Mongoose详解

什么是Mongoose？

Mongoose是MongoDB的一个ODM（Object Data Modeling）库，为Node.js环境提供了对MongoDB的对象建模工具。它允许开发者定义模式、验证数据、管理数据库关系，以及使用中间件来处理文档的生命周期事件。

安装与配置

安装

npm install mongoose

基本配置

const mongoose = require('mongoose');

// 连接到MongoDB数据库
mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/mydatabase', {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true
})
.then(() => console.log('MongoDB连接成功'))
.catch(err => console.error('MongoDB连接失败:', err));

核心概念

1. Schema（模式）

Schema定义了文档的结构，包括字段名称、类型和验证规则。

const { Schema } = mongoose;

const userSchema = new Schema({
  name: {
    type: String,
    required: true,
    trim: true
  },
  email: {
    type: String,
    required: true,
    unique: true,
    lowercase: true,
    validate: {
      validator: function(v) {
        return /^([\w-\.]+@([\w-]+\.)+[\w-]{2,4})?$/.test(v);
      },
      message: props => `${props.value} 不是有效的电子邮件地址!`
    }
  },
  age: {
    type: Number,
    min: 18,
    max: 120
  },
  createdAt: {
    type: Date,
    default: Date.now
  }
});

2. Model（模型）

Model是基于Schema的可实例化构造函数，用于与数据库交互。

const User = mongoose.model('User', userSchema);

3. Document（文档）

Document是Model的实例，代表数据库中的一条记录。

const newUser = new User({
  name: '张三',
  email: 'zhangsan@example.com',
  age: 30
});

// 保存文档
try {
  await newUser.save();
  console.log('用户保存成功');
} catch (err) {
  console.error('保存失败:', err.message);
}

查询操作

Mongoose提供了丰富的查询API：

// 查找所有用户
const users = await User.find();

// 按条件查找
const user = await User.findOne({ name: '张三' });

// 按ID查找
const user = await User.findById('60d21b4667d0d8992e610c85');

// 高级查询
const users = await User
  .find({ age: { $gte: 18, $lte: 30 } })
  .sort({ createdAt: -1 })
  .limit(10)
  .skip(20);

更新操作

// 更新单个文档
await User.findByIdAndUpdate('60d21b4667d0d8992e610c85', {
  name: '李四',
  age: 31
}, { new: true }); // new: true 返回更新后的文档

// 更新多个文档
await User.updateMany(
  { age: { $lt: 18 } },
  { $set: { status: '未成年' } }
);

删除操作

// 删除单个文档
await User.findByIdAndDelete('60d21b4667d0d8992e610c85');

// 删除多个文档
await User.deleteMany({ status: '非活跃' });

中间件

Mongoose提供了四种类型的中间件：文档中间件、模型中间件、聚合中间件和查询中间件。

// 文档中间件 - save操作前执行
schema.pre('save', function(next) {
  // 加密密码
  if (this.isModified('password')) {
    this.password = encryptPassword(this.password);
  }
  next();
});

// 文档中间件 - save操作后执行
schema.post('save', function(doc, next) {
  console.log('文档已保存:', doc._id);
  next();
});

虚拟属性

虚拟属性是计算属性，不会存储在数据库中。

schema.virtual('fullName').get(function() {
  return `${this.firstName} ${this.lastName}`;
});

// 使用虚拟属性
const user = new User({ firstName: '张', lastName: '三' });
console.log(user.fullName); // 输出: 张三

关联关系

Mongoose支持通过引用或嵌入方式处理关联关系：

// 引用关系
const postSchema = new Schema({
  title: String,
  content: String,
  author: {
    type: Schema.Types.ObjectId,
    ref: 'User'
  }
});

// 填充引用数据
const posts = await Post.find().populate('author', 'name email');

// 嵌入关系
const commentSchema = new Schema({
  text: String,
  createdAt: { type: Date, default: Date.now }
});

const postSchemaWithEmbeddedComments = new Schema({
  title: String,
  content: String,
  comments: [commentSchema]
});

Mongoose的优缺点

优点

1. 模式验证：提供强大的数据验证功能
2. 中间件支持：可以在文档生命周期的各个阶段执行自定义逻辑
3. 丰富的查询API：提供了便捷的链式查询语法
4. 关联关系处理：支持引用和嵌入两种关联方式
5. 生态系统成熟：社区活跃，文档完善

缺点

1. 性能开销：相对于原生MongoDB驱动，有额外的性能开销
2. 灵活性降低：严格的模式限制了MongoDB的灵活性
3. 学习曲线：需要学习Mongoose特有的概念和API

最佳实践

1. 使用索引提升查询性能
2. 合理使用中间件，避免过度使用
3. 对复杂查询使用聚合管道
4. 定期监控和优化查询性能
5. 注意虚拟属性不会被序列化，如需序列化需要明确配置
6. 合理设计Schema，平衡范式和反范式

与其他ODM工具对比

相比Prisma、TypeORM等其他工具，Mongoose更加专注于MongoDB，提供了更丰富的MongoDB特有功能支持。而Prisma等工具则提供了更好的类型安全性和跨数据库支持。选择哪种工具应根据项目需求、数据库类型和团队熟悉度来决定。