使用 Node、Express 和 MongoDB 构建一个项目工程

news2025/4/27 9:41:54

本文将详细介绍如何使用 Node.js + Express + MongoDB 构建一个完整的 RESTful API 后端项目，涵盖：

  • 项目初始化

  • Express 服务器搭建

  • MongoDB 数据库连接

  • REST API 设计（CRUD 操作）

  • 错误处理与中间件

  • 源码结构与完整代码

  • 部署建议

一，Express 服务器搭建

1. 环境准备

1.1 安装必要工具

  • Node.js（建议 LTS 版本）

  • MongoDB（本地或 Atlas 云数据库）

  • 代码编辑器（如 VS Code）

  • Postman（API 测试）

1.2 初始化项目

mkdir node-express-mongodb-backend
cd node-express-mongodb-backend
npm init -y

2. 创建项目

express node-express-mongodb-backend

  • express：Web 框架

  • mongoose：MongoDB 对象建模

  • body-parser：解析请求体

  • cors：跨域支持

  • dotenv：环境变量管理

  • nodemon：开发热重载

3.更新项目依赖

npm install

{

  "name": "node-express-mongodb-backend",

  "version": "0.0.0",

  "private": true,

  "scripts": {

    "start": "node ./bin/www"

  },

  "dependencies": {

    "cookie-parser": "~1.4.4",

    "debug": "~2.6.9",

    "express": "~4.16.1",

    "http-errors": "~1.6.3",

    "jade": "~1.11.0",

    "morgan": "~1.9.1"

  }

}

4. 项目结构

NODE-EXPRESS-MONGODB-BACKEND/
├── bin/                            # 启动脚本
├── node_modules/         # 依赖库（npm install 生成）
├── public/                       # 静态资源（CSS/JS/图片）
├── routes/                      # 路由定义
├── views/                       # 前端模板（Jade/Pug）
├── app.js                        # 主应用入口文件
├── package.json            # 项目配置和依赖
└── package-lock.json     # 依赖版本锁定

5. 配置项目启动信息

// app.listen(端口号,服务器启动成功时调用的函数);
app.listen(3001,function(){
    console.log('服务器启动成功,端口号为3001');
});

删除app.js最后一行代码，替换成上述代码。端口占用可以修改端口号！

6.启动项目

node app.js

启动完成在终端会输出：服务器启动成功!端口号为3001

7.下载nodemon插件

目的是：为了让以后代码修改后，服务器自动启动。我们需要下载nodemon插件！

npm i nodemon -g

8.  启动项目

nodemon app.js

注意要是端口占用，直接手动修改端口号，直到命令行输出成功启动！

[nodemon] restarting due to changes...
[nodemon] starting `node app.js`
后端服务器启动，端口3001
[nodemon] restarting due to changes...
[nodemon] starting `node app.js`
后端服务器启动，端口3011

9.app .js代码的注释 (方便理解代码！)

/**
 * （1）引入项目中需要的模块
 */
var createError = require('http-errors');
var express = require('express');
var path = require('path');
var cookieParser = require('cookie-parser');
// 处理项目中日志，第三方写好插件
var logger = require('morgan');

var indexRouter = require('./routes/index');
var usersRouter = require('./routes/users');

//通过express创建一个对象。项目对象
var app = express();

// 后端配置页面，我们目前不需要
app.set('views', path.join(__dirname, 'views'));
app.set('view engine', 'jade');

/**
 * 加载项目运行插件
 */
//配置日志环境
app.use(logger('dev'));
//前端发送json数据，后端可以接受
app.use(express.json());
//后端来处理请求地址。
app.use(express.urlencoded({ extended: false }));
//处理请求传递cookie信息
app.use(cookieParser());
//指定项目中public为静态资源 ，这个文件夹里面资源前端直接访问
app.use(express.static(path.join(__dirname, 'public')));

//配置路由
app.use('/', indexRouter);
app.use('/users', usersRouter);

