Mongoose：MongoDB 数据库 Node.js ORM 基础操作

Mongoose 是一个 Node.js 的 ORM（对象关系映射）库，用于操作 MongoDB 数据库。它提供了高效的查询构建、模型定义、生命周期钩子等功能，同时也兼容各种 Node.js 框架，如 Express、Koa 等。本文将介绍 Mongoose 的基础操作，包括连接、模型定义、查询、更新、删除等。

连接 MongoDB 数据库

在使用 Mongoose 之前，需要先连接 MongoDB 数据库。我们可以使用 mongoose.connect() 方法进行连接，同时还可以设置一些连接选项，如：

// javascriptcn.com 代码示例
const mongoose = require('mongoose');

mongoose.connect('mongodb://localhost/myDB', {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true,
  useCreateIndex: true,
  useFindAndModify: false
}).then(() => {
  console.log('MongoDB connected!');
}).catch(err => {
  console.log(`MongoDB connection error: ${err}`);
});

其中，mongodb://localhost/myDB 表示连接本地的 myDB 数据库。其他参数的含义如下：

• useNewUrlParser: 使用新的 URL 解析器，避免出现 URL 解析错误。
• useUnifiedTopology: 使用新的连接管理引擎，避免出现奇怪的连接错误。
• useCreateIndex: 在定义模型时自动创建索引，避免手动创建索引时出错。
• useFindAndModify: 使用新的查找和修改引擎，避免出现过去版本的问题。

定义模型

在 Mongoose 中，模型是指与数据库中的集合（collection）相对应的构造函数。我们可以使用 mongoose.Schema 方法定义集合的 Schema（结构），再使用 mongoose.model 方法将 Schema 转换为模型，如：

// javascriptcn.com 代码示例
const mongoose = require('mongoose');

// 定义集合的 Schema
const userSchema = new mongoose.Schema({
  username: {
    type: String,
    required: true
  },
  email: {
    type: String,
    required: true,
    unique: true
  },
  password: {
    type: String,
    required: true
  },
  createdAt: {
    type: Date,
    default: Date.now
  },
  updatedAt: {
    type: Date,
    default: Date.now
  }
});

// 将 Schema 转换为模型
const User = mongoose.model('User', userSchema);

其中，userSchema 定义了集合的结构，包括用户名、邮箱、密码、创建时间和更新时间等字段。User 是将 userSchema 转换为模型后的构造函数，即与集合相对应的模型。

查询操作

Mongoose 提供了丰富的查询操作，包括条件查询、投影查询、排序查询、分页查询、聚合查询等。下面分别介绍这些操作。

条件查询

条件查询是指根据指定的条件对集合进行查询，常用的条件操作符包括 $eq、$ne、$gt、$lt、$gte、$lte、$in、$nin、$or、$and、$not 等。举个例子：

// javascriptcn.com 代码示例
const mongoose = require('mongoose');
const User = require('./models/User');

// 查询用户名为 Alice 的用户
User.findOne({ username: 'Alice' }, (err, user) => {
  if (err) {
    console.log(`Find user error: ${err}`);
    return;
  }
  console.log(`Found user: ${user}`);
});

其中，findOne() 方法用来查询满足条件的第一个文档，返回一个 Promise 或者执行回调函数，取决于是否传入回调函数。如果查询失败，将返回 err 错误。

投影查询

投影查询是指根据指定的字段对集合进行查询，可以使用 select() 方法指定需要查询的字段，也可以使用 exclude() 方法指定需要排除的字段。举个例子：

// javascriptcn.com 代码示例
const mongoose = require('mongoose');
const User = require('./models/User');

// 查询用户名为 Alice 的用户的邮箱和创建时间字段
User.findOne({ username: 'Alice' }).select('email createdAt').exec((err, user) => {
  if (err) {
    console.log(`Find user error: ${err}`);
    return;
  }
  console.log(`Found user: ${user}`);
});

其中，select() 方法指定需要查询的字段，用空格分隔多个字段名；exclude() 方法指定需要排除的字段，也用空格分隔多个字段名。

排序查询

排序查询是指根据指定的字段对集合进行排序，可以使用 sort() 方法指定排序条件，如：

// javascriptcn.com 代码示例
const mongoose = require('mongoose');
const User = require('./models/User');

