Doit! - 데이터베이스 사용하기

몽고디비는 자바스크립트 객체를 그대로 저장할 수 있어서 자바스크립트 언어를 사용하는 노드에서 데이터를 저장하기 좋은 데이터베이스이다.

06-1. 몽고디비 시작하기

몽고디비는 관계형 데이터베이스와 달라 SQL을 사용하지 않는다.

몽고디비란?

비관계형 데이터베이스로 NoSQL, Not Only SQL이라고 한다. NoSQL 데이터베이스는 성능을 최우선으로 생각하기 때문에 실시간으로 처리해야 하는 경우나 대용량 트래픽을 감당할 수 있는 메시징 시스템 등에 활용된다.

몽고디비는 테이블 개념이 없이 여러거 데이터가 모인 하나의 단위를 Collection(컬렉션)이라 부른다. 컬렉션은 테이블과 달리 데이터를 정해 놓은 column의 형태대로 넣어야 한다는 제약은 없다.

즉, 데이터베이스는 컬렉션의 집합이라고 할 수 있다. 그리고 각각의 컬렉션은 여러 개의 문서 객체를 가질 수 있다. 이 문서 객체들은 관계형 데이터베이스에서 한 줄의 데이터인 레코드와 비슷하다. 하지만 다른 문서 객체와 똑같은 속성을 가질 필요가 없어서 필요에 따라 완전히 다른 속성을 넣어 둘 수 있다.

몽고디비에 데이터를 추가하거나 조회하기

셸(Shell)

셸이란 명령을 받아서 실행하는 프로그램이다.

$ mongo

데이터 베이스는 db라는 이름으로 접근할 수 있으며 그 안에 컬렉션을 만들고 문서를 저장할 수 있다. 컬렉션을 별도로 만들지 않고 해당 컬렉션에 필요한 작업을 실행하도록 지정만해도 자동으로 만들어진다.

• insert() : 데이터 추가

  $ db.users.insert({name:'박우진',age:19})

• find() : 데이터 조회

  $ db.users.find().pretty()

• remove() : 데이터 삭제

06-2. 익스프레스에서 몽고디비 사용하기

regexp 표현식 : 정규표현식의 약자로 특정한 규칙을 가진 문자열의 집합이다.

//몽고디비 모듈 사용
var MongoClient = require('mongodb').MongoClient;

//데이터베이스 객체를 위한 변수 선언
var database;

//데이터 베이스 연결
function connectDB(){
    //DB 연결정보
    var databaseUrl = 'mongodb://localhost:27017/local';

    //DB연결
    MongoClient.connect(databaseUrl,function(err,db){
        if(err) throw err;

        console.log('데이터베이스에 연결되었습니다. : ',databaseUrl);

        //database변수 할당
        database = db;
    });
}

...

http.createServer(app).listen(3000,function(){
    console.log('3000포트에서 시작'+app.get('port'));

    connectDB();
});

사용자가 보내온 아이디 비밀번호 비교

//사용자를 인증하는 함수
var authUser = function(database,id,password,callback){
    console.log('authUser호출');

    //users collection
    var users = database.collection('users');

    //id,password검색
    users.find({"id" : id, "password" : password}).toArray(function(err,docs){
        if(err){
            callback(err,null);
            return;
        }
        if(docs.length>0){
            console.log('id : %s, password : %s find',id,password);
            callback(null,docs);
        }else{
            console.log('일치하는 사용자 찾지못함.');
            callback(null,null);
        }
    });
}

로그인 처리를 요청하는 패스에 라우팅 함수 추가

//로그인 라우팅 함수-DB정보와 비교
app.post('/process/login',function(req,res){
    console.log('/process/login 호출');

    var paramId = req.param('id');
    var paramPassword = req.param('password');

    if(database){
        authUser(database,paramId,paramPassword,function(err,docs){
            if(err) {throw err;}

            if(docs){
                console.dir(docs);

                res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
                res.write('<h1>로그인성공</h1>');
                res.write('<div><p>User-ID :'+paramId+'</p></div>');
                res.write("<br><br><a href = '/public/login.html'>다시로그인하기</a>");
                res.end();
            }else{
                res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
                res.write('<h1>로그인 실패</h1>');
                res.write('<div><p>아이디와 비밀번호를 다시 확인하십시오</p></div>');
                res.write("<br><br><a href = 'public/login.html'>로그인 페이지</a>");
                res.end();
            }
        });
    }else{
    res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
    res.write('<h1>DB연결 실패</h1>');
    res.end();
    }
});

