一, NOSQL
NOSQL 是 Not Only SQL 的简称, 与关系型数据库对应, 一般称为非关系型数据库. 关系型数据库遵循 ACID 规则, 而 NOSQL 存储数据时不需要严格遵循固定的模式, 因此在大数据的今天 NOSQL 为存储大数据提供了有效的途径.
1. 关系型数据库的 ACID 原则
事务在英文中是 transaction, 和现实世界中的交易很类似, 它有如下四个特性:
1,A (Atomicity) 原子性
原子性很容易理解, 也就是说事务里的所有操作要么全部做完, 要么都不做, 事务成功的条件是事务里的所有操作都成功, 只要有一个操作失败, 整个事务就失败, 需要回滚.
比如银行转账, 从 A 账户转 100 元至 B 账户, 分为两个步骤: 1)从 A 账户取 100 元; 2)存入 100 元至 B 账户. 这两步要么一起完成, 要么一起不完成, 如果只完成第一步, 第二步失败, 钱会莫名其妙少了 100 元.
2,C (Consistency) 一致性
一致性也比较容易理解, 也就是说数据库要一直处于一致的状态, 事务的运行不会改变数据库原本的一致性约束.
例如现有完整性约束 a+b=10, 如果一个事务改变了 a, 那么必须得改变 b, 使得事务结束后依然满足 a+b=10, 否则事务失败.
3,I (Isolation) 独立性
所谓的独立性是指并发的事务之间不会互相影响, 如果一个事务要访问的数据正在被另外一个事务修改, 只要另外一个事务未提交, 它所访问的数据就不受未提交事务的影响.
比如现在有个交易是从 A 账户转 100 元至 B 账户, 在这个交易还未完成的情况下, 如果此时 B 查询自己的账户, 是看不到新增加的 100 元的.
4,D (Durability) 持久性
持久性是指一旦事务提交后, 它所做的修改将会永久的保存在数据库上, 即使出现宕机也不会丢失.
2.NOSQL 中的 ACP 理论
在计算机科学中, CAP 定理(CAP theorem), 又被称作 布鲁尔定理(Brewer's theorem), 它指出对于一个分布式计算系统来说, 不可能同时满足以下三点:
一致性(Consistency) (所有节点在同一时间具有相同的数据)
可用性(Availability) (保证每个请求不管成功或者失败都有响应)
分隔容忍(Partition tolerance) (系统中任意信息的丢失或失败不会影响系统的继续运作)
CAP 理论的核心是: 一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性, 可用性和分区容错性这三个需求, 最多只能同时较好的满足两个.
因此, 根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则, 满足 CP 原则和满足 AP 原则三 大类:
CA - 单点集群, 满足一致性, 可用性的系统, 通常在可扩展性上不太强大.
CP - 满足一致性, 分区容忍性的系统, 通常性能不是特别高.
AP - 满足可用性, 分区容忍性的系统, 通常可能对一致性要求低一些.
二, MongoDB
MongoDB 是由 C++ 语言编写的, 是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统.
在高负载的情况下, 添加更多的节点, 可以保证服务器性能.
MongoDB 旨在为 web 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案.
MongoDB 将数据存储为一个文档, 数据结构由键值 (key=>value) 对组成. MongoDB 文档类似于 JSON 对象. 字段值可以包含其他文档, 数组及文档数组.
更多说明请参考: 菜鸟教程 - MongoDB
1. 安装
下载安装包
官网下载安装包进行安装: https://www.mongodb.com/
配置环境变量
安装成功之后需要配置环境变量:
比如安装目录为: C:\Program Files\MongoDB
那么就需要配置环境变量到 bin 目录下, 即: C:\Program Files\MongoDB\Server\4.0\bin
测试
mongod --version
查看是否有相关版本信息.
2. 在命令行中简单使用
启动数据库
mongod
注意: 数据库需要保存数据的位置, 默认是安装目录所在盘符下的 / data/db 目录(如果没有, 需要手动创建). 如果需要修改默认存储目录使用 mondod --datapath== 路径.
关闭数据库
直接关闭命令行窗口或 Ctrl + C 即可.
连接数据库
mongo
断开连接
exit
显示所有数据库
show dbs
切换数据库
use 数据库名
插入一条数据
db. 模型名. insertOne(数据 JSON 对象)
这里的模型名相当于关系型数据库的表名.
查看数据
db. 模型名. find()
这里就不再赘述更多命令, 我们很少使用命令行来操作数据库.
3. 在 Node.JS 中使用
安装官方驱动包(不推荐)
MongoDB 提供了 node.JS 使用的驱动包, 但方法比较原生, 且有封装较完善的第三方包 mongoose, 所以这里推荐直接使用第三方包即可.
可参考官网地址 https://github.com/mongodb/node-mongodb-native
安装第三方包 mongoose(推荐)
官网地址 https://mongoosejs.com/
安装
NPM install --save mongosse
注意, 可能会被墙, 如果安装失败, 可使用 cnpm 等镜像进行安装.
