数据库操作

### **1. MongoDB 基础与操作**
MongoDB 是一种流行的 NoSQL 数据库，存储数据为 JSON 格式的文档。以下是在 Node.js 中使用 MongoDB 的示例：

#### **连接 MongoDB**
```javascript
const mongoose = require('mongoose');

mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/mydatabase', {
  useNewUrlParser: true,
  useUnifiedTopology: true
});

const db = mongoose.connection;

db.on('error', console.error.bind(console, 'MongoDB connection error:'));
db.once('open', () => {
  console.log('Connected to MongoDB');
});
```

#### **定义 Schema 和 Model**
```javascript
const Schema = mongoose.Schema;

const userSchema = new Schema({
  name: String,
  email: String,
  age: Number
});

const User = mongoose.model('User', userSchema);
```

#### **执行 CRUD 操作**
- **创建（Create）**
  ```javascript
  const user = new User({ name: 'Alice', email: 'alice@example.com', age: 25 });
  user.save()
    .then(() => console.log('User created'))
    .catch(err => console.error(err));
  ```

- **读取（Read）**
  ```javascript
  User.find({ age: { $gt: 20 } })
    .then(users => console.log(users))
    .catch(err => console.error(err));
  ```

- **更新（Update）**
  ```javascript
  User.findOneAndUpdate({ name: 'Alice' }, { age: 26 }, { new: true })
    .then(updatedUser => console.log(updatedUser))
    .catch(err => console.error(err));
  ```

- **删除（Delete）**
  ```javascript
  User.findOneAndDelete({ name: 'Alice' })
    .then(() => console.log('User deleted'))
    .catch(err => console.error(err));
  ```

#### **高级操作**
- **聚合查询**
  ```javascript
  User.aggregate([
    { $match: { age: { $gt: 20 } } },
    { $group: { _id: '$age', count: { $sum: 1 } } }
  ])
    .then(result => console.log(result))
    .catch(err => console.error(err));
  ```

- **集合操作**
  ```javascript
  // 查询所有文档
  User.find().exec()
    .then(users => console.log(users))
    .catch(err => console.error(err));
  ```

---

### **2. MySQL 基础与操作**
MySQL 是一种关系型数据库。以下是在 Node.js 中使用 MySQL 的示例：

#### **连接 MySQL**
```javascript
const mysql = require('mysql2/promise');

async function connect() {
  const connection = await mysql.createConnection({
    host: 'localhost',
    user: 'root',
    password: 'password',
    database: 'mydatabase'
  });
  console.log('Connected to MySQL');
  return connection;
}
```

#### **执行 CRUD 操作**
- **创建（Create）**
  ```javascript
  async function createUser(connection) {
    await connection.execute(
      'INSERT INTO users (name, email, age) VALUES (?, ?, ?)',
      ['Bob', 'bob@example.com', 30]
    );
  }
  ```

- **读取（Read）**
  ```javascript
  async function getUsers(connection) {
    const [rows] = await connection.execute('SELECT * FROM users');
    console.log(rows);
  }
  ```

- **更新（Update）**
  ```javascript
  async function updateUser(connection) {
    await connection.execute(
      'UPDATE users SET age = ? WHERE name = ?',
      [31, 'Bob']
    );
  }
  ```

- **删除（Delete）**
  ```javascript
  async function deleteUser(connection) {
    await connection.execute('DELETE FROM users WHERE name = ?', ['Bob']);
  }
  ```

#### **事务处理**
```javascript
async function transaction(connection) {
  await connection.beginTransaction();
  try {
    await connection.execute(
      'UPDATE accounts SET balance = balance - ? WHERE user_id = ?',
      [100, 1]
    );
    await connection.execute(
      'UPDATE accounts SET balance = balance + ? WHERE user_id = ?',
      [100, 2]
    );
    await connection.commit();
  } catch (err) {
    await connection.rollback();
    throw err;
  }
}
```

#### **查询优化**
- **添加索引**
  ```javascript
  await connection.execute('CREATE INDEX idx_age ON users(age)');
  ```

---

### **3. Redis 基础与操作**
Redis 是一种内存数据库，常用于缓存、会话存储等。以下是在 Node.js 中使用 Redis 的示例：

#### **连接 Redis**
```javascript
const redis = require('redis');
const client = redis.createClient({ url: 'redis://localhost:6379' });

client.on('error', err => {
  console.error('Redis error:', err);
});

client.on('connect', () => {
  console.log('Connected to Redis');
});
```

#### **执行基本操作**
- **字符串操作**
  ```javascript
  // 设置键值对
  client.set('key', 'value', (err, reply) => {
    if (err) throw err;
    console.log(reply); // 输出: OK
  });

// 获取键值
  client.get('key', (err, reply) => {
    if (err) throw err;
    console.log(reply); // 输出: value
  });
  ```

- **哈希操作**
  ```javascript
  // 设置哈希字段
  client.hset('user:1', 'name', 'Alice', (err, reply) => {
    if (err) throw err;
    console.log(reply); // 输出: 1
  });

// 获取哈希字段
  client.hget('user:1', 'name', (err, reply) => {
    if (err) throw err;
    console.log(reply); // 输出: Alice
  });
  ```

- **列表操作**
  ```javascript
  // 添加列表元素
  client.lpush('messages', 'Hello', (err, reply) => {
    if (err) throw err;
    console.log(reply); // 输出: 1
  });

// 获取列表元素
  client.lrange('messages', 0, -1, (err, reply) => {
    if (err) throw err;
    console.log(reply); // 输出: ['Hello']
  });
  ```

#### **高级操作**
- **事务处理**
  ```javascript
  client.multi()
    .incr('counter')
    .incr('another_counter')
    .exec((err, replies) => {
      if (err) throw err;
      console.log(replies); // 输出: [ 1, 1 ]
    });
  ```

- **主从复制配置**
  统一使用异步的方式操作 Redis，确保数据一致性，或者通过 Redis 的主从复制机制进行配置。

通过以上代码示例，你可以在 Node.js 中操作 MongoDB、MySQL 和 Redis 数据库，实现基本的 CRUD 操作以及一些高级功能。