사용자 추가기능 만들기

//사용자를 추가하는 함수
var addUser = function(database,id,password,name,callback){
    console.log('addUser호출' +id+password+name);

    //users collection
    var users = database.collection('users');

    //사용자 추가
    users.insertMany([{"id":id,"password":password,"name":name}],function(err,result){
        if(err){
            callback(err,null);
            return;
        }
        if(result.insertedCount>0){
            console.log('사용자 레코드 추가'+result.insertedCount);
        }else{
            console.log('추가된 레코드 없음');
        }
        callback(null,result);
    });
}

//사용자 추가 라우팅 함수
router.route('/process/adduser').post(function(req,res){
    console.log('/process/adduser 호출');

    var paramId = req.body.id || req.query.id;
    var paramPassword = req.body.password || req.query.password;
    var paramName = req.body.name || req.query.name;

    console.log('요청 파라미터'+paramId+paramPassword+paramName);

    if(database){
        addUser(database,paramId,paramPassword,paramName,function(err,result){
            if(err) {throw err;}

            if(result&&result.insertedCount>0){
                console.dir(result);

                res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
                res.write('<h1>사용자 추가 성공</h1>');
                res.end();
            }else{
                res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
                res.write('<h1>사용자 추가 실패</h1>');
                res.end();
            }
        });
    }else{
    res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
    res.write('<h1>DB연결 실패</h1>');
    res.end();
    }
});

데이터베이스 관리도구 사용하기

Robomongo를 사용하면 간단하게 컬렉션이나 문서 객체를 추가, 수정, 삭제 할 수 있다.

06.3 몽구스로 데이터베이스 다루기

몽고디비를 사용하면서 하나의 컬렉션 안에 똑같은 속성을 가진 문서 객체를 반복적으로 넣어 둔다면 데이터를 조회할 때도 어떤 속성들이 들어 있는 지 미리 알고 있는 상태에서 조회할 수 있다. 모듈 중 대표적인 것이 몽구스(mongoose)이다.

몽구스 모듈 사용하기

스키마(Schema)란 데이터베이스의 구조를 정의한 것을 말한다. 스키마에 따라 문서 객체를 저장하는 것이 때로는 편리하다. 자바스크립트 객체와 데이터베이스 객체를 서로 매칭하여 바꿀 수 있게 하는 것을 Object Mapper라 한다.

$ npm install mongoose --save

//몽구스 모듈 불러들이기
var mongoose = require('mongoose');

메소드	설명
connect(uri(s),[options],[callback])	mongoose를 사용해 데이터베이스에 연결 연결 후에는 mongoose.connection객체를 사용해 연결 관련 이벤트를 처리할 수 있다.
Schema()	스키마를 정의하는 생성자
model(name,[schema],[collection],[skiplnit])	모델을 정의한다. [collection]이 지정되면 이 컬렉션을 사용하며, 지정하지 않으면 name으로 유추한 컬렉션을 사용한다.

//데이터베이스 스키마 객체를 위한 변수 선언
var UserSchema;

//데이터베이스 모델 객체를 위한 변수 선언
var UserModel;

//데이터 베이스 연결
function connectDB(){
    //DB 연결정보
    var databaseUrl = 'mongodb://localhost:27017/local';

    console.log('데이터베이스 연결을 시도합니다.');
    mongoose.Promise = global.Promise;
    mongoose.connect(databaseUrl);
    database = mongoose.connection;

    database.on('error',console.error.bind(console,'mongoose connection error'));
    database.on('open',function(){
        console.log('데이터베이스에 연결되었습니다.'+databaseUrl);

        //스키마정의
        UserSchema = mongoose.Schema({
            id: String,
            name: String,
            password: String
        });
        console.log('schema정의');

        //모델 정의
        UserModel = mongoose.model("users",UserSchema);
        console.log('모델정의');
    });

