uniCloud 云数据库操作

云数据库操作

云数据库是uniCloud提供的核心服务之一，它基于MongoDB，提供了强大的数据存储和查询能力。本文将详细介绍云数据库的操作方法，帮助开发者更好地使用云数据库功能。

1. 云数据库概述

1.1 什么是云数据库

云数据库是uniCloud提供的一种NoSQL数据库服务，基于MongoDB实现。它具有以下特点：

• 无服务器架构：无需管理服务器，自动扩展
• 高性能：支持高并发读写，低延迟
• 灵活的数据模型：支持文档型数据存储，无需预定义表结构
• 强大的查询能力：支持复杂查询、聚合操作、地理位置查询等
• 安全可靠：内置权限控制，数据自动备份

1.2 数据库结构

云数据库的基本结构如下：

• 数据库(Database)：数据的顶层容器
• 集合(Collection)：类似于关系型数据库中的表，用于存储文档
• 文档(Document)：集合中的一条记录，类似于关系型数据库中的行
• 字段(Field)：文档中的属性，类似于关系型数据库中的列

1.3 数据类型

云数据库支持以下数据类型：

• String：字符串
• Number：数字（整数或浮点数）
• Boolean：布尔值
• Date：日期时间
• Object：对象
• Array：数组
• Null：空值
• Binary：二进制数据
• ObjectId：对象ID

2. 数据库基本操作

2.1 获取数据库实例

在云函数或云对象中，可以通过以下方式获取数据库实例：

// 获取默认服务空间的数据库实例
const db = uniCloud.database();

// 获取指定服务空间的数据库实例
const db = uniCloud.database({
  provider: 'aliyun', // 服务商，可选值：aliyun、tencent
  spaceId: 'your-space-id' // 服务空间ID
});

2.2 集合操作

2.2.1 获取集合引用

// 获取集合引用
const collection = db.collection('collection-name');

2.2.2 创建集合

在uniCloud中，集合是自动创建的，无需显式创建。当向不存在的集合中添加文档时，集合会自动创建。

2.2.3 删除集合

// 删除集合
const result = await db.collection('collection-name').remove();

2.3 文档操作

2.3.1 添加文档

// 添加单条文档
const result = await db.collection('users').add({
  name: '张三',
  age: 25,
  city: '北京',
  createTime: Date.now()
});

console.log(result.id); // 新增文档的ID

// 添加多条文档
const result = await db.collection('users').add([
  {
    name: '张三',
    age: 25,
    city: '北京',
    createTime: Date.now()
  },
  {
    name: '李四',
    age: 30,
    city: '上海',
    createTime: Date.now()
  }
]);

console.log(result.ids); // 新增文档的ID数组

2.3.2 查询文档

// 查询单条文档
const result = await db.collection('users').doc('document-id').get();

console.log(result.data); // 文档数据

// 查询多条文档
const result = await db.collection('users')
  .where({
    age: db.command.gt(18), // 年龄大于18
    city: '北京' // 城市为北京
  })
  .field({
    name: true, // 只返回name字段
    age: true // 只返回age字段
  })
  .orderBy('age', 'desc') // 按年龄降序排序
  .skip(0) // 跳过0条记录
  .limit(10) // 最多返回10条记录
  .get();

console.log(result.data); // 文档数据数组

2.3.3 更新文档

// 更新单条文档
const result = await db.collection('users').doc('document-id').update({
  age: 26,
  updateTime: Date.now()
});

console.log(result.updated); // 更新的文档数

// 更新多条文档
const result = await db.collection('users').where({
  city: '北京'
}).update({
  city: '广州',
  updateTime: Date.now()
});

console.log(result.updated); // 更新的文档数

2.3.4 删除文档

// 删除单条文档
const result = await db.collection('users').doc('document-id').remove();

console.log(result.deleted); // 删除的文档数

// 删除多条文档
const result = await db.collection('users').where({
  age: db.command.lt(18)
}).remove();

console.log(result.deleted); // 删除的文档数

3. 数据库查询

3.1 查询条件

uniCloud提供了丰富的查询条件操作符，可以构建复杂的查询条件：

// 等于
db.collection('users').where({
  name: '张三'
})

// 不等于
db.collection('users').where({
  age: db.command.neq(18)
})

// 大于
db.collection('users').where({
  age: db.command.gt(18)
})

// 大于等于
db.collection('users').where({
  age: db.command.gte(18)
})

// 小于
db.collection('users').where({
  age: db.command.lt(18)
})

// 小于等于
db.collection('users').where({
  age: db.command.lte(18)
})

