数据库和身份认证

数据库（database）是用来组织、存储和管理数据的仓库。

用户可以对数据库中的数据进行新增、查询、更新、删除等操作。
最常见的数据库有如下几个：

MySQL 数据库（目前使用最广泛、流行度最高的开源免费数据库；Community + Enterprise）
Oracle 数据库（收费）
SQL Server 数据库（收费）
Mongodb 数据库（Community + Enterprise）

其中，MySQL、Oracle、SQL Server 属于传统型数据库（又叫做：关系型数据库或 SQL 数据库）。

而 Mongodb 属于新型数据库（又叫做：非关系型数据库或 NoSQL 数据库），它在一定程度上弥补了传统型数据库的缺陷。
在传统型数据库中，数据的组织结构分为**数据库(database)、数据表(table)、数据行(row)、字段(field)**这 4 大部分组成。

安装MySQL

对于开发人员来说，只需要安装 MySQL Server 和 MySQL Workbench （Navicat）这两个软件，就能满足开发的需要了。

MySQL Server：专门用来提供数据存储和服务的软件。
MySQL Workbench（Nacicat）：可视化的 MySQL 管理工具，通过它，可以方便的操作存储在 MySQL Server 中的数据。

什么是SQL

SQL（英文全称：Structured Query Language）是结构化查询语言，专门用来访问和处理数据库的编程语言。

能够让我们以编程的形式，操作数据库里面的数据。

三个关键点：

① SQL 是一门数据库编程语言

② 使用 SQL 语言编写出来的代码，叫做 SQL 语句

③ SQL 语言只能在关系型数据库中使用（例如 MySQL、Oracle、SQL Server）。非关系型数据库（例如 Mongodb）不支持 SQL 语言

SQL能做什么

① 从数据库中查询数据

② 向数据库中插入新的数据

③ 更新数据库中的数据

④ 从数据库删除数据

⑤ 可以创建新数据库

⑥ 可在数据库中创建新表

⑦ 可在数据库中创建存储过程、视图

⑧ etc…

MySQL的基本使用

SQL的SELECT语句

SELECT 语句用于从表中查询数据。执行的结果被存储在一个结果表中（称为结果集）。

语法格式如下：

注意：SQL 语句中的关键字对大小写不敏感。SELECT 等效于 select，FROM 等效于 from。

SQL的 INSERT INTO语句

INSERT INTO 语句用于向数据表中插入新的数据行。

语法格式如下：

SQL的UPDATE语句

Update 语句用于修改表中的数据。

语法格式如下：

例如：把 users 表中 id 为 7 的用户密码，更新为 888888。

1	UPDATE users SET password='888888' WHERE id=7

SQL的DELETE语句

DELETE 语句用于删除表中的行。

语法格式如下：

SQL的WHERE子句

WHERE 子句用于限定选择的标准。在 SELECT、UPDATE、DELETE 语句中，皆可使用 WHERE 子句来限定选择的标准。

可在WHERE子句中使用的运算符：

注意：在某些版本的SQL中，操作符< >可以写为!=

WHERE子句示例：可以通过 WHERE 子句来限定 SELECT 的查询条件

SQL 的 AND 和 OR 运算符

AND 和 OR 可在 WHERE 子语句中把两个或多个条件结合起来。

AND 表示必须同时满足多个条件，相当于 JavaScript 中的 && 运算符，例如 if (a !== 10 && a !== 20)

OR 表示只要满足任意一个条件即可，相当于 JavaScript 中的 || 运算符，例如 if(a !== 10 || a !== 20)

SQL的ORDER BY子句

ORDER BY 语句用于根据指定的列对结果集进行排序。

ORDER BY 语句默认按照升序对记录进行排序。

如果您希望按照降序对记录进行排序，可以使用 DESC 关键字。

ORDER BY 子句-升序排序

ORDER BY 默认进行升序排序；其中，ASC关键字代表升序排序

1 2	SELECT * FROM users ORDER BY status; SELECT * FROM users ORDER BY status ASC;

ORDER BY 子句-降序排序

1	SELECT * FROM users ORDER BY id DESC

ORDER BY 字句-多重排序

对 users 表中的数据，先按照 status 字段进行降序排序，再按照 username 的字母顺序，进行升序排序

1	SELECT * FROM users ORDER BY status DESC, username ASC

SQL的COUNT(*)函数

COUNT(*) 函数用于返回查询结果的总数据条数。

语法格式如下：

使用AS为列设置别名

1	SELECT COUNT(*) AS total FROM users WHERE status=0

Node 操作 mysql

在项目中操作数据库的步骤

① 安装操作 MySQL 数据库的第三方模块（mysql）

② 通过 mysql 模块连接到 MySQL 数据库

③ 通过 mysql 模块执行 SQL 语句

配置 mysql 模块

安装 mysql 模块

1	npm install mysql

配置mysql模块，并建立连接

// 1.导入mysql模块
const mysql = require('mysql')
// 2.建立与MySQL数据库的连接
const db = mysql.createPool({
  host: '127.0.0.1',  // 数据库的IP地址
  user: 'root',	
  password: 'root',
  database: 'test',  // 指定要操作哪个数据库
})

