从零开始的Koa实战（4） MongoDB

2019-11-05 本文已影响0人 moyufed

我们使用 MongoDB 为应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

MongoDB是一种面向文档的数据库管理系统，用C++等语言撰写而成，以此来解决应用程序开发社区中的大量现实问题。2007年10月，MongoDB由10gen团队所发展。2009年2月首度推出。 - 维基百科

本节实战将在 Windows 系统安装 MongoDB （Linux 下安装 MongoDB 可以参考这里），将包含如下内容：

安装 MongoDB
MongoDB 设置、启动、连接
MongoDB 用户创建、更新、删除

安装MongoDB

下载 MongoDB 安装文件，下载地址，可以从其中选择需要的版本（本机为例：mongodb-win32-x86_64-2008plus-ssl-3.4.5-signed.msi）。下载完成后之后，双击执行安装，安装过程不再描述。

为了方便在命令行执行 mongod 、mongo 命令, 需要将安装路径添加到系统环境变量。
在计算机-属性-高级系统设置-环境变量，找到path，双击编辑，在里面添加上面的安装目录（本机为例：C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin），添加完成后可以在命令行执行：

$ mongod

执行之后获得如下图结果，证明我们的环境变量添加成功：

MongoDB环境变量.png

MongoDB设置、启动、连接

我们的数据是以文件的方式存储在硬盘上面的，因此需要在系统磁盘新建数据库存放目录（以本机为例： C:\MongoDB ， C:\MongoDB\db ， C:\MongoDB\log ）。

方式一：命令行指定数据库位置

打开命令面板（快捷键 win+r 输入 cmd 回车），注意，需要以管理员身份在命令行执行：

$ mongod --bind_ip 127.0.0.1 --logpath "C:\MongoDB\log\mongod.log" --logappend --dbpath "C:\MongoDB\db" --port 3001 --serviceName "koa-blog" --serviceDisplayName "koa-blog" --install

上面的命令实际上是对 MongoDB 数据库进行了设置：

bind_ip：绑定IP地址，这里的127.0.0.1是指只有本机可以访问。
logpath：指定MongoDB的日志记录文件的位置。
logappend：指定日志的记录形式为追加形式。
dbpath：指定数据库的位置（注意，这不是安装MongoDB的位置，而是存放数据的位置）。
port：指定数据库运行在哪个端口，上面的示例选择3001端口。

后面的 --serviceName "koa-blog" --serviceDisplayName "koa-blog" --install 是将我们的这个命令安装成 Windows 的服务，可以在启动 Windows 系统的时候就启动这个服务，当然我们可以选择去掉这一段，那么以后需要启动服务器都要执行一次命令。

方式二：使用配置文件

为了方便并且有效可靠的记住服务器的配置，可以写一个配置文件，我们新建一个 C:\MongoDB\mongod.cfg 文件，内容为：

systemLog:
 destination: file
 path: "C:\\MongoDB\\log\\mongod.log"
 logAppend: true
net:
 bindIp: 127.0.0.1
 port: 3001
storage:
 dbPath: "C:\\MongoDB\\db"

接下来执行：

$ mongod --config "C:\MongoDB\mongod.cfg" --serviceName "koa-blog" --serviceDisplayName "koa-blog" --install

这样我们就对数据库进行了设置，并且安装到了 Windows 的 service，实际效果和方式一是一样的。

踩坑问题处理

如果发生如下问题：

Error parsing YAML config file: YAML-cpp: error at line 2, column 13 : illegal map value

可以使用使用空格代替tab，在“:”之后也使用一个空格

YAML doesn't really satisfy with tabs, then, use space instead before destination and storage. Don't forget to add a space after every ":" even in the lines systemLog and storage Finally, use quotes to enclose your pathes and double backslashes in these pathes.

