程序员经验分享-hwhale

写给前端的 Nest.js 教程——10分钟上手后端接口开发

2023-05-16

前言

这个教程的所有代码我都放在了我的 GitHub 仓库：Nest-CRUD-Demo[1]，欢迎大家点个 Star！

框架简介

❝

Nest 是一个用于构建高效，可扩展的 Node.js 服务器端应用程序的框架。它使用渐进式 JavaScript，内置并完全支持 TypeScript（但仍然允许开发人员使用纯 JavaScript 编写代码）并结合了 OOP（面向对象编程），FP（函数式编程）和 FRP（函数式响应编程）的元素。

在底层，Nest 使用强大的 HTTP Server 框架，如 Express（默认）和 Fastify。Nest 在这些框架之上提供了一定程度的抽象，同时也将其 API 直接暴露给开发人员。这样可以轻松使用每个平台的无数第三方模块。

❞

我猜肯定很多同学看不懂这段话，没关系，我也暂时看不懂，但这不影响我们学会用它 CRUD。

我们只需要知道它是一款 Node.js 的后端框架，「规范化」和「开箱即用」的特性使其在国外开发者社区非常流行，社区也非常活跃，GitHub Repo[2] 拥有 31.1k Star。

相比于 Express 和 Koa 的千奇百怪五花八门，Nest 确实是一股清流。

不过我们国内也有很棒的 Node.js 框架，比如说 Midway，和 Nest 一样，采用的 IoC 的机制，想了解一下的同学可以看我的小伙伴「林不渡」写的文章：《走近 MidwayJS ：初识 TS 装饰器与 IoC 机制》[3]，还可以到 Midway 官网[4]自行探索。

包括在 Nest 当中遇到的装饰器相关的知识，大家也可以到上面「林不渡」同学的那篇文章中了解。

前置知识

  • HTTP

  • TypeScript/JavaScript

项目环境

  • git

  • mongodb

  • node.js >= 10.13.0

安装 MongoDB

这个章节的教程我就只写 Mac OS 上的安装了，毕竟上了大学就很少用 Windows 了，用 Windows 的同学可以到 `MongoDB` 官网[5]选择对应的系统版本去下载 msi 的安装包，或者「搜索引擎」里搜索一下，记得限定一下结果的时间，保证能够搜索到最新的教程。

强烈建议使用 Homebrew 来对 Mac OS 的软件包环境进行管理，没有安装的同学可以点击这里[6]下载。

由于目前 MongoDB 已经不开源了，因此我们想要安装 MongoDB 就只能安装社区版本。

brew tap mongodb/brew
brew install mongodb-community

安装好之后我们就可以启动 MongoDB 的服务了：

brew services start mongodb-community

服务启动了就不用管了，如果要关闭的话可以把 start 改成 stop，就能够停止 MongoDB 的服务了。

构建项目

有两种方式，可以自行选择，两者没有区别：

使用 Nest CLI 安装：

npm i -g @nestjs/cli
nest new nest-crud-demo

使用 Git 安装：

git clone https://github.com/nestjs/typescript-starter.git nest-crud-demo

这两条命令的效果完全一致，就是初始化一个 Nest.js 的项目到当前文件夹下，项目的文件夹名字为 nest-crud-demo，两种方式都可以。

「当然，我还是建议采用第一种方式，因为后面我们可以直接使用脚手架工具生成项目文件。」

启动服务

cd nest-crud-demo
npm run start:dev 或者 yarn run start:dev

就可以「以开发模式」启动我们的项目了。

这里其实有一个小小的点，就是启动的时候应该以 dev 模式启动，这样 Nest 会「自动检测我们的文件变化」，然后「自动重启服务」。

如果是直接 npm start 或者 yarn start 的话，虽然服务启动了，但是我们如果在开发的过程中修改了文件，就要手动停止服务然后重新启动，效率挺低的。

