node.js学习三：Session，jwt，cors，mysql，api的学习

越努力越幸运5082025-12-02 10:19

一、Node.js 开发模式

Node.js 常见的开发模式主要解决代码组织、复用和扩展性问题，以下是主流模式：

1. 模块化开发（CommonJS/ES 模块）

  • CommonJS ：Node.js 默认规范，通过require()导入、module.exports导出。

    javascript

    运行

    复制代码 
    // 导出模块（utils.js）
exports.add = (a, b) => a + b;

// 导入模块（app.js）
const { add } = require('./utils');

  • ES 模块 ：Node.js 14 + 支持，需在package.json中设置"type": "module"，使用import/export。

    javascript

    运行

    复制代码 
    // 导出模块（utils.js）
export const add = (a, b) => a + b;

// 导入模块（app.js）
import { add } from './utils.js';
2. MVC 模式（分层架构）

将代码分为Model（数据层）、View（视图层）、Controller（控制层），解耦业务逻辑：

  • Model：处理数据（如数据库操作）。
  • Controller：接收请求、调用 Model、返回响应。
  • View：前端页面（Node.js 后端通常仅返回 JSON，View 层由前端负责）。

plaintext

复制代码 
项目结构示例：
src/
├── models/      // 数据模型（如UserModel.js）
├── controllers/ // 控制器（如UserController.js）
├── routes/      // 路由（如userRoutes.js）
└── app.js       // 入口文件
3. 中间件模式（Express/Koa 核心）

通过中间件链式处理请求，实现功能复用（如日志、权限验证），典型的 AOP（面向切面编程）思想。

总结
  • 模块化是 Node.js 的基础，大型项目优先用 ES 模块（更符合现代 JS 规范）。
  • MVC 模式适合业务复杂的项目，清晰分离数据、逻辑和控制层。
  • 中间件模式是 Express/Koa 的核心，灵活处理请求流程。

二、Session（会话管理）

Session 用于在服务器端存储用户会话信息，基于 Cookie 实现状态保持。

1. 工作原理
  • 用户登录后，服务器生成唯一 Session ID，存储在服务器（内存 / 数据库 / Redis），并通过 Cookie 返回给客户端。
  • 客户端后续请求携带 Session ID，服务器通过 ID 查询会话信息，识别用户。
2. Express 中使用 Session

bash

运行

复制代码 
npm install express-session

javascript

运行

复制代码 
const express = require('express');
const session = require('express-session');
const app = express();

app.use(session({
  secret: 'your-secret-key', // 加密密钥（必填）
  resave: false, // 不强制保存未修改的Session
  saveUninitialized: false, // 不保存未初始化的Session
  cookie: { maxAge: 24 * 60 * 60 * 1000 } // Session有效期1天
}));

// 登录接口
app.post('/login', (req, res) => {
  const { username } = req.body;
  req.session.user = { username }; // 存储用户信息到Session
  res.send('登录成功');
});

// 获取用户信息
app.get('/user', (req, res) => {
  if (req.session.user) {
    res.send(req.session.user);
  } else {
    res.status(401).send('未登录');
  }
});
3. 局限性
  • Session 存储在服务器，分布式部署时需共享 Session（如用 Redis 存储）。
  • 依赖 Cookie，客户端禁用 Cookie 则失效。
总结
  • Session 适合服务端控制用户状态的场景，需注意分布式部署的 Session 共享问题。
  • 核心是express-session中间件，通过req.session操作会话数据。

三、JWT（JSON Web Token）

JWT 是一种无状态的身份验证方案，将用户信息加密存储在客户端 Token 中，无需服务器存储会话。

1. 工作原理
  • 用户登录后，服务器生成 JWT（Header.Payload.Signature）返回给客户端。
  • 客户端后续请求在 Header 中携带 JWT，服务器验证签名有效性即可识别用户。
2. Express 中使用 JWT

bash

运行

复制代码 
npm install jsonwebtoken express-jwt

javascript

运行

复制代码 
const jwt = require('jsonwebtoken');
const expressJwt = require('express-jwt');
const app = express();

const secretKey = 'your-secret-key';

