【愚公系列】《微信小程序与云开发从入门到实践》047-使用云数据库

🚀前言

在数字化转型的浪潮中，数据的管理与应用已成为企业和开发者关注的核心。微信小程序凭借其便捷的使用体验和广泛的用户基础，逐渐成为各类应用和服务的重要载体。其中，云数据库作为一种高效、灵活的解决方案，为小程序提供了强大的数据存储和管理能力，使得开发者能够专注于业务逻辑的实现，而无需过多担心基础设施的搭建和维护。

本文将深入探讨如何在微信小程序中使用云数据库，包括云数据库的基本概念、架构特点以及如何进行数据的创建、查询、更新和删除。我们将介绍云数据库的优势，如自动扩展、安全性、数据备份等，并通过实际案例展示其在小程序开发中的应用场景和最佳实践。

通过本篇文章，您将能够掌握使用云数据库的基本技能，理解如何将其与小程序的各项功能相结合，从而实现数据的高效管理和操作。无论您是云数据库的新手，还是希望提升数据管理能力的经验丰富的开发者，本文都将为您的小程序开发提供实用的指导和灵感。

希望通过阅读本篇文章，您能更好地利用云数据库的优势，为您的微信小程序赋能，实现更卓越的用户体验和业务价值。

🚀一、使用云数据库

云开发提供了一个JSON格式的数据库，数据库中的每条记录都是一个JSON对象。在云数据库中，可以创建多个集合，如果你使用过关系型数据库，可以将这里的集合理解为关系型数据库中的表。一个集合就是一个JSON对象数组，集合中的每个元素都是JSON对象。本节将介绍云数据库的具体用法。

🔎1.使用云开发数据库

首先，可以来尝试创建一个数据库集合，并向其中添加几条数据。打开云开发模板工程，进入云开发控制台，找到其中的数据库一栏，如图所示。

在这里插入图片描述

在页面的左侧可以看到，此工程模板默认创建了一个名为sales的数据库集合，此集合是通过云函数调用的方式创建的，关于云函数的部分这里暂且放下不谈，可以通过控制台手动地创建数据库集合。

点击页面左侧集合部分的加号，会弹出一个信息弹窗，在其中输入要创建的集合的名称，例如命名为books，如图所示。

在这里插入图片描述

创建完成后，会得到一个空的集合，点击其中的添加记录，可以向集合中新增几条数据，如图所示。

这段内容讲解了如何使用微信小程序云开发控制台进行数据管理，特别是在云数据库中添加、修改和导入数据，并且涉及到数据的权限设置。以下是整理后的核心要点：

1、添加图书记录

我们向 books 集合中添加了一条图书入档记录，记录的内容如下：

{
  id: "1",
  name: "《循序渐进 Vue3.0前端开发实战》",
  author: "愚公",
  date: "2024年12月28日"
}

在这里插入图片描述

在 JSON 模式 下添加数据时，云开发控制台会自动进行数据校验。如果没有错误提示，点击确定按钮即可完成添加。

• 注意：可以按照同样的方式继续添加多条图书记录。

2、导入和导出数据

• 导入数据：控制台支持使用 JSON 文件 来批量导入数据。
• 导出数据：数据也可以从云开发控制台导出为 JSON 文件，方便进行数据备份或迁移。

3、数据记录的主键和修改

• 每条新建记录会默认生成一个名为 id 的主键。
  • 主键 id 是自动生成的，且 不可修改。
  • 其他字段（如 name、author、date 等）可以在控制台中直接修改。
• 控制台支持以下修改功能：
  • 修改字段的 名称、类型、值。

在这里插入图片描述

4、数据权限设置

并非所有数据都可以在云开发控制台中进行修改。控制台允许根据数据的 敏感性 来设置不同的权限。

• 权限设置的场景：
  • 敏感数据（如用户个人信息）可以设置为 仅创建者可读写，即只有数据的创建者可以查看和修改。
  • 公开数据（如公开的图书信息）可以设置为 所有人可读、创建者可写，即所有人都可以查看，只有创建者可以修改。

示例：

• 公开的信息：如书籍名称、作者，可以设置为所有人可读，但只有创建者可写。
• 用户相关的信息：如用户邮箱、地址等，建议设置为仅创建者可读写，防止其他用户访问敏感信息。