查看数据库配置是否成功

选择上面介绍的任一方式对数据库进行设置，执行成功之后，都可以看到 log 目录下面生成了一个 .log 后缀文件（本机为例：C:\MongoDB\log\mongod.log ），打开查看内容如下：

2019-11-04T15:56:50.104+0800 I CONTROL  [main] Trying to install Windows service 'koa-blog'
2019-11-04T15:56:50.492+0800 I CONTROL  [main] Service 'koa-blog' (koa-blog) installed with command line '"C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin\mongod.exe" --config C:\MongoDB\mongod.cfg --service'
2019-11-04T15:56:50.492+0800 I CONTROL  [main] Service can be started from the command line with 'net start koa-blog'

启动数据库

可以通过 net start koa-blog 启动服务器，我们来试试，以管理员身份在命令行执行：

$ net start koa-blog

MongoDB配置和启动.png

现如图的结果，表示数据库已经启动，我们看到 C:\MongoDB\db 目录下多了一些文件，这些文件就是数据库生成的。

MongoDB启动结果.png

在命令行连接数据库

打开命令行终端，执行以下命令即可连接到数据库：

$ mongo mongodb://127.0.0.1:3001
# 或者
$ mongo -port 3001

连接成功之后，可以看到如下图结果：

连接MongoDB.png

我们看到数据库是没有访问控制的，数据库的读写权限不受控制的。

MongoDB 用户创建、更新、删除

我们将启用 MongoDB 的用户访问控制，开启验证后，用户只能对数据库进行符合权限的操作。

关于 MongoDB 访问权限的设置这里有 详细介绍 ，接下来开始实战。

在 `admin` 数据库创建管理员

要使用访问控制，我们先确保有一个超级用户，这个用户在 admin 数据库里面创建，并且拥有 userAdmin 或者userAdminAnyDatabase 的权限，超级用户可以创建用户、授权或者删除用户权限、自定义权限。

admin 数据库则主要存储 MongoDB 的用户、角色等信息。

在前面的介绍中我们启动的数据库是没有开启访问控制的，不过即使这样，我们也可以在启动授权控制之前就创建超级用户，因为 MongoDB 提供了一个 localhost exception 来创建超级用户到 admin 数据库。

一旦超级用户被创建了，我们需要验证登录这个用户来创建更多用户，下面来看具体操作。

紧接之前实战，我们已经通过非授权的方式启动并连接到数据库，接下来就是创建超级用户:

> use admin
switched to db admin

上面的这个命令 use admin 能够切换到 admin 数据库，执行成功之后，我们就可以在 admin 数据库进行操作了。

那么首先来创建一个管理员用户，这个用户具有创建管理其他用户的权限：

> db.createUser(
   {
...     user: "admin",
...     pwd: "admin",
...     roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" } ]
...   }
... )

# 执行结果

Successfully added user: {
        "user" : "admin",
        "roles" : [
                {
                        "role" : "userAdminAnyDatabase",
                        "db" : "admin"
                }
        ]
}

上面的命令的 ··· 是换行，如果在命令行里面不能换行，可以整理成一行来执行。如：

> db.createUser( { user: "admin",pwd: "admin", roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" } ]} )

这其中 user 指的是我们的用户名， pwd 是密码，而 roles 里面配置的正是这个用户的权限。userAdminAnyDatabase 就是一个具有在其他数据库增删和管理用户的权限，db 指定了创建的这个管理员用户所在的数据库是 admin。

注意：超级用户可以访问所有数据库，这个用户是被创建在 admin 管理数据库，db 指定数据库。

启动数据库访问控制

之前的启动数据库的方式并不是访问控制的，我们删掉之前安装的 Windows service , 以管理员身份执行 sc delete koa-blog ：

# 执行 exit 退出数据库连接
> exit
bye

# 删掉service
$ sc delete koa-blog
[SC] DeleteService SUCCESS

接着启用权限控制，执行下面的命令，执行之前确保系统 MongoDB 进程关闭，这里使用的 --auth 是用来开启授权启动：

$ mongod --config "C:\MongoDB\mongod.cfg" --serviceName "koa-blog" --serviceDisplayName "koa-blog" --auth --install