    //연결끊어지면 5초후 재연결
    database.on('disconnected',function(){
        console.log('연결이 끊어짐. 재연결');
        setInterval(connectDB,5000);
    });
}

몽구스로 사용자 인증하기

데이터 처리 메소드

메소드	설명
find([criteria],[callback])	조회 조건을 사용해 컬렉션의 데이터 조회. 조회결과는 콜백함수 전달
save([options],[callback])	모델 인스턴스 객체의 데이터 저장 저장 결과는 콜백함수 전달
update([criteria],[doc],[options],[callback])	컬렉션의 데이터 조회한 후 업데이트 where()메소드 함께 사용
remove([criteria],[callback])	컬렉션의 데이터 삭제

UserModel.where({id: 'test01'}).update({name: "옹성우"},fucntion(err...){...})

//사용자를 인증하는 함수
var authUser = function(database,id,password,callback){
    console.log('authUser호출');

    //id,password검색
    UserModel.find({"id" : id, "password" : password},function(err,results){
        if(err){
            callback(err,null);
            return;
        }
        console.log('id : %s, password : %s find',id,password);
        console.dir(results);
        if(docs.length>0){
            console.log('id : %s, password : %s find',id,password);
            callback(null,results);
        }else{
            console.log('일치하는 사용자 찾지못함.');
            callback(null,null);
        }
    });
};

06-4 인덱스와 메소드 사용하기

빠른 검색을 위해 각각의 속성에 인덱스를 만들 수 있다. 스키마를 만들 때 각 속성의 스키마 타입에는 여러 정보가 들어갈 수 있는데 인덱스도 그중 하나다.

var USerSchema = new mongoose.Schema({
    id: {type: String,required: true, unique: true},
    password: {type: String,required: true},
    name: {type: String, index: 'hashed'},
    age: Number,
    created_at: {type:Date, index: {unique:false, expires: '1d'}},
    updated_at: Date
});

id속성값에 unique가 true이면 자동으로 인덱스가 만들어진다. 위치 기반 서비스를 위해 저장되는 경위도 좌표에 공간 인덱싱이 사용된다.{type: [Number],index:'2d',sparse: true}

스키마 객체 메소드

메소드	설명
static(name,fn)	모델 객체에서 사용할 수 있는 함수 등록 함수의 이름과 함수 객체를 마라미터로 전달
method(name,fn)	모델 인스턴스 객체에서 사용할 수 있는 함수 등록 함수의 이름과 함수 객체를 마라미터로 전달

사용자 리스트 조회 기능 추가

//데이터 베이스 연결
function connectDB(){
    //DB 연결정보
    var databaseUrl = 'mongodb://localhost:27017/local';

    console.log('데이터베이스 연결을 시도합니다.');
    mongoose.Promise = global.Promise;
    mongoose.connect(databaseUrl);
    database = mongoose.connection;

    database.on('error',console.error.bind(console,'mongoose connection error'));
    database.on('open',function(){
        console.log('데이터베이스에 연결되었습니다.'+databaseUrl);

        //스키마정의
        UserSchema = mongoose.Schema({
            id: {type: String,required: true, unique: true},
            password: {type: String,required: true},
            name: {type: String, index: 'hashed'},
            age: { type: Number,'default': -1},
            created_at: {type:Date, index: {unique:false}, 'default': Date.now},
            updated_at: {type:Date, index: {unique:false}, 'default': Date.now}
        });

        // 스키마에 static메소드 추가
        UserSchema.static('findById',function(id,callback){
            return this.find({id: id},callback);
        });

        UserSchema.static('findAll',function(callback){
            return this.find({ },callback);
        });
        console.log('schema정의');

        //모델 정의
        UserModel = mongoose.model("users2",UserSchema);
        console.log('모델정의');
    });

    //연결끊어지면 5초후 재연결
    database.on('disconnected',function(){
        console.log('연결이 끊어짐. 재연결');
        setInterval(connectDB,5000);
    });
}

//사용자를 인증하는 함수
var authUser = function(database,id,password,callback){
    console.log('authUser호출');


    //id,password검색
    UserModel.findById(id,function(err,results){
        if(err){
            callback(err,null);
            return;
        }

        console.log('id : %s로 사용자 검색 결과',id);
        console.dir(results);

        if(results.length>0){
            console.log('아이디와 일치하는 사용자 찾음');

            //비밀번호 확인
            if(results[0]._doc.password == password){
                console.log('비밀번호 일치');
                callback(null,results);
            }else{
            console.log('비밀번호 일치하지 않음');
            callback(null,null);
            }
        }else{
            console.log('아이디와 일치하는 사용자를 찾지못함');
            callback(null,null);
        }
    });
}
...