// 生成JWT
app.post('/login', (req, res) => {
  const { username } = req.body;
  const token = jwt.sign({ username }, secretKey, { expiresIn: '1h' }); // 有效期1小时
  res.send({ token });
});

// 验证JWT（除了/login接口，其他接口需验证）
app.use(expressJwt({ secret: secretKey, algorithms: ['HS256'] }).unless({ path: ['/login'] }));

// 获取用户信息
app.get('/user', (req, res) => {
  res.send(req.user); // express-jwt解析后的用户信息
});

// 错误处理（JWT验证失败）
app.use((err, req, res, next) => {
  if (err.name === 'UnauthorizedError') {
    res.status(401).send('Token无效或过期');
  }
});
3. 优缺点
  • 优点：无状态，分布式部署友好；无需 Cookie，支持跨域。
  • 缺点：Token 无法主动失效（除非服务端维护黑名单）；Payload 不宜存储敏感信息（仅 Base64 编码，未加密）。
总结
  • JWT 适合前后端分离、分布式系统的身份验证，核心是jsonwebtoken生成 Token，express-jwt验证 Token。
  • 对比 Session：Session 是有状态（服务端存储），JWT 是无状态（客户端存储）。

四、跨域 CORS

跨域是指浏览器因同源策略限制，拒绝执行不同域名 / 端口的请求，CORS（跨域资源共享）是解决跨域的标准方案。

1. 核心概念
  • 同源：协议、域名、端口三者相同。
  • CORS 响应头 ：服务器通过设置响应头允许跨域请求（如Access-Control-Allow-Origin）。
2. Express 中解决跨域

bash

运行

复制代码 
npm install cors

javascript

运行

复制代码 
const express = require('express');
const cors = require('cors');
const app = express();

// 允许所有域名跨域
app.use(cors());

// 或指定允许的域名
app.use(cors({
  origin: 'http://localhost:8080', // 仅允许前端8080端口跨域
  credentials: true, // 允许携带Cookie
  methods: ['GET', 'POST', 'PUT', 'DELETE'], // 允许的请求方法
  allowedHeaders: ['Content-Type', 'Authorization'] // 允许的请求头
}));
3. 简单请求与预检请求
  • 简单请求 ：GET/POST，请求头仅包含Accept/Content-Type等，无需预检。
  • 预检请求：PUT/DELETE 或自定义请求头，浏览器先发送 OPTIONS 请求，服务器通过后再发送实际请求。
总结
  • 跨域的本质是浏览器的同源策略限制，服务端通过 CORS 响应头授权即可解决。
  • cors中间件简化了跨域配置，生产环境建议指定具体允许的域名（而非*）。

五、连接 MySQL 数据库

Node.js 连接 MySQL 主要使用mysql2库（兼容mysql库，支持 Promise 和事务）。

1. 安装与基本连接

bash

运行

复制代码 
npm install mysql2

javascript

运行

复制代码 
const mysql = require('mysql2/promise'); // 支持Promise

// 创建连接池（推荐，避免频繁创建/关闭连接）
const pool = mysql.createPool({
  host: 'localhost',
  user: 'root',
  password: 'your-password',
  database: 'test_db',
  waitForConnections: true,
  connectionLimit: 10, // 最大连接数
  queueLimit: 0
});

// 测试连接
async function testConnection() {
  const [rows] = await pool.query('SELECT 1 + 1 AS solution');
  console.log(rows[0].solution); // 输出2
}
testConnection();
2. 基本 CRUD 操作

javascript

运行

复制代码 
// 查询数据
async function getUserById(id) {
  const [rows] = await pool.query('SELECT * FROM users WHERE id = ?', [id]);
  return rows[0];
}

// 插入数据
async function addUser(username, age) {
  const [result] = await pool.query('INSERT INTO users (username, age) VALUES (?, ?)', [username, age]);
  return result.insertId;
}

// 更新数据
async function updateUser(id, age) {
  await pool.query('UPDATE users SET age = ? WHERE id = ?', [age, id]);
}