// 在数组中
db.collection('users').where({
  city: db.command.in(['北京', '上海', '广州'])
})

// 不在数组中
db.collection('users').where({
  city: db.command.nin(['北京', '上海', '广州'])
})

// 逻辑与
db.collection('users').where({
  age: db.command.gt(18),
  city: '北京'
})

// 逻辑或
db.collection('users').where(db.command.or([
  {
    age: db.command.gt(18)
  },
  {
    city: '北京'
  }
]))

// 逻辑非
db.collection('users').where(db.command.not({
  age: db.command.lt(18)
}))

// 正则表达式
db.collection('users').where({
  name: db.RegExp({
    regexp: '张',
    options: 'i' // i表示不区分大小写
  })
})

3.2 查询方法

3.2.1 获取查询结果

// 获取查询结果
const result = await db.collection('users')
  .where({
    age: db.command.gt(18)
  })
  .get();

console.log(result.data); // 查询结果

3.2.2 统计查询结果数量

// 统计查询结果数量
const result = await db.collection('users')
  .where({
    age: db.command.gt(18)
  })
  .count();

console.log(result.total); // 查询结果数量

3.2.3 分页查询

// 分页查询
const pageSize = 10;
const page = 1;

const result = await db.collection('users')
  .where({
    age: db.command.gt(18)
  })
  .skip((page - 1) * pageSize)
  .limit(pageSize)
  .get();

console.log(result.data); // 当前页的查询结果

3.2.4 排序

// 排序
const result = await db.collection('users')
  .orderBy('age', 'desc') // 按年龄降序排序
  .get();

console.log(result.data); // 排序后的查询结果

// 多字段排序
const result = await db.collection('users')
  .orderBy('age', 'desc') // 先按年龄降序排序
  .orderBy('name', 'asc') // 再按姓名升序排序
  .get();

console.log(result.data); // 排序后的查询结果

3.2.5 字段过滤

// 字段过滤
const result = await db.collection('users')
  .field({
    name: true, // 只返回name字段
    age: true // 只返回age字段
  })
  .get();

console.log(result.data); // 过滤后的查询结果

3.3 聚合操作

聚合操作可以对数据进行分组、计算和转换，常用于统计分析场景。

// 聚合操作
const result = await db.collection('orders')
  .aggregate()
  .match({
    status: 'completed'
  })
  .group({
    _id: '$userId',
    totalAmount: db.command.aggregate.sum('$amount'),
    orderCount: db.command.aggregate.count()
  })
  .sort({
    totalAmount: -1
  })
  .limit(10)
  .end();

console.log(result.data); // 聚合结果

常用的聚合操作符包括：

• $sum：求和
• $avg：平均值
• $max：最大值
• $min：最小值
• $count：计数
• $first：第一个值
• $last：最后一个值

4. 数据库索引

4.1 索引概述

索引是提高数据库查询性能的重要手段，它可以加快数据的检索速度。在uniCloud中，可以为集合创建索引，以优化查询性能。

4.2 创建索引

在uniCloud中，可以通过以下方式创建索引：

1. 在HBuilderX中，右键点击集合，选择"创建索引"
2. 在云函数中，使用db.collection('collection-name').createIndex()方法

// 创建单字段索引
await db.collection('users').createIndex({
  name: 1 // 1表示升序，-1表示降序
});

// 创建复合索引
await db.collection('users').createIndex({
  age: 1,
  city: 1
});

// 创建唯一索引
await db.collection('users').createIndex({
  email: 1
}, {
  unique: true
});

4.3 索引类型

uniCloud支持以下类型的索引：

• 单字段索引：基于单个字段创建的索引
• 复合索引：基于多个字段创建的索引
• 唯一索引：确保索引字段的值在集合中是唯一的
• 稀疏索引：只索引包含索引字段的文档
• TTL索引：基于时间自动删除文档的索引

4.4 索引管理

// 获取集合的索引列表
const indexes = await db.collection('users').getIndexes();

console.log(indexes); // 索引列表

// 删除索引
await db.collection('users').dropIndex('index-name');

5. 数据库权限

5.1 权限概述

数据库权限控制是保护数据安全的重要手段，它可以限制用户对数据的访问权限。在uniCloud中，可以为集合设置权限，以控制数据的访问。

5.2 权限类型

uniCloud支持以下类型的权限：

• read：读取权限
• write：写入权限
• update：更新权限
• delete：删除权限
• count：计数权限
• aggregate：聚合权限

5.3 权限设置

在uniCloud中，可以通过以下方式设置权限：

1. 在HBuilderX中，右键点击集合，选择"权限设置"
2. 在云函数中，使用db.collection('collection-name').setPermission()方法