$ net start koa-blog

可以看到这种启动方式比之前多了一个 --auth 。

在对应数据库创建用户

既然超级用户已经被我们创建好了（这个超级用户是在 admin 数据库），那么我们先连接数据库：

$ mongo -port 3001

为了测试在不验证用户的情况下是否能进行数据操作，我们先不登录这个超级用户，而是切换到一个数据库 koaBlog，执行 use koaBlog 切换到 koaBlog 数据库。我们可以执行 db 查看当前的数据库。先来插入一条数据试试：

> db.koaBlog.insert({name:'Moyufed'})

插入数据.png

我们看到 “not authorized on koaBlog to execute command” ，这就是说, 我们没有权限操作。

不能插入数据正是我们想要的结果，但是为了能够在这个数据库插入数据，我们就需要去创建有权限的用户了，

因此我们切换到 admin 数据库去登录账号：

> use admin
switched to db admin
> db
admin
> db.auth("admin", "admin")
1 # 返回1 授权成功, 否则返回0, 并提示失败

上面的命令执行完毕之后，我们就登录了数据库。先来看看怎么创建用户：

使用 db.createUser() 添加用户，以及用户的内置权限或用户定义权限。

我们上面创建的 admin 用户只能管理用户和权限，如果要执行其它操作，如从数据库中查询数据，MongoDB 会返回错误。
下面我们来为 koaBlog创建一个有读写权限的用户：

# 执行
> use koaBlog
switched to db koaBlog


# 执行
> db.createUser(
...   {
...     user: "moyufed",
...     pwd: "123456",
...     roles: [ { role: "readWrite", db: "koaBlog" } ]
...   }
... )

# 结果
Successfully added user: {
        "user" : "moyufed",
        "roles" : [
                {
                        "role" : "readWrite",
                        "db" : "koaBlog"
                }
        ]
}

上面的示例中，我们切换到 koaBlog 数据库上创建用户，因为只有在这里创建的用户才是这个数据库的用户，才能在这里完成授权。

但是需要注意的是，我们刚刚创建的这个用户的信息是存放在 admin 库中的，为了验证，我们接着换到 admin库，看一下刚刚创建的用户，首先切换到 admin 数据库肯定要先 use admin ，接着执行下面的命令查找用户：

> use admin
switched to db admin
> db.system.users.find({user:'moyufed'})
{ "_id" : "koaBlog.moyufed", "user" : "moyufed", "db" : "koaBlog", "credentials" : { "SCRAM-SHA-1" : { "iterationCount" : 10000, "salt" : "dc1TCbvsO20LgyX0UsxoXg==", "storedKey" : "FQmO72ZNFkt9MSvH+5gZ6fd9h5M=", "serverKey" : "Oz0XFo+fne8sTS3yhXzYp3i942k=" } }, "roles" : [ { "role" : "readWrite", "db" : "koaBlog" } ] }
>

使用创建的用户来新增数据

我们现在用新增的用户来连接数据库，下面的命令演示不同的方式启动和连接数据库，在连接数据库时就进行验证，和前面的 admin 用户登录的方式效果一样，前面的方式是先连接数据库再验证：

# 先退出连接
> exit
bye

# 重新连接数据库
$ mongo --port 3001 -u moyufed -p 123456 --authenticationDatabase koaBlog
MongoDB shell version v3.4.5
connecting to: mongodb://127.0.0.1:3001/
MongoDB server version: 3.4.5
>

既然已经验证成功，我们就可以尝试着来写入数据了，首先还是要切换到 koaBlog 数据库（我们的用户是在这个数据库创建的），接着我们来执行插入数据。

> use koaBlog
switched to db koaBlog
> db.koaBlog.insert({name:'Moyufed'})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
>

