Node.js ORM 数据操作中间件 Waterline

撰写于 2015年10月25日修改于 2017年6月27日分类编程杂记标签 Node.js / Waterline

这两天在看 Sails.js 的时候，偶然看到了它使用的是 Waterline 来实现数据库的操作，发现它和 Sails.js 为同一团队所开发。翻了一下文档，感觉在中小型项目中使用，的确可以提升开发效率。

Java 中的 Hibernate 框架的一个重要功能便是将数据库中的数据与 Java 中的对象进行映射，被称为 ORM （Object Relational Mapping）。Node.js 里常用的 Mongoose ，便是将 MongoDB 的文档，映射为 JavaScript 的对象，而 Waterline 则是一个支持多种数据库的 Mongoose ，使得可以用一样的代码来实现对多种数据库的操作，无论是关系数据库还是文档数据库，都可以直接使用对象的方法来进行增删改查操作。

功能与特点

广泛的数据库支持：支持几乎所有的主流关系数据库和文档数据库
脱离 SQL ：对于习惯了使用 Mongoose 的程序员，如果要去使用 SQL 操作关系数据库，肯定会有点费解， Waterline 可以像 Mongoose 一样使用对象的方法来实现关系数据库的操作
屏蔽不同数据库的差别：对于大部分情况下，你根本不用关心操作的是 MySQL 还是 MongoDB。比如 MongoDB 中并没有数字自增（Auto Increment）的功能，但 Waterline 使用 autoPK 来为 MongoDB 实现了自增
易于理解的符号：在 Mongoose 中，大于和小于得使用 $gt / $lt 来表示，而 Waterline 里，直接使用 > / < 即可
多样的操作支持：提供了 26 种方法来进行增删改查操作
丰富的数据类型：支持 JavaScipt 中除了对象外的所有数据类型，还额外提供了日期、时间、二进制、JSON的支持，数字还可以区分整数和浮点数

数据库的支持情况

Waterline 里将操作数据库的方法翻译为具体的数据库查询语句的，叫适配器。分为两大类：

官方团队提供的适配器：提供了对 MySQL / MongoDB / Redis 的支持
第三方开发的适配器：提供了对 PostgreSQL / Oracle / SQL Server / OrientDB / ArangoDB / Apache Cassandra 的支持

基本上实现了对主流数据库的支持。

配置中的适配器与连接

Waterline 之所以可以使用一样的代码来操作多种数据库，奥妙~~洗衣粉~~在于其适配器。在进行配置的时候，需要设置两方面的内容，一是具体使用哪些适配器，二是建立数据库连接的时候，使用哪个适配器。下面是使用 MongoDB 的适配器创建一个数据库连接的配置：

var mongoAdapter = require('sails-mongo');
var wlconfig = {
  adapters: {
    'default': mongoAdapter,
    'mongo': mongoAdapter
  },
  connections: {
    'mongo': {
      // adapters 中的适配器代码
      adapter: 'mongo',
      url: 'mongodb://localhost/waterline-sample'
    }
  }
};

Waterline 在 MongoDB 的配置中，甚至还直接支持配置复制架构。

注意，需要在 adapters 中指定具体的适配器，connections 中配置连接时再指定 adapters 中的适配器代码。在进行具体的数据集合创建时，将会要指定使用 connections 中的哪个连接。

数据集合

Waterline 中负责具体与表和集合对应的是数据集合 Collection，它有点类似于 Mongoose 中的 Model，但在 Waterline 中，所有的数据集合合在一起，加上一些其它的属性和方法，构成一整个 models。

数据集合在初始化的时候，需要指定使用哪些连接，是否强制模式，具有哪些属性以及集合的 id，如下：

var Post = Waterline.Collection.extend({
  // 集合的 id
  identity: 'post',
  // 使用的连接数
  connection: 'mongo',
  // 是否强制模式
  schema: true,
  attributes: {
    title: {
      type: 'string',
      required: true
    },
    content: 'string',
    createTime: 'date',
    lastModifyTime: 'date'
  }
});

配置相当简单方便，类似于 Mongoose 中的 Schema。但要注意，指定属性的字段时，使用的是一个字符串值，而不是 JavaScript 中的具体类型，目前支持的数据类型有 string / text / integer / float / date / time / datetime / boolean / binary / array / json，这个范围要比 JavaScript 的类型范围大。

除了这四个基本配置，还可以配置校验器，添加自定义的方法，设置生命周期回调方法等。

校验器

balderdashy 为了 Sails.js 创建了 Waterline，为了实现 Waterline 中的数据校验，又参与了 Anchor 的开发。

校验器是在创建数据集合的时候指定给具体的属性的，除了预定义的校验器，还可以自定义校验器。预定义的校验器涵盖了 Mongoose 中的必须字段验证、字符串长度验证等。比如下面这几种：

// Waterline.Collection.extend() 的参数之一
attributes: {
  title: {
    type: 'string',
    required: true,
    maxLength: 100,
    minLength: 5
  },
  views: {
    type: 'integer',
    min: 0
  }
  createTime: {
    type: 'date',
    // 在某个时间点之前
    before: '2100-12-31',
    // 在某个时间点之后
    after: function(){
      return new Date();
    }
  }
}

除了上面这几个简单的，Anchor 支持的验证器还有针对时间、地理位置、正则表达式、布尔值、Email地址的，一共有 20 多个，用过 Mongoose 验证器的人是不是已经泪流满面了？

查询

Waterline 提供了 26 种查询方法 ——你没有看错，是 26 种。除了常规的 find / create / update / destory 方法，还有 findLike / startWith / findByNameIn / nameContains 之类。

查询方法可以使用三种方式来调用，分别是：

回调方式：直接把结果处理函数以回调函数的方法传给查询方法
链式方式：查询方法之后，直接以链式方式依次组织各个查询接口
Promise：这一方式使得错误处理更漂亮，代码也更容易阅读

查询的接口也很丰富，where / sort / exec，还有 Mongoose 中的 populate ，查询翻页使用 limit / skip，还提供了一个集成的方法 paginate，直接传入页码和每码数量即可。

查询的语法就更丰富了，包括：

条件修饰符：包括 > / < / >= / <= / ! / like / contains / startWith / endWith，大小比较的，除了常规的数字，也支持时间
查询选项：提供了 limit / skip 两个属性组织分页，使用 sort 属性确定排序，排序即可以使用 SQL 语法里的 DESC / ASC ，也可以用对象的方式来直接指定排序标准，并支持指定多个排序标准。select 指定查询结果所包含的字段

生命周期回调

Mongoose 可以通过中间件，来实现在进行特定操作的时候，调用自定义的方法。Waterline 必然也有这个功能，叫生命周期回调（Lifecycle Callbacks），除了没有 Mongoose 中的 init ，在 create / update / destory 时，均有多种回调。不过，调用的方法与 Mongoose 稍有不同，Waterline 的生命周期回调，是直接提供对应的方法名，分别是：

创建时：beforeValidate / afterValidate / beforeCreate / afterCreate
更新时：beforeValidate / afterValidate / beforeUpdate / afterUpdate
删除时：beforeDestroy / afterDestroy

这些方法，需要在初始化数据集合的时候进行定义。

还有吗？

当然，Waterline 还支持自定义数据类型、索引和集合间的关联。

下篇文章，我将使用一个例子来展示如何在实际的项目中使用 Waterline。

@2015-10-27 update，新文章在 Express 项目中使用 Waterline 已经完成。