使用
- // 加载 mongoose 模块
- var mongoose = require('mongoose');
- // 连接 mongo 本地数据库: test
- mongoose.connect('mongodb://localhost/test');
- // 设计数据库模块 ==> 相当于设计数据库表
- var Cat = mongoose.model('Cat', { name: String });
- // 实例化 Cat
- var kitty = new Cat({ name: 'Zildjian' });
- // 持久化 kitty
- kitty.save((error) => {
- if(error){
- console.log(error);
- }else{
- console.log('meow');
- }
- });
增删改查
更多请参考官方文档:
https://mongoosejs.com/docs/guide.html
增: save()
查: findById() | find() | findOne()
删: findByIdAndRemove() | remove() | findOneAndRemove()
改: findByIdAndUpdate()| update() | findOneAndUpdate()
三, 案例: 使用 MongoDB 修改之前的案例
略, 即使用 MongoDB 来代替之前的 db.JSON 和 fs 模块.
四, promise 对象
1. 回调地狱
回调函数可以为我们返回异步操作的数据, 但回调函数还是无法保证异步函数的执行顺序. 比如我们有三个文件: a.txt,b.txt,c.txt. 我们使用 fs.readFile()按顺序来读取 a.txt,b.txt,c.txt.
那我们就需要使用嵌套的写法才能实现自定义顺序异步操作:
- var fs = require('fs');
- fs.readFile('./a.txt','utf8',(err,data) => {
- if(err)
- return console.log(err);
- console.log(data);
- fs.readFile('./b.txt','utf8',(err2,data2) => {
- if(err)
- return console.log(err2);
- console.log(data2);
- fs.readFile('./c.txt','utf8',(err3,data3) => {
- if(err)
- return console.log(err3);
- console.log(data3);
- });
- });
- });
对于这种层层嵌套的回调函数, 我们一般称为 "回调地狱", 首先我们发现这种回调函数不美观, 易错, 不好维护. 所以 es6 出现了 Promise 对象, 专门用来处理这种回调地狱问题.
2.Promise 对象
Promise 对象用于表示一个异步操作的最终状态(完成或失败), 以及其返回的值.
我们可以看一下示意图:
大致意思就是:
Promise 对象以一个异步操作为参数, 保存了其执行状态.
异步操作的失败与否决定了 Promise 的状态.
而每一个状态执行之后的返回值为 Promise 对象, 这样就实现了顺序链式执行回调函数.
具体看如下实例:
- var fs = require('fs');
- // 将异步操作封装为 Promise 对象
- var q1 = new Promise((resoleve,reject) => {
- fs.readFile('./a.txt','utf8',(err,data) => {
- if(err){
- reject(err);
- }else{
- resoleve(data);
- }
- });
- });
- var q2 = new Promise((resoleve,reject) => {
- fs.readFile('./b.txt','utf8',(err,data) => {
- if(err){
- reject(err);
- }else{
- resoleve(data);
- }
- });
- });
- var q3 = new Promise((resoleve,reject) => {
- fs.readFile('./c.txt','utf8',(err,data) => {
- if(err){
- reject(err);
- }else{
- resoleve(data);
- }
- });
- });
- // 利用 Promise 的链式特性决定异步操作的顺序: 使用 then 方法执行异步操作
- q1.then((data) => {
- console.log(data);
- return q2;// 这句话的意思是返回的对象为 q2, 那么 q1 执行之后就是 q2 执行
- },(err) => {
- console.log(err);
- }).then((data) => {
- console.log(data);
- return q3;
- },(err) => {
- console.log(err);
- }).then((data) => {
- console.log(data);
- },(err) => {
- console.log(err);
- });
then 方法有两个回调函数参数, 当 Promise 的状态为 resolved 是执行第一个回调函数, 状态为 rejected 时执行第二个参数.
上面说 then()执行异步操作有点问题, 其实应该是 new Promise()后就执行了, 因为需要先判断异步操作状态.
使用 return 语句和 then()方法就可以链式操作回调函数, 还能决定顺序.(其实并没有改变执行顺序, 但可以控制数据的输出顺序.)
上面 Promise 创建的方法可以进行封装让代码更简洁:
- var fs = require('fs');
- // 将异步操作封装为 Promise 对象
- function readFilePromise(filepath){
- return new Promise((resoleve,reject) => {
- fs.readFile(filepath,'utf8',(err,data) => {
- if(err){
- reject(err);
- }else{
- resoleve(data);
- }
- });
- });
- }
- var q1 = readFilePromise('./a.txt'),
- q2 = readFilePromise('./b.txt'),
- q3 = readFilePromise('./c.txt');
- // 利用 Promise 的链式特性决定异步操作的顺序: 使用 then 方法 "执行" 异步操作
- q1.then((data) => {
- console.log(data);
- return q2;// 这句话的意思是返回的对象为 q2, 那么 q1 执行之后就是 q2 执行
- },(err) => {
- console.log(err);
- }).then((data) => {
- console.log(data);
- return q3;
- },(err) => {
- console.log(err);
- }).then((data) => {
- console.log(data);
- },(err) => {
- console.log(err);
- });
其实 jQuery 中的 Ajax 的相关方法已经实现了 Promise 的相关方法, 这里应用场景不再举例, 更多可参考: MDN-Promise
来源: https://www.cnblogs.com/fzz9/p/9943781.html