测试是否正常工作

db.query('select 1', (err, results) => {
  if (err) return console.log(err.message)
  console.log(results)
})

操作 mysql 数据库

查询数据

db.query('select * from users', (err, results) => {
  if (err) return console.log(err.message)
  console.log(results)
})

插入数据

// 要插入到users表中的数据对象
const user = { username; 'Bruce', password: 'pcc321'}
// 待执行的SQL语句，其中英文的 ? 表示占位符
const sqlStr = 'INSERT INTO users (username, password) VALUES (?, ?)'
// 使用数组的形式为占位符指定具体的值
db.query(sqlStr, [user.username, user.password], (err, results) => {
  if (err) return console.log(err.message)
  if (results.affectedRows === 1) {console.log('插入成功')}
})

向表中新增数据时，如果数据对象的每个属性和数据表的字段一一对应，则可以通过如下方式快速插入数据：

const user = {username:'Bruce', password:'55520'}
const sql = 'INSERT INTO users SET ?'
db.query(sql, user, (err, results) => {
  ...
})

更新数据

// 要更新的数据对象
const user = { id:7, username:'aaa', password:'000'}
// 要执行的SQL语句
const sql = 'UPDATE users SET username=?, password=? WHERE id=?'
// 调用db.query()执行SQL语句的同时，使用数组依次为占位符指定具体的值
db.query(sql, [user.username, user.password, user.id], (err, results) => {
  ...
})

更新表数据时，如果数据对象的每个属性和数据表的字段一一对应，则快捷方式为：

const user = {id:7,username:'Bruce',password:'55520'}
const sql = 'UPDATE users SET ? WHERE id=?'
db.query(sql, [user, user.id], (err, results) => {
  ...
})

删除数据

如果SQL语句中有多个占位符，必须使用数组为每个占位符指定具体的值。

如果只有一个占位符，则可以省略数组。

const sql = 'DELETE FROM users WHERE id=?'
db.query(sql, id, (err, results) => {
  ...
})

使用 DELETE 语句，会把真正的把数据从表中删除掉。为了保险起见，推荐使用标记删除的形式，来模拟删除的动作。

所谓的标记删除，就是在表中设置类似于 status 这样的状态字段，来标记当前这条数据是否被删除。

当用户执行了删除的动作时，我们并没有执行 DELETE 语句把数据删除掉，而是执行了 UPDATE 语句，将这条数据对应的 status 字段标记为删除即可。

1
2
3

db.query('UPDATE users SET status=1 WHERE id=?', 7, (err, results) => {
  ...
})

Web 开发模式

目前主流的 Web 开发模式有两种，分别是：

基于服务端渲染的传统 Web 开发模式
基于前后端分离的新型 Web 开发模式

服务端渲染

服务器发送给客户端的 HTML 页面，是在服务器通过字符串的拼接动态生成的。

因此客户端不需要使用 Ajax 额外请求页面的数据。

app.get('/index.html', (req, res) => {
  // 1.要渲染的数据
  const user = { name: 'Bruce', age: 29 }
  // 2.服务器端通过字符串的拼接，动态生成HTML内容
  const html = `<h1>username:${user.name}, age:${user.age}</h1>`
  // 3.把生成好的页面内容响应给客户端。因此，客户端拿到的是带有真实数据的HTML页面
  res.send(html)
})

优点：

前端耗时短。浏览器只需直接渲染页面，无需额外请求数据。
有利于 SEO。服务器响应的是完整的 HTML 页面内容，有利于爬虫爬取信息。

缺点：

占用服务器资源。服务器需要完成页面内容的拼接，若请求比较多，会对服务器造成一定访问压力。
不利于前后端分离，开发效率低。

前后端分离

前后端分离的开发模式，依赖于 Ajax 技术的广泛应用。后端只负责提供 API 接口，前端使用 Ajax 调用接口。

优点：

开发体验好。前端专业页面开发，后端专注接口开发。
用户体验好。页面局部刷新，无需重新请求页面。
减轻服务器的渲染压力。页面最终在浏览器里生成。

缺点：

不利于 SEO。完整的 HTML 页面在浏览器拼接完成，因此爬虫无法爬取页面的有效信息。

（解决方案：Vue、React 等框架的 SSR（server side render）技术能解决 SEO 问题。）

如何选择

企业级网站，主要功能是展示，没有复杂交互，且需要良好的 SEO，可考虑服务端渲染
后台管理项目，交互性强，无需考虑 SEO，可使用前后端分离
为同时兼顾首页渲染速度和前后端分离开发效率，可采用首屏服务器端渲染+其他页面前后端分离的开发模式