// 查询所有用户，并按照创建时间升序排列
User.find().sort('createdAt').exec((err, users) => {
  if (err) {
    console.log(`Find all users error: ${err}`);
    return;
  }
  console.log(`All users: ${users}`);
});

其中，sort() 方法用来指定排序条件，如果要进行降序排序，可以在字段名前面加上 - 符号。

分页查询

分页查询是指对集合进行分页查询，可以使用 skip() 方法跳过指定数量的文档，再使用 limit() 方法限制查询结果的数量，如：

// javascriptcn.com 代码示例
const mongoose = require('mongoose');
const User = require('./models/User');

// 查询第 1 页的 10 个用户
const page = 1;
const pageSize = 10;
User.find().skip((page - 1) * pageSize).limit(pageSize).exec((err, users) => {
  if (err) {
    console.log(`Find users error: ${err}`);
    return;
  }
  console.log(`Page ${page} users: ${users}`);
});

其中，skip() 方法用来跳过指定数量的文档，limit() 方法用来限制查询结果的数量。

聚合查询

聚合查询是指对集合进行复杂的计算和处理，可以使用 aggregate() 方法实现，支持各种聚合操作符，如 $group、$sort、$project、$match、$lookup 等。举个例子：

// javascriptcn.com 代码示例
const mongoose = require('mongoose');
const User = require('./models/User');

// 统计每个用户的评论总数，并按照评论总数降序排列
User.aggregate([
  {
    $lookup: {
      from: 'comments',
      localField: '_id',
      foreignField: 'userId',
      as: 'comments'
    }
  },
  {
    $project: {
      username: 1,
      commentCount: { $size: '$comments'}
    }
  },
  {
    $sort: {
      commentCount: -1
    }
  }
]).exec((err, users) => {
  if (err) {
    console.log(`Aggregate users error: ${err}`);
    return;
  }
  console.log(`Aggregate users: ${users}`);
});

其中，$lookup 是用来关联集合的操作符，用来将 users 集合关联到 comments 集合上；$project 是用来投影字段的操作符，用来计算每个用户的评论总数；$sort 是用来排序的操作符，用来按照评论总数降序排列。

更新操作

更新操作是指对集合中的文档进行更新，可以使用 updateOne()、updateMany()、findOneAndUpdate()、findByIdAndUpdate() 等方法进行更新。举个例子：

// javascriptcn.com 代码示例
const mongoose = require('mongoose');
const User = require('./models/User');

// 将用户名为 Alice 的用户的邮箱更新为 alice@example.com
User.updateOne({ username: 'Alice' }, { email: 'alice@example.com' }, (err, result) => {
  if (err) {
    console.log(`Update user error: ${err}`);
    return;
  }
  console.log(`Update result: ${result}`);
});

其中，updateOne() 方法用来更新满足条件的第一个文档，updateMany() 方法用来更新满足条件的所有文档，findOneAndUpdate() 方法用来查询并更新满足条件的第一个文档，findByIdAndUpdate() 方法用来根据 ID 查询并更新对应的文档。

删除操作

删除操作是指对集合中的文档进行删除，可以使用 deleteOne()、deleteMany()、findOneAndDelete()、findByIdAndDelete() 等方法进行删除。举个例子：

// javascriptcn.com 代码示例
const mongoose = require('mongoose');
const User = require('./models/User');

// 删除创建时间早于 2021 年的所有用户
User.deleteMany({ createdAt: { $lt: new Date('2021-01-01') } }, (err, result) => {
  if (err) {
    console.log(`Delete users error: ${err}`);
    return;
  }
  console.log(`Delete result: ${result}`);
});

其中，deleteOne() 方法用来删除满足条件的第一个文档，deleteMany() 方法用来删除满足条件的所有文档，findOneAndDelete() 方法用来查询并删除满足条件的第一个文档，findByIdAndDelete() 方法用来根据 ID 查询并删除对应的文档。

总结

本文介绍了 Mongoose 的基础操作，包括连接、模型定义、查询、更新、删除等。Mongoose 提供了丰富的查询操作，支持条件查询、投影查询、排序查询、分页查询、聚合查询等，可以满足各种复杂的需求。同时，Mongoose 还提供了简单易用的更新和删除方法，方便开发者对数据进行操作。对于 MongoDB 数据库的使用者来说，掌握 Mongoose 的基础操作是非常必要的。

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