在这里插入图片描述

🔎2.云数据库支持的数据类型

🦋2.1 云数据库支持的数据类型

云数据库支持以下几种数据类型：

1. 字符串类型（String）
2. 数字类型（Number）
3. 对象类型（Object）
4. 数组类型（Array）
5. 布尔值类型（Boolean）
6. 日期时间类型（Date）
7. 地理位置类型（Geo）
8. Null 类型（Null）

🦋2.2 各数据类型的特点和说明

☀️2.2.1 字符串类型（String）

• 用于存储文本数据，常见的数据类型之一。

☀️2.2.2 数字类型（Number）

• 用于存储整数或浮动小数点数值。

☀️2.2.3 对象类型（Object）

• 用于存储键值对形式的数据结构，可以存储多个属性，类似于 JavaScript 中的对象。

☀️2.2.4 数组类型（Array）

• 用于存储多个值的集合，值可以是任何类型的数据，如字符串、数字、对象等。

☀️2.2.5 布尔值类型（Boolean）

• 用于存储 true 或 false 两个值，通常用于表示条件判断的结果。

🦋2.3 特殊数据类型说明

☀️2.3.1 日期时间类型（Date）

• 用于存储日期和时间，数据类型对应 JavaScript 中的 Date 对象。
  • 需要注意的是，在小程序端创建的 Date 对象记录的是 客户端的时间，而客户端时间可能不够准确或可信。
  • 云开发接口 提供了获取 服务器端时间 的方法，建议使用服务器端时间来确保时间数据的准确性。

☀️2.3.2 地理位置类型（Geo）

• 用于存储 经纬度信息。
• 支持存储多种地理位置信息，如：
  • 点：单个经纬度坐标。
  • 线：一组连接的点，表示路径。
  • 区域：一组包含多个点的数据，表示一个区域的范围。
• 云数据库提供了多个接口支持地理位置数据的增删改查操作。

☀️2.3.3 Null 类型（Null）

• 用于表示 占位字段，字段值为 null，即表示该字段存在，但没有实际存储数据。
• 适用于需要存储存在但是没有值的字段。

🦋2.4 总结

• 云数据库支持多种常见的数据类型，包括字符串、数字、对象、数组、布尔值等，这些类型容易理解和使用。
• 特殊类型：
  • 日期时间类型 存储 JavaScript Date 对象，需要注意客户端时间可能不准确。
  • 地理位置类型 用于存储经纬度，支持点、线、区域等数据格式，并且提供丰富的接口来操作这些数据。
  • Null 类型 表示字段存在但没有数据，适用于占位字段。

通过这些数据类型，开发者可以在云数据库中灵活存储和处理各种形式的数据，满足不同的业务需求。

🔎3.新增与查询数据

🦋3.1 创建页面和云数据库引用

步骤1: 创建页面文件

在示例工程中，首先创建一个名为 cloudDBDemo 的页面文件，并在 cloudDBDemo.wxml 文件中编写如下代码：

<!-- pages/cloudDBDemo/cloudDBDemo.wxml -->
<button type="primary" bindtap="insert">插入一条数据</button>

此代码在页面上添加了一个按钮，点击按钮后会向云数据库中的 books 集合中插入一条新的图书记录。

步骤2: 初始化云开发环境和获取数据库引用

在 cloudDBDemo.js 文件中，编写如下代码来初始化云开发环境，并获取云数据库的引用：

// pages/cloudDBDemo/cloudDBDemo.js
Page({
  onLoad: function(options) {
    wx.cloud.init({
      env: 'cloud1-4ghg65i9b5531b77'  // 设置云环境ID
    });

    // 获取云数据库引用
    const db = wx.cloud.database({
      env: 'cloud1-4ghg65i9b5531b77'
    });

    // 获取books集合引用
    this.data.books = db.collection('books');
  },

  insert: function() {
    // 向cloud数据库的books集合中插入一条数据
    this.data.books.add({
      data: {
        author: "珲少",
        date: "2022年4月21日",
        id: "3",
        name: "小程序开发实战"
      },
      success: function(res) {
        console.log("插入完成", res);
      }
    });
  }
});