//사용자 리스트 함수
router.route('/process/listuser').post(function(req,res){
    console.log('/process/listuser 호출');

    //데이터베이스 객체가 최기화된 경우, 모델객체의 findAll메소드 호출
    if(database){
        //1.모든 사용자 검색
        UserModel.findAll(function(err,results){
            //오류가 발생햇을 때 클라이언트로 오류 전송
            if(err){
                console.log('사용자 리스트 조회 중 오류 발생'+err.stack);

                res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
                res.write('<h1>사용자 리스트 조회 중 오류 발생</h1>');
                res.write('<p>'+err.stack+'</p>');
                res.end();    

                return;
            }

            if(results){ // 결과 객체 있으면 리스트 전송
                console.dir(results);

                res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
                res.write('<h1>사용자 리스트</h1>');
                res.write('<div><ul>');

                for(var i=0;i<results.length;i++){
                    var curId = results[i]._doc.id;
                    var curName = results[i]._doc.name;
                    res.write('        <li>#'+i+' : '+curId+','+curName+'</li>');
                }
                res.write('</ul></div>');
                res.end();
            }else{ // 결과 객체가 없으면 실패 응답 전송
                res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
                res.write('<h1>사용자 리스트 조회 실패</h1>');
                res.end();
            }
        });
    }else{ // 데이터베이스 객체가 초기화되지 않았을때 실패응답 전송
        res.writeHead('200',{'Content-Type':'text/html;charset=utf8'});
        res.write('<h1>DB연결 실패</h1>');
        res.end();
    }
});
...

_doc속성은 각 문서 객체의 정보를 담고 있다.

06-5 비밀번호암호화하여 저장하기

virtual 함수 사용하기

비밀번호는 단방향으로 암호화하여 원본 비밀번호 문자열을 알 수 없도록 만든다.

단방향 암호화는 암호화된 데이터는 다시 원본으로 복구 할 수 없다. 원본 글자를 복구하는 과정을 복호화라고 하는데 복호화할 수 있는 방법이 없으므로 한쪽 방향으로만 암호화가 가능하다는 의미이다.

virtual()은 문서 객체에 실제로 저장되는 속성이 아니라 가상의 속성을 지정할 수 있다. 문서 객체를 저장할 때 set()메소드로 지정한 함수가 필요한 작업을 수행하며, 문서 객체를 조회할 때 get()메소드로 지정한 함수가 실행된다.

스키마 객체의 virtual()함수 사용법 알아보기

//====모듈 불러들이기 ====//

var mongodb = require('mongodb');
var mongoose = require('mongoose');

//db연결

var database;
var UserSchema;
var UserModel;

//데이터베이스에 연결하고 응답 객체의 속성으로 db객체 추가
function connectDB(){
    //db 연결 정보
    var databaseUrl = 'mongodb://localhost:27017/local';

    //db 연결
    mongoose.connect(databaseUrl);
    database = mongoose.connection;

    database.on('error',consol.error.bind(console,'mongoose connection error.'));
    database.on('open',function(){
        console.log('db연결됨'+databaseUrl);

        //user 스키마 및 모델 객체 생성
        createUserSchema();

        //test
        doTest();
    });
    database.on('disconnected',connectDB);
}

// user스키마 및 모델 객체 생성
function createUserSchema(){
    //스키마 정의
    //password를 hashed_password로 변경,default속성 추가, salt속성 추가
    UserSchema = mongoose.Schema({
        id: {type: String,required: true, unique: true},
        name: {type: String, index: 'hashed','default':''},
        age: { type: Number,'default': -1},
        created_at: {type:Date, index: {unique:false}, 'default': Date.now},
        updated_at: {type:Date, index: {unique:false}, 'default': Date.now}
    });

