NodeJS 与 MongoDB 的邂逅

虽然 NodeJS 的模块和开发资源相当多，但相关文件却非常不足或是不完整，多半文献都只着重于基础的使用和片断的说明，如果不去看源代码，使用 NodeJS 来完成实用的网站，会有很大的困难度。对于已经有过 Web 开发经验的人，转换使用 NodeJS 不免也需要花一番功夫，过去经验中许多的常用的功能，都仍要一一花大量时间尝试才得以解决。而这样的情况，对于开发者来说相当的糟，也是很多人重新再评估是否使用 NodeJS 的重点因素之一。有道是”一人得道，鸡犬升天”，因此笔者未来将尝试将自己的实际经验，写成一篇篇重点功能实现的文章和随
Copy 即用的范例，减少其他人浪费同样的时间再摸索。

开发一个 Web 应用程序，最重要的莫过于数据库的使用，过去 PHP 有 MySQL 当最佳伙伴，而现在 NodeJS 有 MongoDB 做最佳的组合。MongoDB 是 NoSQL 的代表之一，其采用 JSON/BSON 当做数据储存和沟通的格式，亦使用 JavaScript 做为 Server-side 的执行程序语言（相当于传统 RDBMS 的预储程序），一切设计和习惯与 NodeJS 搭配使用起来，简直绝配。若你对 MongoDB 的一些基本操作有疑问，可以先参考旧文”MongoDB 快速笔记”。

使用 MongoDB

MongoDB 拥有 NoSQL 的普遍特色，不用预先定义 Schema，所有的 database 和 collection（相当于传统 RDBMS 的 Table），都会在新增数据后，自动被建立，我们只要专注于使用 NodeJS 操作数据库即可。

要在 NodeJS 里使用 MongoDB，可以安装 mongodb native driver，若透过 npm 来安装：

npm install mongodb

然后可以使用 NodeJS 建立 MongoDB connection pool ，做一些基础的操作：

var mongodb = require('mongodb');

var mongodbServer = new mongodb.Server('localhost', 27017, { auto_reconnect: true, poolSize: 10 });
var db = new mongodb.Db('mydb', mongodbServer);

/* open db */
db.open(function() {
/* Select 'contact' collection */
db.collection('contact', function(err, collection) {
/* Insert a data */
collection.insert({
name: 'Fred Chien',
email: 'cfsghost@gmail.com',
tel: [
'0926xxx5xx',
'0912xx11xx'
]
}, function(err, data) {
if (data) {
console.log('Successfully Insert');
} else {
console.log('Failed to Insert');
}
});

/* Querying */
collection.find({ name: 'Fred Chien' }, function(err, data) {
/* Found this People */
if (data) {
console.log('Name: ' + data.name + ', email: ' + data.email);
} else {
console.log('Cannot found');
}
});
});
});

注：这是 MongoDB 的基本常识，每当新增一笔数据，MongoDB 会自动帮该笔数据加上 _id 字段，并给与一个唯一值（格式是 ObjectId），所以我们不需要像过去 使用 SQL Server 一般，自己刻意去定义一个 ID 字段。

预设的 ObjectId 范围太小，改用 UUID 来当数据的唯一 ID

如果你过去有过 Web 开发经验，到这边肯定会开始有一些疑问欲求解，第一个问题肯定是”ObjectId 的数量极限？”。笔者在此不会回答这问题，因为这答案并不重要，想要准确知道答案，可以去”

mongodb.org“寻找答案。

比起上述问题，相信你应该更想问：

预设的 ObjectId 适用的范围？
如果日后数据库要扩展(Scale)，是否有其他的 ID 解决方案可使用？

一般情况， MongoDB 预设的 ObjectId 就相当够用了，但如果你是要建构大型的 Web Service 或是保留未来的扩充性，可使用 UUID 去代替 ObjectId。不过，因为 MongoDB 本身并不生成 UUID，若是要使用 UUID，就必需先自行产生好 UUID，然后在新增数据时指定生成好的 UUID 给 _id 字段，让 MongoDB 改用我们给的 ID 而不使用预设生成的 ObjectId。

因为要自行产生 UUID，必需先为 NodeJS 安装模块 node-uuid：

npm install uuid

然后生成 UUID 并在 insert 时使用：

var uuid = require('node-uuid');
var mongodb = require('mongodb');

var mongodbServer = new mongodb.Server('localhost', 27017, { auto_reconnect: true, poolSize: 10 });
var db = new mongodb.Db('mydb', mongodbServer);

/* open db */
db.open(function() {
/* Select 'contact' collection */
db.collection('contact', function(err, collection) {

/* Generate UUID(16 Bytes) and convert to BinaryData object for mongodb */
var uuidBinary = new Buffer(uuid.v1({}, []));
var id = mongodb.BSONPure.Binary(uuidBinary, mongodb.BSONPure.Binary.SUBTYPE_UUID);

/* Insert a data with uuid */
collection.insert({
_id: id,
name: 'Fred Chien',
email: 'cfsghost@gmail.com'
}, function(err, data) {
if (data) {
console.log('Successfully Insert');
} else {
console.log('Failed to Insert');
}
});
});
});

你可能会发现，在上面的范例程序中，我们将 UUID 转成 MongoDB BSON 的 BinaryData 格式，这是为了效能考虑，因为用纯字符串当做 Unique ID，在数据库搜寻上会比 BinaryData Object 慢很多。

储存时间戳(Timestamp)

关于储存时间的问题，如果你去各大 MongoDB 讨论区询问或查询，通常大家都会告诉你不必做这件事，因为每一笔数据被建立后，自动产生的 ObjectId 就包含了建立的时间讯息，我们只要去学习如何从中去解析时间即可。但是，不单只是建立时间，有时我们会为数据加上各种不同的时间戳，如：更新时间等，所以，储存时间戳还是必要的。

虽然网络上相关 NodeJS 范例并不多，但 MongoDB 确实有 Timestamp 的数据结构可以用，我们可以这样使用：

var uuid = require('node-uuid');
var mongodb = require('mongodb');

var mongodbServer = new mongodb.Server('localhost', 27017, { auto_reconnect: true, poolSize: 10 });
var db = new mongodb.Db('mydb', mongodbServer);

/* open db */
db.open(function() {
/* Select 'contact' collection */
db.collection('contact', function(err, collection) {

/* Generate Timestamp and convert for mongodb */
var ts = new Date().getTime();
var i = ts % 1000;
var t = new mongodb.BSONPure.Timestamp(i, Math.floor(ts * 0.001));

/* Insert a data with uuid */
collection.insert({
name: 'Fred Chien',
email: 'cfsghost@gmail.com',
created: t
}, function(err, data) {
if (data) {
console.log('Successfully Insert');
} else {
console.log('Failed to Insert');
}
});
});
});

建立数据库索引(Index)

过去有接触过数据库的人应该都很清楚，索引(Index)是能优化数据查询速度的重要功能，MongoDB 同样也有索引的设计。

可以在 NodeJS 中，这样为 name 字段加上索引：

collection.createIndex({ name: 1 });

后记