注意事项：

• 在调用任何云开发接口之前，首先需要初始化云开发环境，使用 wx.cloud.init() 方法进行初始化，env 参数用于设置使用的云环境ID，云环境ID可以在云开发控制台中找到。
• 使用 wx.cloud.database() 方法获取云数据库引用，并通过 db.collection('books') 获取到 books 集合的引用。

🦋3.2 增：插入数据

在上面的代码中，insert 方法用于向 books 集合插入一条新数据。

插入数据的步骤：

1. 通过 add() 方法向集合插入一条新的数据记录。
2. 数据插入成功后，会触发 success 回调，返回插入结果。

🦋3.3 查：查询数据

1) 通过主键查询单条数据

当每次向数据库插入数据时，云数据库会自动生成一个 id 字段作为主键。可以通过主键快速查询某一条数据。

searchOne: function() {
  this.data.books.doc("5464a2946261026501c1db107b722562").get({
    success: function(res) {
      console.log(res);
    },
    fail: function(error) {
      console.log(error);
    }
  });
}

说明：

• 通过 doc() 方法指定要查询的文档 ID。
• 使用 get() 方法获取数据，success 回调返回查询结果，fail 回调处理错误。

注意：由于设置了 books 集合的数据权限为“仅创建者可读写”，因此查询数据时需要确保查询的数据是当前用户所创建的。

2) 使用条件查询多条数据

通常情况下，我们不会直接通过主键查询数据，而是通过条件来查询多条数据。使用 where() 方法设置查询条件。

this.data.books.where({
  author: '珲少'
}).get({
  success: function(res) {
    console.log(res);
  }
});

说明：

• where() 方法用于设置查询条件，条件可以是多个字段组合，表示满足所有条件的数据才会被查出。

3) 获取集合中所有可读数据

如果需要获取集合中所有可读的数据，可以使用如下代码：

this.data.books.get({
  success: function(res) {
    console.log(res);
  }
});

🦋3.4 总结

在小程序云开发中，使用云数据库进行 增、删、改、查 的操作非常简单。通过以下步骤，你可以实现数据库操作：

1. 初始化环境：调用 wx.cloud.init() 初始化云开发环境。
2. 获取数据库引用：使用 wx.cloud.database() 获取数据库引用，操作数据库集合。
3. 插入数据：使用 add() 方法插入数据。
4. 查询数据：
   • 通过主键查询：使用 doc() 方法查询单条数据。
   • 使用条件查询：通过 where() 方法查询符合条件的多条数据。
   • 获取所有数据：使用 get() 方法获取集合中的所有数据。

通过这些操作，你可以在小程序中实现基本的数据增删改查功能，方便进行数据存储和展示。

🔎4.高级查询操作

🦋4.1 使用查询指令进行数据查询

在云数据库中，除了通过基本的字段值匹配查询数据外，我们还可以使用查询指令来控制查询的匹配方式，从而实现更复杂的查询需求。常见的查询指令包括 neq（不等于）、lt（小于）、lte（小于等于）、gte（大于等于）等，这些指令可以帮助我们更灵活地筛选数据。

示例代码：查询所有 id 值不等于 3 的图书记录

1. 修改 onLoad 方法，初始化云环境并获取指令对象：

onLoad: function(options) {
  wx.cloud.init({
    env: 'cloud1-4ghg65i9b5531b77'  // 设置云环境ID
  });

  // 获取云数据库引用
  const db = wx.cloud.database({
    env: 'cloud1-4ghg65i9b5531b77'
  });

  // 获取指令对象
  this.command = db.command;

  // 获取某个集合的引用
  this.data.books = db.collection('books');
}

1. 使用指令查询 id 不等于 3 的数据：

this.data.books.where({
  id: this.command.neq('3')  // 使用neq指令进行不等于查询
}).get({
  success: function(res) {
    console.log(res);
  }
});