    //info를  virtual 메소드로 정의
    UserSchema
        .virtual('info')
        .set(function(info){
            var splitted = info.split(' ');
            this.id = splitted[0];
            this.name = splitted[1];
            console.log('virtual info 설정 : %s %s',this.id,this.name);
        })
        .get(function(){ return this.id + ' '+this.name});

    console.log('UserSchema정의');

    //UserModel 모델 정의
    UserModel = mongoose.model("users4",UserSchema);
    console.log('UserModel 정의함');

    function doTest(){
        //UserModel 인스턴스 생성
        //id, name 속성은 할당하지 않고 info속성만 할당
        var user = new UserModel({"info":'test01 박우진'});

        //save()로 저장
        user.save(function(err){
            if(err){throw err;}

            console.log("사용자 데이터 추가함");

            findAll();
        });
        console.log('info속성에 값 할당함');
        console.log('id: %s, name : %s',user.id, user.name);
    }

    function findAll(){
        UserModel.find({},function(err,results){
            if(err){throw err;}

            if(results){
                console.log('조회된 user문서 객체 #0 -> id : %s, name :%s',results[0]._doc.id,results[0]._doc.name);
            }
        });
    }
}

비밀번호 암호화하여 저장하는 코드 적용하기

노드는 암호화를 위해 crypto모듈을 제공한다.

...
//===== 데이터베이스 연결 =====//

// 데이터베이스 객체를 위한 변수 선언
var database;

// 데이터베이스 스키마 객체를 위한 변수 선언
var UserSchema;

// 데이터베이스 모델 객체를 위한 변수 선언
var UserModel;

//데이터베이스에 연결
function connectDB() {
    // 데이터베이스 연결 정보
    var databaseUrl = 'mongodb://localhost:27017/local';

    // 데이터베이스 연결
    console.log('데이터베이스 연결을 시도합니다.');
    mongoose.Promise = global.Promise;  // mongoose의 Promise 객체는 global의 Promise 객체 사용하도록 함
    mongoose.connect(databaseUrl);
    database = mongoose.connection;

    database.on('error', console.error.bind(console, 'mongoose connection error.'));    
    database.on('open', function () {
        console.log('데이터베이스에 연결되었습니다. : ' + databaseUrl);


        // user 스키마 및 모델 객체 생성
        createUserSchema();


    });

    // 연결 끊어졌을 때 5초 후 재연결
    database.on('disconnected', function() {
        console.log('연결이 끊어졌습니다. 5초 후 재연결합니다.');
        setInterval(connectDB, 5000);
    });
}


// user 스키마 및 모델 객체 생성
function createUserSchema() {

    // 스키마 정의
    // password를 hashed_password로 변경, 각 칼럼에 default 속성 모두 추가, salt 속성 추가
    UserSchema = mongoose.Schema({
        id: {type: String, required: true, unique: true, 'default':''},
        hashed_password: {type: String, required: true, 'default':''},
        salt: {type:String, required:true},
        name: {type: String, index: 'hashed', 'default':''},
        age: {type: Number, 'default': -1},
        created_at: {type: Date, index: {unique: false}, 'default': Date.now},
        updated_at: {type: Date, index: {unique: false}, 'default': Date.now}
    });

    // password를 virtual 메소드로 정의 : MongoDB에 저장되지 않는 가상 속성임. 
    // 특정 속성을 지정하고 set, get 메소드를 정의함
    UserSchema
      .virtual('password')
      .set(function(password) {
        this._password = password;
        this.salt = this.makeSalt();
        this.hashed_password = this.encryptPassword(password);
        console.log('virtual password의 set 호출됨 : ' + this.hashed_password);
      })
      .get(function() {
           console.log('virtual password의 get 호출됨.');
           return this._password;
      });

    // 스키마에 모델 인스턴스에서 사용할 수 있는 메소드 추가
    // 비밀번호 암호화 메소드
    UserSchema.method('encryptPassword', function(plainText, inSalt) {
        if (inSalt) {
            return crypto.createHmac('sha1', inSalt).update(plainText).digest('hex');
        } else {
            return crypto.createHmac('sha1', this.salt).update(plainText).digest('hex');
        }
    });