// 删除数据
async function deleteUser(id) {
  await pool.query('DELETE FROM users WHERE id = ?', [id]);
}
3. ORM 框架（Sequelize）

复杂项目推荐用 ORM（对象关系映射）简化数据库操作：

bash

运行

复制代码 
npm install sequelize mysql2

javascript

运行

复制代码 
const { Sequelize, DataTypes } = require('sequelize');

// 初始化Sequelize
const sequelize = new Sequelize('test_db', 'root', 'your-password', {
  host: 'localhost',
  dialect: 'mysql'
});

// 定义模型
const User = sequelize.define('User', {
  username: { type: DataTypes.STRING, allowNull: false },
  age: { type: DataTypes.INTEGER }
});

// 同步模型到数据库（创建表）
(async () => {
  await sequelize.sync();
  // 插入数据
  await User.create({ username: '张三', age: 20 });
  // 查询数据
  const user = await User.findByPk(1);
  console.log(user.toJSON());
})();
总结
  • 基础使用mysql2创建连接池，通过query执行 SQL；复杂项目用 Sequelize/TypeORM 等 ORM 框架。
  • 注意 SQL 注入问题：使用参数化查询（?占位符）或 ORM，避免拼接 SQL 字符串。

六、开发接口（RESTful API）

RESTful API 是符合 REST 设计规范的接口，通过 HTTP 方法表达操作语义，结构清晰。

1. RESTful API 设计规范
  • 资源命名 ：用名词复数（如/users而非/getUsers）。
  • HTTP 方法对应操作 ：
    • GET：查询资源（/users查询所有，/users/:id查询单个）。
    • POST：创建资源（/users）。
    • PUT：更新资源（/users/:id）。
    • DELETE：删除资源（/users/:id）。
  • 状态码：200 成功、201 创建成功、400 参数错误、401 未授权、404 资源不存在、500 服务器错误。
2. Express 开发 RESTful API 示例

javascript

运行

复制代码 
const express = require('express');
const app = express();
app.use(express.json()); // 解析JSON请求体

// 模拟数据库
let users = [
  { id: 1, username: '张三', age: 20 },
  { id: 2, username: '李四', age: 22 }
];

// 查询所有用户
app.get('/users', (req, res) => {
  res.status(200).json(users);
});

// 查询单个用户
app.get('/users/:id', (req, res) => {
  const user = users.find(u => u.id === parseInt(req.params.id));
  if (!user) return res.status(404).json({ message: '用户不存在' });
  res.status(200).json(user);
});

// 创建用户
app.post('/users', (req, res) => {
  const newUser = { id: users.length + 1, ...req.body };
  users.push(newUser);
  res.status(201).json(newUser);
});

// 更新用户
app.put('/users/:id', (req, res) => {
  const index = users.findIndex(u => u.id === parseInt(req.params.id));
  if (index === -1) return res.status(404).json({ message: '用户不存在' });
  users[index] = { ...users[index], ...req.body };
  res.status(200).json(users[index]);
});

// 删除用户
app.delete('/users/:id', (req, res) => {
  const index = users.findIndex(u => u.id === parseInt(req.params.id));
  if (index === -1) return res.status(404).json({ message: '用户不存在' });
  users.splice(index, 1);
  res.status(200).json({ message: '删除成功' });
});

app.listen(3000, () => console.log('API服务器启动'));
总结
  • RESTful API 强调资源和 HTTP 方法的语义对应，接口设计需简洁、一致。
  • 开发流程：解析请求体→操作数据→返回 JSON 响应 + 正确状态码。

整体总结

知识点 核心作用 关键工具 / 库
开发模式 代码组织与架构设计 模块化、MVC、中间件模式
Session 服务端会话管理 express-session
JWT 无状态身份验证 jsonwebtoken、express-jwt
CORS 解决跨域请求限制 cors
MySQL 连接 操作 MySQL 数据库 mysql2、Sequelize
RESTful API 标准化接口开发 Express（路由 + 中间件）
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