说明：

• this.command.neq('3') 表示查询 id 不等于 3 的所有数据。neq 是“不等于”的查询指令。

🦋4.2 常用查询指令

云数据库提供了多种查询指令，可以灵活地进行条件查询。以下是一些常用的查询指令及其说明：

这些指令可以结合不同的条件使用，实现精确的数据筛选。

🦋4.3 使用逻辑运算符进行组合查询

除了基本的指令查询外，云数据库还支持逻辑运算符，如 and（与）和 or（或），来实现复杂的条件组合查询。

示例代码：查询 id 不等于 3 且不等于 2 的图书记录

this.data.books.where({
  id: this.command.neq('3').and(this.command.neq('2')) // 且 id不等于2
}).get({
  success: function(res) {
    console.log(res);
  }
});

• and 指令表示 “与” 逻辑关系，即要求数据同时满足多个条件。

示例代码：查询 id 不等于 3 或不等于 2 的图书记录

this.data.books.where({
  id: this.command.neq('3').or(this.command.neq('2'))  // 或者 id不等于2
}).get({
  success: function(res) {
    console.log(res);
  }
});

• or 指令表示 “或” 逻辑关系，即满足任意一个条件即可返回数据。

🦋4.4 链式调用查询

在使用查询指令时，可以通过链式调用的方式组合多个查询条件，灵活实现复杂的查询需求。例如，可以同时使用 neq、gte 和 and 指令来查询符合多个条件的数据。

示例代码：查询 id 不等于 3 且大于等于 2 的图书记录

this.data.books.where({
  id: this.command.neq('3').and(this.command.gte('2'))  // id大于或等于2
}).get({
  success: function(res) {
    console.log(res);
  }
});

🦋4.5 总结

• 查询指令：云数据库提供了多种查询指令，如 neq（不等于）、lt（小于）、gte（大于或等于）等，帮助开发者灵活地控制查询条件。
• 逻辑运算符：通过 and 和 or 指令，开发者可以组合多个查询条件，实现复杂的逻辑查询。
• 链式调用：可以使用链式调用组合多个查询指令，使查询条件更加灵活。

通过这些功能，开发者可以根据不同需求对云数据库中的数据进行精确查询，为小程序的业务逻辑提供强有力的支持。

🔎5.更新与删除数据

🦋5.1 更新操作（修改数据）

更新数据的前提：查询

更新操作的前提是查询，通常我们需要通过某个条件来定位到要更新的数据，例如通过主键（文档ID）来更新特定数据。

示例代码：通过文档ID更新数据

假设我们要更新某条数据的 author 字段，将其改为 "未录入"，可以使用如下代码：

this.data.books.doc("5464a2946261026501c1db107b722562").update({
  data: {
    author: "未录入"  // 将author字段更新为“未录入”
  },
  success: function(res) {
    console.log(res);  // 输出更新结果
  }
});

• doc("5464a2946261026501c1db107b722562") 通过文档ID查找要更新的记录。
• update() 方法用于更新数据，data 中传入需要更新的字段及其新值。

使用命令进行运算更新

在更新数据时，可以使用一些数据库命令来进行更复杂的更新操作。例如，如果某个字段是数组类型，可以直接往数组中添加元素。

示例代码：更新数组字段并追加元素

假设 list 是一个数组类型字段，我们要向该数组添加一个新的元素 "新增"，可以使用 push 命令：

this.data.books.doc("5464a2946261026501c1db107b722562").update({
  data: {
    list: this.command.push("新增")  // 使用push命令往数组末尾追加元素
  },
  success: function(res) {
    console.log(res);  // 输出更新结果
  }
});

• this.command.push("新增") 表示在 list 数组的末尾添加 "新增" 元素。

🦋5.2 常用更新命令

在更新操作中，除了设置字段值，还可以通过一些命令进行特定类型的数据操作。常见的更新命令如下：

示例：

• 自增操作：this.command.inc(1) 会让字段值自增 1。
• 数组操作：this.command.push("新增") 会向数组末尾添加一个元素。

🦋5.3 批量更新操作

在进行批量更新时，可以首先使用 where() 方法进行查询，筛选出符合条件的数据，然后使用 update() 方法批量更新。

示例代码：批量更新操作

假设我们要更新所有 author 为 "珲少" 的图书，向它们的 list 数组中添加 "新增" 元素：

this.data.books.where({
  author: "珲少"  // 条件：author为"珲少"
}).update({
  data: {
    list: this.command.push("新增")  // 在list数组末尾添加"新增"元素
  },
  success: function(res) {
    console.log(res);  // 输出更新结果
  }
});