安装依赖

项目中我们会用到 Mongoose 来操作我们的数据库，Nest 官方为我们提供了一个 Mongoose 的封装，我们需要安装 mongoose 和 @nestjs/mongoose：

npm install mongoose @nestjs/mongoose --save

安装好之后我们就可以开始编码过程了。

编写代码

创建 Module

我们这次就创建一个 User 模块，写一个用户增删改查，带大家熟悉一下这个过程。

nest g module user server

脚手架工具会自动在 src/server/user 文件夹下创建一个 user.module.ts，这是 Nest 的模块文件，Nest 用它来组织整个应用程序的结构。

// user.module.ts
import { Module } from '@nestjs/common';

@Module({})
export class UserModule {}

同时还会在根模块 app.module.ts 中引入 UserModule 这个模块，相当于一个树形结构，在根模块中引入了 User 模块。

执行上面的终端命令之后，我们会惊讶地发现，app.module.ts 中的代码已经发生了变化，在文件顶部自动引入了 UserModule，同时也在 @Module 装饰器的 imports 中引入了 UserModule。

// app.module.ts
import { Module } from '@nestjs/common';
import { AppController } from './app.controller';
import { AppService } from './app.service';
import { UserModule } from './server/user/user.module'; // 自动引入

@Module({
  imports: [UserModule], // 自动引入
  controllers: [AppController],
  providers: [AppService]
})
export class AppModule {}

创建 Controller

nest g controller user server

在 Nest 中，controller 就类似前端的「路由」，负责处理「客户端传入的请求」和「服务端返回的响应」。

举个例子，我们如果要通过 http://localhost:3000/user/users 获取所有的用户信息，那么我们可以在 UserController 中创建一个 GET 方法，路径为 users 的路由，这个路由负责返回所有的用户信息。

// user.controller.ts
import { Controller, Get } from '@nestjs/common';

@Controller('user')
export class UserController {
  @Get('users')
  findAll(): string {
    return "All User's Info"; // [All User's Info] 暂时代替所有用户的信息
  }
}

这就是 controller 的作用，负责分发和处理「请求」和「响应」。

当然，也可以把 findAll 方法写成异步方法，像这样：

// user.controller.ts
import { Controller, Get } from '@nestjs/common';

@Controller('user')
export class UserController {
  @Get('users')
  async findAll(): Promise<any> {
    return await this.xxx.xxx(); // 一些异步操作
  }
}

创建 Provider

nest g service user server

provider 我们可以简单地从字面意思来理解，就是「服务的提供者」。

怎么去理解这个「服务提供者」呢？举个例子，我们的 controller 接收到了一个用户的查询请求，我们不能直接在 controller 中去查询数据库并返回，而是要将查询请求交给 provider 来处理，这里我们创建了一个 UserService，就是用来提供「数据库操作服务」的。

// user.service.ts
import { Injectable } from '@nestjs/common';

@Injectable()
export class UserService {}

当然，provider 不一定只能用来提供数据库的操作服务，还可以用来做一些用户校验，比如使用 JWT 对用户权限进行校验的策略，就可以写成一个策略类，放到 provider 中，为模块提供相应的服务。

挺多文档将 controller 和 provider 翻译为「控制器」和「提供者」，我感觉这种翻译挺生硬的，让人不知所云，所以我们姑且记忆他们的英文名吧。

controller 和 provider 都创建完后，我们又会惊奇地发现，user.module.ts 文件中多了一些代码，变成了这样：

// user.module.ts
import { Module } from '@nestjs/common';
import { UserController } from './user.controller';
import { UserService } from './user.service';

@Module({
  controllers: [UserController],
  providers: [UserService]
})
export class UserModule {}

从这里开始，我们就要开始用到数据库了~

连接数据库

引入 Mongoose 根模块

连接数据之前，我们要先在根模块，也就是 app.module.ts 中引入 Mongoose 的连接模块：

// app.module.ts
import { Module } from '@nestjs/common';
import { MongooseModule } from '@nestjs/mongoose';
import { AppController } from './app.controller';
import { AppService } from './app.service';
import { UserModule } from './server/user/user.module';