OK！我们已经能正常写入数据了。

注意：登录一个用户的时候，要切换到与该用户对应的数据库，而用户是储存在 admin 数据库的

参数说明

参数	描述
--bind_ip	绑定服务IP，若绑定127.0.0.1，则只能本机访问，不指定默认本地所有IP
--logpath	定 MongoDB 日志文件，注意是指定文件不是目录
--logappend	使用追加的方式写日志
--dbpath	指定数据库路径
--port	指定服务端口号，默认端口 27017
--serviceName	指定服务名称
--serviceDisplayName	指定服务名称，有多个 mongodb 服务时执行。
--install	指定作为一个 Windows 服务安装。

权限说明

分类	role(角色)	简要说明
数据库用户角色(DB User Roles)	`read` `readWrite`	为某个数据库创建一个用户, 分配该数据库的读写权力
数据库管理员角色(DB Admin Roles)	`dbAdmin` `dbOwner` `userAdmin`	拥有创建数据库, 和创建用户的权力
集群管理角色(Culster Administration Roles)	`clusterAdmin` `clusterManager` `clusterMonitor` `hostManager`	管理员组, 针对整个系统进行管理
备份还原角色(Backup and Restoration Roles)	`backup` `restore`	备份数据库, 还原数据库
所有数据库角色(All-Database Roles)	`readAnyDatabase` readWriteAnyDatabase``userAdminAnyDatabase``dbAdminAnyDatabase	拥有对admin操作的权限
Superuser Roles(超级管理员)	`root`	`dbOwner` `userAdmin` `userAdminAnyDatabase`这几个角色角色提供了任何数据任何用户的任何权限的能力，拥有这个角色的用户可以在任何数据库上定义它们自己的权限

修改用户角色

更新用户

> db.updateUser([用户名],{用户对象, 与创建时一样})  # 后面还有一个可选参数writeConcern, 一般不写

创建用户时和更新用户都需要属性user pwd roles成功修改后没有任何提示. 如下:

# 修改密码并且修改角色为只读
> db.updateUser('test',{user:'test',pwd:'admin',roles:[{role:'read',db:'testDB'}]})
>

以上需要注意的就是, roles数组里的对象数据role db两个都需要给出, 否则会出现错误

删除用户

> use testDB
switched to db testDB
> db.dropUser('test')
true
>

总结

一定切换到对应的数据库去创建用户，否则在进行认证的时候, 会提示找不到用户。
一定要到对应的数据库上去认证用户，否则会认证授权失败。
不是所有人都能操作 admin 数据库，分配给用户权限的时候，一定要谨慎。
修改用户和删除用户都和创建用户一样，需要切换到数据库管理员的身份。也就是需要先切换到admin库完成认证才能进行后面的操作，同样需要到对应数据库去操作用户，因为用户是跟着库走的。

参考资料

Why am I getting a parser error on my YAML config in MongoDB --Install

Enable Access Control

经过本节实战，我们安装和配置好了 MongoDB ，下一步，我们来了解项目的环境配置…

从零开始的Koa实战（4） MongoDB

安装MongoDB

MongoDB设置、启动、连接

方式一：命令行指定数据库位置

方式二：使用配置文件

踩坑问题处理

查看数据库配置是否成功

启动数据库

在命令行连接数据库

MongoDB 用户创建、更新、删除

在 `admin` 数据库创建管理员

启动数据库访问控制

在对应数据库创建用户

使用创建的用户来新增数据

参数说明

权限说明

修改用户角色

总结

参考资料

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方式一：命令行指定数据库位置

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踩坑问题处理

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在命令行连接数据库

MongoDB 用户创建、更新、删除

在 admin 数据库创建管理员

启动数据库访问控制

在对应数据库创建用户

使用创建的用户来新增数据

参数说明

权限说明

修改用户角色

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在 `admin` 数据库创建管理员