说明：

• where({ author: "珲少" }) 用于筛选出所有 author 字段为 "珲少" 的文档。
• update() 方法应用于筛选出的结果，更新它们的 list 字段。

🦋5.4 删除操作

删除操作与更新操作类似，首先通过查询条件定位到要删除的数据，然后使用 remove() 方法删除数据。

示例代码：删除数据

假设我们要删除所有 author 为 "珲少" 的图书记录：

this.data.books.where({
  author: "珲少"  // 条件：author为"珲少"
}).remove({
  success: function(res) {
    console.log(res);  // 输出删除结果
  }
});

• where({ author: "珲少" }) 用于筛选出符合条件的文档。
• remove() 方法会删除符合条件的所有文档。

注意：

• 如果更新数据时，所更新的字段不存在，云数据库会自动创建该字段。

🦋5.5 总结

• 更新数据：可以通过 update() 方法修改现有数据，支持字段值直接设置、数组操作、数值字段的自增/自乘等。
• 常用更新命令：set、remove、inc、mul、push、pop、shift 和 unshift，可用于不同类型字段的更新。
• 批量更新：通过 where() 条件查询，结合 update() 方法批量更新符合条件的数据。
• 删除数据：通过 where() 查询定位数据，使用 remove() 方法删除数据。

这些操作帮助开发者在小程序中高效地管理和更新数据库中的数据。通过使用不同的查询条件和命令，您可以实现灵活的数据操作逻辑。

🔎6.数据库变更实时推送

🦋6.1 实时数据推送功能

在小程序云数据库中，除了基本的增删改查操作外，还提供了实时数据推送功能。这个功能可以让开发者实时获取数据库中的数据变化，并根据这些变化做出相应的处理。

如何使用实时数据推送：

为了监听数据的变化，需要添加一个监听器。当满足条件的数据发生变化时，云数据库会通过回调的方式将变化内容推送给我们。以下是使用实时数据推送的示例代码：

this.watcher = this.data.books.where({ author: "珲少" }).watch({
  onChange: function(info) {
    console.log(info.docChanges);  // 输出数据变化信息
  },
  onError: function(err) {
    console.error('The watch closed because of error', err);  // 输出错误信息
  }
});

• watch() 方法：创建一个实时数据推送的监听器。
• onChange 回调：当数据发生变化时，会触发此回调并返回数据变更的信息。
• onError 回调：当监听器发生错误时，会触发此回调。

注意：

• onChange 和 onError 都是必须配置的回调函数。
• 通过回调函数中的参数，可以获取数据变化的详细信息。

🦋6.2 回调参数对象的属性

当 onChange 或 onError 回调触发时，云数据库会传递一个包含数据变更信息的对象。以下是回调参数对象的主要属性：

• docChanges：包含数据变更的详细信息，通常是一个数组，记录了每条变更数据的具体情况。
• docs：数据快照，包含了当前所有符合查询条件的最新数据。
• type：标识变更事件的类型，枚举值见下表。

🦋6.3 变更事件类型（type）

type 字段表示此次数据变更的类型，常见的枚举值包括：

说明：

• init：当监听器首次开始监听时，立即触发一次回调，通常用于初始化数据。
• add：新增数据事件，表示数据被插入。
• update：数据被更新，类似数据库中的 update 操作。
• remove：数据被删除，类似数据库中的 remove 操作。
• sort：由于排序变化导致的数据变化。

🦋6.4 docChanges 数组中的详细信息

docChanges 数组包含了所有数据变更的详细信息。每个变更对象的属性如下：

详细字段说明：

• queueType：指示变更事件的队列类型，常见的值有 init、update、enqueue（记录进入列表）、dequeue（记录离开列表）。
• dataType：与 type 一致，表示数据的更新类型（add、update 等）。
• docId：被更新、删除或新增数据的文档ID。
• doc：变更后的完整数据对象。
• updatedFields：记录被更新字段的名称和值。
• removedFields：记录被删除字段的名称。

🦋6.5 使用场景举例

假设你正在开发一个图书管理小程序，并且需要实时监控所有 author 为 "珲少" 的图书数据变更，可以使用以下代码：

this.watcher = this.data.books.where({ author: "珲少" }).watch({
  onChange: function(info) {
    // 处理数据变化
    console.log(info.docChanges);  // 输出变更的详细信息
  },
  onError: function(err) {
    console.error('The watch closed because of error', err);  // 输出错误信息
  }
});