@Module({
  imports: [MongooseModule.forRoot('mongodb://localhost/xxx'), UserModule],
  controllers: [AppController],
  providers: [AppService]
})
export class AppModule {}

这段代码里面的 mongodb://localhost/xxx 其实就是本地数据库的地址，xxx 是数据库的名字。

这时候保存文件，肯定有同学会发现控制台还是报错的，我们看一下报错信息就很容易知道问题在哪里了。

其实就是 mongoose 模块没有类型声明文件，这就很容易解决了，安装一下就好：

npm install @types/mongoose --dev 或者 yarn add @types/mongoose --dev

安装完之后服务就正常重启了。

引入 Mongoose 分模块

这里我们先要创建一个数据表的格式，在 src/server/user 文件夹下创建一个 user.schema.ts 文件，定义一个数据表的格式：

// user.schema.ts
import { Schema } from 'mongoose';

export const userSchema = new Schema({
  _id: { type: String, required: true }, // 覆盖 Mongoose 生成的默认 _id
  user_name: { type: String, required: true },
  password: { type: String, required: true }
});

然后将我们的 user.module.ts 文件修改成这样：

// user.module.ts
import { Module } from '@nestjs/common';
import { MongooseModule } from '@nestjs/mongoose';
import { UserController } from './user.controller';
import { userSchema } from './user.schema';
import { UserService } from './user.service';

@Module({
  imports: [MongooseModule.forFeature([{ name: 'Users', schema: userSchema }])],
  controllers: [UserController],
  providers: [UserService]
})
export class UserModule {}

好了，现在一切就绪，终于可以开始编写我们的 CRUD 逻辑了！冲冲冲~

CRUD

我们打开 user.service.ts 文件，为 UserService 类添加一个构造函数，让其在实例化的时候能够接收到数据库 Model，这样才能在类中的方法里操作数据库。

// user.service.ts
import { Injectable } from '@nestjs/common';
import { InjectModel } from '@nestjs/mongoose';
import { Model } from 'mongoose';
import { CreateUserDTO, EditUserDTO } from './user.dto';
import { User } from './user.interface';

@Injectable()
export class UserService {
  constructor(@InjectModel('Users') private readonly userModel: Model<User>) {}

  // 查找所有用户
  async findAll(): Promise<User[]> {
    const users = await this.userModel.find();
    return users;
  }

  // 查找单个用户
  async findOne(_id: string): Promise<User> {
    return await this.userModel.findById(_id);
  }

  // 添加单个用户
  async addOne(body: CreateUserDTO): Promise<void> {
    await this.userModel.create(body);
  }

  // 编辑单个用户
  async editOne(_id: string, body: EditUserDTO): Promise<void> {
    await this.userModel.findByIdAndUpdate(_id, body);
  }

  // 删除单个用户
  async deleteOne(_id: string): Promise<void> {
    await this.userModel.findByIdAndDelete(_id);
  }
}

因为 mongoose 操作数据库其实是异步的，所以这里我们使用 async 函数来处理异步的过程。

好奇的同学会发现，这里突然出现了两个文件，一个是 user.interface.ts，另一个是 user.dto.ts，我们现在来创建一下：

// user.interface.ts
import { Document } from 'mongoose';

export interface User extends Document {
  readonly _id: string;
  readonly user_name: string;
  readonly password: string;
}

// user.dto.ts
export class CreateUserDTO {
  readonly _id: string;
  readonly user_name: string;
  readonly password: string;
}

export class EditUserDTO {
  readonly user_name: string;
  readonly password: string;
}