身份认证

什么是身份认证

身份认证（Authentication）又称“身份验证”、“鉴权”，是指通过一定的手段，完成对用户身份的确认。

不同开发模式下的身份认证

对于服务端渲染和前后端分离这两种开发模式来说，分别有着不同的身份认证方案：

① 服务端渲染推荐使用 Session 认证机制

② 前后端分离推荐使用 JWT 认证机制

HTTP协议的无状态性

HTTP 协议的无状态性，指的是客户端的每次 HTTP 请求都是独立的，连续多个请求之间没有直接的关系，服务器不会主动保留每次 HTTP 请求的状态。

如何突破HTTP无状态的限制

在Web开发中将Cookie作为身份认证的方式，类似于现实生活中超市会员卡机制。

什么是Cookie

Cookie 是存储在用户浏览器中的一段不超过 4 KB 的字符串。
它由一个名称（Name）、一个值（Value）和其它几个用于控制 Cookie 有效期、安全性、使用范围的可选属性组成。
不同域名下的 Cookie 各自独立，每当客户端发起请求时，会自动把当前域名下所有未过期的 Cookie 一同发送到服务器。

Cookie的几大特性：① 自动发送 ② 域名独立 ③ 过期时限 ④ 4KB 限制

Cookie在身份认证中的作用

客户端第一次请求服务器的时候，服务器通过响应头的形式，向客户端发送一个身份认证的 Cookie，客户端会自动将 Cookie 保存在浏览器中。

随后，当客户端浏览器每次请求服务器的时候，浏览器会自动将身份认证相关的 Cookie，通过请求头的形式发送给服务器，服务器即可验明客户端的身份。

Cookie不具有安全性

由于 Cookie 是存储在浏览器中的，而且浏览器也提供了读写 Cookie 的 API，因此 Cookie 很容易被伪造，不具有安全性。因此不建议服务器将重要的隐私数据，通过 Cookie 的形式发送给浏览器。

Session 认证机制

Session 工作原理

Express 中使用 Session 认证

安装 express-session 中间件

1	npm install express-session

配置中间件

const session = require('express-session')
// 使用app.use()来注册session中间件
app.use(session({
    secret: 'Bruce', // secret 的值为任意字符串
    resave: false,  // 固定写法
    saveUninitalized: true, // 固定写法
  })
)

向 session 中存数据

中间件配置成功后，可通过 req.session 访问 session 对象，存储用户信息

app.post('/api/login', (req, res) => {
  req.session.user = req.body
  req.session.isLogin = true

  res.send({ status: 0, msg: 'login done' })
})

从 session 取数据

// 获取用户姓名的接口
app.get('/api/username', (req, res) => {
  // 判断用户是否登录
  if (!req.session.isLogin) {
    return res.send({ status: 1, msg: 'fail' })
  }
  res.send({ status: 0, msg: 'success', username: req.session.user.username })
})

清空 session

调用 req.session.destroy() 函数，即可清空服务器保存的 session 信息。

app.post('/api/logout', (req, res) => {
  // 清空当前客户端的session信息
  req.session.destroy()
  res.send({ status: 0, msg: 'logout done' })
})

Session认证的局限性

Session 认证机制需要配合 Cookie 才能实现。由于 Cookie 默认不支持跨域访问，所以，当涉及到前端跨域请求后端接口的时候，需要做很多额外的配置，才能实现跨域 Session 认证。

注意：

当前端请求后端接口不存在跨域问题的时候，推荐使用 Session 身份认证机制。

当前端需要跨域请求后端接口的时候，不推荐使用 Session 身份认证机制，推荐使用 JWT 认证机制。

JWT 认证机制

前后端分离推荐使用 JWT（JSON Web Token）认证机制，是目前最流行的跨域认证解决方案

JWT 工作原理

用户的信息通过 Token 字符串的形式，保存在客户端浏览器中。服务器通过还原 Token 字符串的形式来认证用户的身份。

JWT 组成部分

通常由三部分组成，分别是 Header（头部）、Payload（有效荷载）、Signature（签名）。三者使用 . 分隔

其中：

Payload 是真正的用户信息，加密后的字符串
Header 和 Signature 是安全性相关部分，保证 Token 安全性

// 格式如下
Header.Payload.Signature
// JWT字符串的示例
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZCI6MTcsInVzZXJuYW1lIjoiQnJ1Y2UiLCJwYXNzd29yZCI6IiIsIm5pY2tuYW1lIjoiaGVsbG8iLCJlbWFpbCI6InNjdXRAcXEuY29tIiwidXNlcl9waWMiOiIiLCJpYXQiOjE2NDE4NjU3MzEsImV4cCI6MTY0MTkwMTczMX0.bmqzAkNSZgD8IZxRGGyVlVwGl7EGMtWitvjGD-a5U5c