// 配置404的访问结果
app.use(function(req, res, next) {
 next(createError(404));
});

// 后端报错，错误信息在这里处理
app.use(function(err, req, res, next) {
// set locals, only providing error in development
 res.locals.message = err.message;
 res.locals.error = req.app.get('env') === 'development' ? err : {};

// render the error page
 res.status(err.status || 500);
 res.render('error');
});

// module.exports = app;
// 启动服务器，监听3001端口
app.listen(3011,()=>{
 console.log("后端服务器启动，端口3011");
})

二，MongoDB 数据库下载及连接

MongoDB是一个分布式文件存储的非关系型数据库，适用于高并发读写、海量数据存储和高可扩展性的场景。本文详细介绍了MongoDB的安装、启动、连接方法，包括Windows和Linux环境，以及常用命令、数据类型、特点、复制集、备份还原等。同时，讲解了MongoDB的可视化工具Compass的使用，以及如何通过mongoose在Node.js中进行数据操作。

1.下载安装MongoDB

MongoDB官网：Download MongoDB Community Server | MongoDB

最后安装时将这个勾选去掉！！！

2.下载安装安装图形化界面软件Navicat

下载地址：https://dn.navicat.com.cn/download/navicat17_premium_lite_cs_x64.exe

3.Nodejs获取mongodb数据库的数据

(1)安装mongoose插件

npm i mongoose

(2)在项目种创建utils文件夹，里面创建db.js文件

const mongoose = require("mongoose");

const connectDB = async () => {
  try {
    await mongoose.connect("mongodb://127.0.0.1:27017/unmannedAerialVehiclePipelineInspection");
    console.log("MongoDB连接成功");
  } catch (error) {
    console.log("连接数据库失败：", error);
    process.exit(1); // 退出进程
  }
};

connectDB();

(3)找到app.js文件，引入db.js

// 处理项目中日志，第三方写好插件
var logger = require('morgan');

//路由请求之前，连接数据库
require("./utils/db")

(4) 启动MongoDB连接

提供一些方式：

首先在环境变量-用户变量中，新增 path  --->  D:\MongoDB\bin

方法一：配置文件方式启动服务
  1. 在MongoDB安装路径下，在bin同级新建conf文件夹；
  2. 在该文件中，用文件文档建立 mongod.conf文件
storage:
    #The directory where the mongod instance stores its data.Default Value is "\data\db" on Windows.
    dbPath: D:\MongoDB\data\db

dbPath的路径根据自己的路径来写！

方法二： Window 下安装 Mongodb 并设置为开机自启
  1. 在MongoDB文件下新建data 然后新建db    顺序是这样：D:\MongoDB\data\db
  2. 在MongoDB下新建文件夹 log（存放日志文件），并且在里面新建文件 mongodb.log
  3. 在MongoDB文件建立mongod.conf文本文档，内容如下：

systemLog:
    destination: file
    path: D:\MongoDB\log\mongod.log
    logAppend: true
storage:
    dbPath: D:\MongoDB\data\db
net:
    bindIp: 127.0.0.1
    port: 27017

      4.在D:\MongoDB\bin 路径下，启动cmd命令框，输入命令！

sc.exe create MongoDB binPath=D:\MongoDB\bin\mongod.exe\" --service --config=\"D:\MongoDB\mongod.cfg\"" DisplayName= "MongoDB" start= "auto"

      5. 启动完成后在任务管理器中可以看得

启动不成功！请参考以下文章！【亲身实践已解决】Windows无法启动MongoDB Server，错误：1053：服务没有及时响应启动或控制请求_错误1053 服务没有及时响应启动或控制请求-CSDN博客

