Day 13：資料庫降臨！MongoDB 與 Mongoose 的架構與連線實戰

系列： 不要再說你不會後端！30 天 Node.js 降維打擊指南
前情提要： 在前面的章節中，我們學會了 RESTful API 設計、Middleware 機制與 Request 資料驗證。但目前所有的資料都是存在記憶體中，伺服器一重啟資料就消失了。今天我們要正式引入持久化儲存的利器——MongoDB 與 Mongoose！

1. 為什麼選擇 MongoDB (NoSQL)？

對於 Node.js 開發者來說，MongoDB 是最親切且主流的資料庫選擇：

• JSON-like 文件結構（BSON）：資料儲存格式與 JavaScript 物件幾乎一模一樣，不需要進行複雜的關聯轉譯。
• 無 Schema 彈性（Schema-less）：欄位擴充方便，非常適合快速疊代與開發。
• 高效能與高擴展性：針對讀寫頻繁的 Web 應用有極佳的處理能力。

MongoDB 核心名詞對照

2. 什麼是 Mongoose？

雖然 MongoDB 本身彈性很大，但在實際團隊開發中，如果完全沒有資料規範，資料庫很快就會變成無序的垃圾場。

Mongoose 是 Node.js 最熱門的 ODM (Object Document Mapper) 工具，它幫我們提供了：

1. Schema 規範：強制定義 Document 的欄位結構與型態。
2. Model 抽象化：提供方便的 JavaScript API（如 find(), create(), findById()）來操作資料庫。
3. 內建驗證與 Hook 機制：能在資料寫入前自動檢查或執行指定邏輯。

3. 安裝與建立 Mongoose 連線

安裝 Mongoose

npm install mongoose

建立連線模組 config/db.js

const mongoose = require('mongoose');

const connectDB = async () => {
  try {
    // 預設本機 MongoDB 連線字串 (可替換為 MongoDB Atlas 雲端網址)
    const conn = await mongoose.connect('mongodb://localhost:27017/my_app');

    console.log(`MongoDB 連線成功: ${conn.connection.host}`);
  } catch (error) {
    console.error(`MongoDB 連線失敗: ${error.message}`);
    // 連線失敗時終步程序
    process.exit(1);
  }
};

module.exports = connectDB;

4. 定義第一個 Schema 與 Model

在 Mongoose 中，標準流程是：先定義 Schema（資料規格）➔ 再建立 Model（操作介面）。

建立 models/User.js

const mongoose = require('mongoose');

// 1. 定義 Schema
const userSchema = new mongoose.Schema(
  {
    username: {
      type: String,
      required: [true, '使用者名稱為必填欄位'],
      trim: true,
      minlength: [3, '名稱最少需要 3 個字元']
    },
    email: {
      type: String,
      required: [true, 'Email 為必填欄位'],
      unique: true, // 確保 Email 不會重複
      lowercase: true
    },
    age: {
      type: Number,
      default: 18
    },
    role: {
      type: String,
      enum: ['user', 'admin'],
      default: 'user'
    }
  },
  {
    timestamps: true // 自動新增 createdAt 與 updatedAt 欄位
  }
);

// 2. 建立並匯出 Model (Mongoose 會自動將 User 轉為小寫複數的集合名稱 'users')
const User = mongoose.model('User', userSchema);

module.exports = User;

5. 整合至 Express 主程式

最後，我們在 app.js 中啟動資料庫連線並測試寫入資料：

const express = require('express');
const connectDB = require('./config/db');
const User = require('./models/User');

const app = express();
app.use(express.json());

// 啟動資料庫連線
connectDB();

// 測試新增使用者的 API
app.post('/api/users', async (req, res) => {
  try {
    const newUser = await User.create(req.body);
    res.status(201).json({
      success: true,
      data: newUser
    });
  } catch (error) {
    res.status(400).json({
      success: false,
      message: error.message
    });
  }
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server is running on http://localhost:3000');
});

6. 今日重點整理

[!IMPORTANT]

1. Schema 定義結構，Model 負責操作：Schema 是藍圖，Model 是實際拿來呼叫資料庫 API 的元件。
2. unique: true 不是驗證器：它是 MongoDB 建立索引的方式，要避免重複寫入建議搭配應用層的驗證。
3. **善用 timestamps: true**：可以在 Schema 設定中開啟自動維護建立與更新時間欄位。