// 设置集合权限
await db.collection('users').setPermission({
  read: true, // 所有用户可读
  write: false, // 所有用户不可写
  update: 'auth.uid != null', // 已登录用户可更新
  delete: 'auth.uid == doc.userId' // 只有文档所有者可删除
});

5.4 权限表达式

权限表达式是一个JavaScript表达式，用于判断用户是否有权限执行操作。在表达式中，可以使用以下变量：

• auth：当前用户信息
• doc：当前文档信息
• now：当前时间

// 权限表达式示例
'auth.uid != null' // 已登录用户
'auth.uid == doc.userId' // 文档所有者
'doc.status == "published"' // 已发布的文档
'now > doc.expireTime' // 未过期的文档

6. 数据库事务

6.1 事务概述

事务是数据库操作的基本单位，它可以确保一组操作要么全部成功，要么全部失败，保证数据的一致性。在uniCloud中，支持数据库事务，可以保证数据操作的原子性。

6.2 事务操作

// 开启事务
const transaction = await db.startTransaction();

try {
  // 在事务中执行操作
  await transaction.collection('users').doc('user-id').update({
    balance: db.command.inc(-100) // 减少余额
  });

  await transaction.collection('orders').add({
    userId: 'user-id',
    amount: 100,
    createTime: Date.now()
  });

  // 提交事务
  await transaction.commit();
} catch (error) {
  // 回滚事务
  await transaction.rollback();
  throw error;
}

6.3 事务限制

在uniCloud中，事务有以下限制：

• 事务中的操作必须在同一个集合内
• 事务中的操作不能超过10个
• 事务的执行时间不能超过10秒

7. 数据库触发器

7.1 触发器概述

触发器是数据库中的一种特殊对象，它可以在特定事件发生时自动执行。在uniCloud中，支持数据库触发器，可以在数据变更时自动执行云函数。

7.2 触发器类型

uniCloud支持以下类型的触发器：

• insert：插入文档时触发
• update：更新文档时触发
• delete：删除文档时触发

7.3 创建触发器

在uniCloud中，可以通过以下方式创建触发器：

1. 在HBuilderX中，右键点击集合，选择"创建触发器"
2. 在云函数中，使用db.collection('collection-name').createTrigger()方法

// 创建触发器
await db.collection('users').createTrigger({
  name: 'user-trigger',
  type: 'insert',
  function: 'user-function'
});

7.4 触发器示例

// 用户注册触发器
exports.main = async function(event) {
  const { type, doc } = event;
  
  if (type === 'insert') {
    // 新用户注册时，自动创建用户配置
    const db = uniCloud.database();
    await db.collection('user-configs').add({
      userId: doc._id,
      theme: 'light',
      notifications: true,
      createTime: Date.now()
    });
  }
  
  return { success: true };
};

8. 数据库最佳实践

8.1 数据模型设计

良好的数据模型设计是数据库操作的基础，以下是一些设计原则：

• 避免过深的嵌套：过深的嵌套会增加查询复杂度
• 避免过大的文档：过大的文档会影响读写性能
• 适当冗余：适当冗余可以提高查询性能
• 使用引用而非嵌入：对于一对多关系，优先使用引用而非嵌入

8.2 查询优化

查询优化是提高数据库性能的关键，以下是一些优化技巧：

• 使用索引：为常用查询字段创建索引
• 限制返回字段：只返回需要的字段，减少数据传输量
• 使用分页：对于大量数据，使用分页查询
• 避免全表扫描：尽量使用索引字段进行查询

8.3 安全考虑

数据库安全是应用安全的基础，以下是一些安全建议：

• 设置适当的权限：为集合设置适当的权限，限制数据访问
• 验证输入数据：在写入数据库前，验证输入数据的合法性
• 使用参数化查询：避免SQL注入等安全问题
• 加密敏感数据：对敏感数据进行加密存储

8.4 性能优化

数据库性能优化是提高应用响应速度的关键，以下是一些优化建议：

• 使用缓存：对于频繁访问的数据，使用缓存减少数据库访问
• 批量操作：对于多条数据操作，使用批量操作减少网络请求
• 异步操作：对于非关键操作，使用异步操作提高响应速度
• 定期维护：定期清理无用数据，优化索引结构

9. 总结

云数据库是uniCloud提供的核心服务之一，它提供了强大的数据存储和查询能力。通过本文的介绍，您应该已经了解了云数据库的基本概念、操作方法、查询技巧、索引管理、权限控制、事务操作和触发器功能。在实际开发中，根据业务需求，合理使用这些功能，可以构建高效、安全、可靠的数据库应用。