("huida","吃了");});
});
复习顺序
Node.js特点：单线程、异步I/O（非阻塞I/O）、事件驱动（事件环）
适合的程序：就是没有太多的计算，I/O比较多的业务。举例：留言本、考试系统、说说、图片裁切服务器
Node.js原生： http、fs、path、url。 静态服务、简单路由、GET、POST请求。
模块：formidable、gm、express
Express：中间件、MVC建站、模板引擎ejs、静态服务、简单路由、GET、POST请求、MD5加密、图片上传。
服务器的一些概念：Cookie、Session
持久化NoSQL： 非关系型数据库，Not Only SQL。
- 特点：没有schema，没有行和列。用文档（JSON）来存储。
MongoDB：安装、开启、导入数据、Shell管理数据库、Mongo Vue、Node.js做CRUD（增删改查）、DAO层的封装、索引、操作符$set $lt $gt $push $pull
Mongoose： ODM，不用直接操作数据库，操作对象，这个对象自动持久。
Defining your schema 定义文档结构
schema定义的时候，支持的类型：String、Number、Date、Buffer、Boolean、Mixed、ObjectId、Array
转换为对象：mongoose.model(modelName, schema):
定义对象（实例）方法：
// define a schema
var animalSchema = new Schema({ name: String, type: String });
// assign a function to the "methods" object of our animalSchema
animalSchema.methods.findSimilarTypes = function (cb) {return this.model('Animal').find({ type: this.type }, cb);
}
虚拟属性：
// define a schema
var personSchema = new Schema({name: {first: String,last: String}
});
// compile our model
var Person = mongoose.model('Person', personSchema);
// create a document
var bad = new Person({name: { first: 'Walter', last: 'White' }
});
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