• 当图书数据（如 author 字段）发生变化时，onChange 回调将会被触发，开发者可以根据 docChanges 中的内容进行处理。
• 如果监听器出错，例如网络问题或数据库异常，onError 回调将会被触发。

🦋6.6 总结

• 实时数据推送：通过 watch() 方法，可以实现对数据库数据的实时监听。当数据发生变化时，云数据库会通过回调的方式将变化的内容推送给开发者。
• 回调参数对象：onChange 和 onError 回调函数的参数对象包含了丰富的变化信息，开发者可以根据 docChanges 进行详细的数据处理。
• 变更事件类型：通过 type 字段，开发者可以轻松了解数据变化的类型，如新增、更新、删除等。
• 详细的变更信息：通过 docChanges 中的详细数据（如更新字段、删除字段等），可以精确控制如何响应数据变化。

这种实时数据推送功能非常适合需要实时响应数据变化的场景，如即时通讯、实时动态更新、数据监控等。

🔎7.数据库备份

🦋7.1 数据备份与恢复的重要性

对于互联网产品而言，数据是最为关键的资产，尤其是与用户相关的数据。例如，网上银行如果丢失用户的存款信息，将会带来灾难性的后果。因此，小程序云数据库为用户提供了 容灾方案，即自动备份与数据恢复功能，确保在误操作或数据损坏时，能够将损失降到最低。

🦋7.2 云数据库的自动备份功能

• 自动备份：系统默认会在每日凌晨自动进行数据库备份。
• 备份保存期限：最多会保存 7天 的备份数据。
• 自动恢复能力：对于误操作（如删除或损坏数据），可以将数据库恢复到最近的备份状态。

🦋7.3 备份与恢复功能操作

备份查看与回档入口

在 云开发控制台 的数据库板块中，提供了数据库回档的功能入口，开发者可以通过该入口查看和操作数据库的备份与恢复。

• 回档入口：进入数据库板块，可以看到“数据库回档”功能。

如何进行回档操作

1. 点击“新建回档”：
   • 在控制台中，选择“新建回档”按钮，弹出回档操作窗口。
2. 选择要回档的数据库集合：
   • 在弹出的窗口中，选择需要恢复的数据库集合。
   • 每个备份都会有明确的备份时间，用户可以选择恢复到某个具体的备份版本。
3. 选择恢复的集合：
   • 点击“下一步”按钮，系统会显示备份数据的详细信息。
4. 设置回档后的集合名称：
   • 回档完成后，系统会创建新的数据库集合，集合名称可以自定义，但不能与已有集合同名。
5. 回档过程：
   • 回档的过程需要一定的时间，具体的进度可以在数据库回档页面查看。
   • 在回档期间，数据库的访问不受影响，但不能新建回档任务。

回档期间的注意事项

• 访问不受影响：虽然回档过程需要一定时间，但数据库的其他访问操作不会中断，用户可以继续进行数据读取和操作。
• 不能创建新的回档任务：在回档过程中，不能同时发起新的回档任务。

在这里插入图片描述

🦋7.4 回档后的效果

• 创建新的集合：回档操作会创建一个新的集合，恢复的数据将被放置到新的集合中，而不会覆盖现有的数据库。
• 数据库名称：恢复后的集合名称需要手动指定，且不能与现有集合重名。

在这里插入图片描述

🦋7.5 总结

• 自动备份：小程序云数据库每天凌晨会自动备份数据，最多保留7天的备份数据。
• 回档功能：开发者可以通过控制台进行数据库回档操作，将数据恢复到某个备份状态。
• 回档过程：回档操作不会影响数据库的正常访问，但需要一定时间，且回档期间不能发起新的回档任务。
• 恢复数据：回档后会创建一个新的集合，集合名称可以自定义，但不能与现有集合重名。

这项功能能够有效防止误操作或其他原因导致的数据丢失，保证数据的安全性和可靠性。

参考来源：这些系列文章是借鉴了张益珲《微信小程序与云开发从入门到实践》