JWT 使用方式

客户端会把 JWT 存储在 localStorage 或 sessionStorage 中
此后客户端与服务端通信需要携带 JWT 进行身份认证，将 JWT 存在 HTTP 请求头 Authorization 字段中
加上 Bearer 前缀

1	Authorization: Bearer <token>

Express 使用 JWT

安装并使用require()函数导入

jsonwebtoken 用于生成 JWT 字符串
express-jwt 用于将 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象

1	npm install jsonwebtoken express-jwt

定义 secret 密钥

为保证 JWT 字符串的安全性，防止其在网络传输过程中被破解，需定义用于加密和解密的 secret 密钥
生成 JWT 字符串时，使用密钥加密信息，得到加密好的 JWT 字符串
把 JWT 字符串解析还原成 JSON 对象时，使用密钥解密

const jwt = require('jsonwebtoken')
const expressJWT = require('express-jwt')

// 密钥为任意字符串
const secretKey = 'itheuima No1 ^_^'

生成 JWT 字符串

调用 jsonwebtoken 包提供的 sign() 方法，将用户的信息加密成 JWT 字符串，响应给客户端

app.post('/api/login', (req, res) => {
  ...
  res.send({
    status: 200,
    message: '登录成功',
    // jwt.sign() 生成 JWT 字符串
    // 参数：用户信息对象、加密密钥、配置对象-token有效期
    // 尽量不保存敏感信息，因此只有用户名，没有密码
    token: jwt.sign({username: userInfo.username}, secretKey, {expiresIn: '30s'})
  })
})

JWT 字符串还原为 JSON 对象

客户端访问有权限的接口时，需通过请求头的 Authorization 字段，将 Token 字符串发送到服务器进行身份认证
服务器可以通过 express-jwt 中间件将客户端发送过来的 Token 解析还原成 JSON 对象

1 2	// unless({ path: [/^\/api\//] }) 指定哪些接口无需访问权限 app.use(expressJWT({ secret: secretKey }).unless({ path: [/^\/api\//] }))

获取用户信息

当 express-jwt 中间件配置成功后，即可在那些有权限的接口中，使用 req.user 对象，来访问从 JWT 字符串中解析出来的用户信息

// 这是一个有权限的API接口
app.get('/admin/getinfo', (req, res) => {
  console.log(req.user)
  res.send({
    status: 200,
    message: '获取信息成功',
    data: req.user,
  })
})

捕获解析 JWT 失败后产生的错误

当使用 express-jwt 解析 Token 字符串时，如果客户端发送过来的 Token 字符串过期或不合法，会产生一个解析失败的错误，影响项目的正常运行
通过 Express 的错误中间件，捕获这个错误并进行相关的处理

app.use((err, req, res, next) => {
  if (err.name === 'UnauthorizedError') {
    return res.send({ status: 401, message: 'Invalid token' })
  }
  res.send({ status: 500, message: 'Unknown error' })
})

【后端】基于Node.js的数据库与身份认证

数据库和身份认证

安装MySQL

什么是SQL

SQL能做什么

MySQL的基本使用

SQL的SELECT语句

SQL的 INSERT INTO语句

SQL的UPDATE语句

SQL的DELETE语句

SQL的WHERE子句

SQL 的 AND 和 OR 运算符

SQL的ORDER BY子句

ORDER BY 子句-升序排序

ORDER BY 子句-降序排序

ORDER BY 字句-多重排序

SQL的COUNT(*)函数

使用AS为列设置别名

Node 操作 mysql

在项目中操作数据库的步骤

配置 mysql 模块

操作 mysql 数据库

Web 开发模式

服务端渲染

前后端分离

如何选择

身份认证

什么是身份认证

不同开发模式下的身份认证

HTTP协议的无状态性

如何突破HTTP无状态的限制

什么是Cookie

Cookie在身份认证中的作用

Cookie不具有安全性

Session 认证机制

Session 工作原理

Express 中使用 Session 认证

Session认证的局限性

JWT 认证机制

JWT 工作原理

JWT 组成部分

JWT 使用方式

Express 使用 JWT