三，后端MVC架构

项目根目录下文件

        routes文件夹--->users.js

        controllers文件夹--->UserController.js

        models文件夹--->UserModel_DB.js

四，Node后端身份验证

1.搭建身份认证环境   

（1）需要下载依赖引入jwt ；解决：生成token凭证

npm i jsonwebtoken express-jwt

# express-jwt这个中间件，目的就算为了验证token

（2）生成token

（3）UserController里面加入代码

const UserModel_DB = require("../models/UserModel_DB");
const Response = require("../utils/Response");
const Jwt = require("jsonwebtoken");
const { getEncAes128 } = require("../utils/crypto");

class usercontroller {
  /**
   * 所有用户
   */
  async alluser(req, res, next) {
    try {
      const data = await UserModel_DB.find();
      res.send(Response.success({ msg: "全部用户", data }));
    } catch (error) {
      console.log(error);
      res.send(Response.error({ msg: "数据传输失败" }));
    }
  }
  /**
   * 登录
   */
  async login(req, res, next) {
    try {
      const { username, password } = req.body;
      // 传递了一个对象，按照传递对象去数据筛选
      // 将password进行同样加密，将结果放在数据库中寻找
      const newPassword = getMD5(password);
      const data = await UserModel_DB.find({
        username: username,
        password: newPassword,
      });
      console.log(data);
      if (data.length) {
        //生成身份凭证
        //第一个参数生成保存用户自己信息，
        //第二个参数screct密钥
        //设置过期时间,以s作为单位
        const token = jwt.sign({ username }, "shuangxiangbabai", {
          expiresIn: 60 * 60,
        });

        res.send(Response.success({ data: "Bearer " + token }));
      } else {
        res.send(Response.error());
      }
    } catch (error) {
      console.log(error);
      res.send(Response.error({ msg: "服务器报错" }));
    }
  }
  /**
   * 注册
   */
  async register(req, res, next) {
    const { username, password, age, phone, avatar, gender } = req.body;
    if (username && password && age && phone && avatar && gender) {
      const result = getEncAes128(password);
      const data = await UserModel_DB.create({
        username,
        password: result,
        age,
        phone,
        avatar,
        gender,
      });
      if (data) {
        res.send(Response.success({ msg: "注册成功", data }));
      } else {
        res.send(Response.error({ msg: "注册失败" }));
      }
    } else {
      res.send(Response.error({ msg: "数据传输失败" }));
    }
  }
  /**
   * 修改密码
   */
  async fixpsd(req, res, next) {
    try {
      const { id, newpassword } = req.body;
      const result = getEncAes128(newpassword);
      const data = await UserModel_DB.updateOne(
        { _id: id },
        { password: result }
      );
      if (data.acknowledged) {
        res.send(Response.success({ msg: "修改成功", data }));
      } else {
        res.send(Response.error({ msg: "修改失败" }));
      }
    } catch (error) {
      console.log(error);
      res.send(Response.error({ msg: "数据传输失败" }));
    }
  }
  /**
   * 根据token验证用户
   */
  async UserInfo(req, res, next) {
    const token = req.get("Authorization");
    const obj = Jwt.verify(token.split(" ")[1], "baoyebabai");
    console.log(obj.username);
    const data = await UserModel_DB.find({ username: obj.username });
    console.log(data);
    res.send({ data });
  }
}

module.exports = new usercontroller();

2.服务端验证token

(1) 在utils文件夹下面创建jwt.js文件

// 引入的一个函数
const {expressjwt} = require("express-jwt")

//在进行token认证
const jwtAuth = expressjwt({
 secret:"shuangxiangbabai", //加密的密钥
 algorithms:["HS256"], //默认加密采用HS256
 credentialsRequired:true //true：不管请求有没有携带token，都需要验证，false：请求没有带token不验证
})

module.exports = jwtAuth

(2)需要在app.js中引入jwt.js文件并加载中间件

//引入jwt认证代码
const jwtAuth = require("./utils/jwt")

//指定项目中public为静态资源 ，这个文件夹里面资源前端直接访问
app.use(express.static(path.join(__dirname, 'public')));

//先验证token
app.use(jwtAuth)

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