    // salt 값 만들기 메소드
    UserSchema.method('makeSalt', function() {
        return Math.round((new Date().valueOf() * Math.random())) + '';
    });

    // 인증 메소드 - 입력된 비밀번호와 비교 (true/false 리턴)
    UserSchema.method('authenticate', function(plainText, inSalt, hashed_password) {
        if (inSalt) {
            console.log('authenticate 호출됨 : %s -> %s : %s', plainText, this.encryptPassword(plainText, inSalt), hashed_password);
            return this.encryptPassword(plainText, inSalt) === hashed_password;
        } else {
            console.log('authenticate 호출됨 : %s -> %s : %s', plainText, this.encryptPassword(plainText), this.hashed_password);
            return this.encryptPassword(plainText) === this.hashed_password;
        }
    });

    // 값이 유효한지 확인하는 함수 정의
    var validatePresenceOf = function(value) {
        return value && value.length;
    };

    // 저장 시의 트리거 함수 정의 (password 필드가 유효하지 않으면 에러 발생)
    UserSchema.pre('save', function(next) {
        if (!this.isNew) return next();

        if (!validatePresenceOf(this.password)) {
            next(new Error('유효하지 않은 password 필드입니다.'));
        } else {
            next();
        }
    })

    // 필수 속성에 대한 유효성 확인 (길이값 체크)
    UserSchema.path('id').validate(function (id) {
        return id.length;
    }, 'id 칼럼의 값이 없습니다.');

    UserSchema.path('name').validate(function (name) {
        return name.length;
    }, 'name 칼럼의 값이 없습니다.');

    UserSchema.path('hashed_password').validate(function (hashed_password) {
        return hashed_password.length;
    }, 'hashed_password 칼럼의 값이 없습니다.');


    // 스키마에 static으로 findById 메소드 추가
    UserSchema.static('findById', function(id, callback) {
        return this.find({id:id}, callback);
    });

    // 스키마에 static으로 findAll 메소드 추가
    UserSchema.static('findAll', function(callback) {
        return this.find({}, callback);
    });

    console.log('UserSchema 정의함.');

    // User 모델 정의
    UserModel = mongoose.model("users3", UserSchema);
    console.log('users3 정의함.');

}


...

// 사용자를 인증하는 함수 : 아이디로 먼저 찾고 비밀번호를 그 다음에 비교하도록 함
var authUser = function(database, id, password, callback) {
    console.log('authUser 호출됨 : ' + id + ', ' + password);

    // 1. 아이디를 이용해 검색
    UserModel.findById(id, function(err, results) {
        if (err) {
            callback(err, null);
            return;
        }

        console.log('아이디 [%s]로 사용자 검색결과', id);
        console.dir(results);

        if (results.length > 0) {
            console.log('아이디와 일치하는 사용자 찾음.');

            // 2. 패스워드 확인 : 모델 인스턴스를 객체를 만들고 authenticate() 메소드 호출
            var user = new UserModel({id:id});
            var authenticated = user.authenticate(password, results[0]._doc.salt, results[0]._doc.hashed_password);
            if (authenticated) {
                console.log('비밀번호 일치함');
                callback(null, results);
            } else {
                console.log('비밀번호 일치하지 않음');
                callback(null, null);
            }

        } else {
            console.log("아이디와 일치하는 사용자를 찾지 못함.");
            callback(null, null);
        }

    });

}

...

06-6 MySQL 데이터 베이스 설치하기

$ npm install mysql --save

관계형 데이터베이스에 연결할 때는 보통 Connection Pool을 사용한다. 데이터베이스 연결 객체가 너무 많이 만들어지는 것을 막고 한번 만든 연결을 다시 사용할 수 있게 한다.

creatPool 메소드

속성	설명
connectionLimit	커넥션 풀에서 만들 수 있는 최대 연결 개수 설정
host	연결할 호스트 이름 설정
port	데이터베이스가 사용하는 포트번호설정(MySQL : 3306)
user	데이터베이스 사용자 아이디 설정(루트권한 root)
password	데이터베이스 사용자 비밀번호 설정
database	데이터베이스 이름설정
debug	데이터베이스 처리 과정 로그로 남길 것인지 설정