其实就是对数据类型做了一个定义。

现在，我们可以到 user.controller.ts 中设置路由了，将「客户端的请求」进行处理，调用相应的服务实现相应的功能：

// user.controller.ts
import {
  Body,
  Controller,
  Delete,
  Get,
  Param,
  Post,
  Put
} from '@nestjs/common';
import { CreateUserDTO, EditUserDTO } from './user.dto';
import { User } from './user.interface';
import { UserService } from './user.service';

interface UserResponse<T = unknown> {
  code: number;
  data?: T;
  message: string;
}

@Controller('user')
export class UserController {
  constructor(private readonly userService: UserService) {}

  // GET /user/users
  @Get('users')
  async findAll(): Promise<UserResponse<User[]>> {
    return {
      code: 200,
      data: await this.userService.findAll(),
      message: 'Success.'
    };
  }

  // GET /user/:_id
  @Get(':_id')
  async findOne(@Param('_id') _id: string): Promise<UserResponse<User>> {
    return {
      code: 200,
      data: await this.userService.findOne(_id),
      message: 'Success.'
    };
  }

  // POST /user
  @Post()
  async addOne(@Body() body: CreateUserDTO): Promise<UserResponse> {
    await this.userService.addOne(body);
    return {
      code: 200,
      message: 'Success.'
    };
  }

  // PUT /user/:_id
  @Put(':_id')
  async editOne(
    @Param('_id') _id: string,
    @Body() body: EditUserDTO
  ): Promise<UserResponse> {
    await this.userService.editOne(_id, body);
    return {
      code: 200,
      message: 'Success.'
    };
  }

  // DELETE /user/:_id
  @Delete(':_id')
  async deleteOne(@Param('_id') _id: string): Promise<UserResponse> {
    await this.userService.deleteOne(_id);
    return {
      code: 200,
      message: 'Success.'
    };
  }
}

至此，我们就完成了一个完整的 CRUD 操作，接下来我们来测试一下~

接口测试

接口测试我们用的是 Postman，大家可以去下载一个，非常好用的接口自测工具。

数据库可视化工具我们用的是 MongoDB 官方的 MongoDB Compass，也很不错。

GET /user/users

GET /user/users

一开始我们的数据库中什么都没有，所以返回了一个空数组，没用用户信息。

POST /user

POST /user

现在我们添加一条用户信息，服务器返回添加成功。

Added

GET /user/:_id

GET /user/:_id

添加完一条用户信息之后再查询，可算是能查询到我的信息了。

PUT /user/:_id

PUT /user/:_id

现在假如我想修改密码，发送一个 PUT 请求。

Edited

DELETE /user/:_id

DELETE /user/:_id

现在我们删除一下刚才添加的用户信息。

Deleted

会发现数据库中的内容已经被删除了。

完结撒花

大功告成，CRUD 就这么简单，用这个项目去参加一些学校举行的比赛，拿个奖肯定没什么问题，开箱即用（学校老师们别打我）。

总结

教程还算是用了比较通俗易懂的方式为大家讲解了如何写一个带有 CRUD 功能的后端 Node.js 应用，框架采用的是 Nest.js。

相信大家在上面的教程中肯定有非常多不懂的部分，比如说 @Get()、@Post()、@Param()、@Body() 等等的装饰器，再比如说一些 Nest.js 相关的概念。

没关系，我的建议是：「学编程先模仿，遇到不懂的地方先记住，等到自己的积累够多了，总有一天你会回过头发现自己茅塞顿开，突然懂了」。这也是我个人学习的一个小技巧。

在学习的过程中，也一定会遇到一些问题，学习编程的过程中遇到问题不能自己憋着，「一定要学会请教大佬！一定要学会请教大佬！一定要学会请教大佬」！重要的事情说三遍。

不过也别很简单的问题就去请教大佬，而且最好给一点小小的报酬，毕竟谁也没有义务帮你解决问题。

我在学习的过程中也请教了一些社区里面的大佬，同时还进入了 Nest.js 的社区答疑群，向国外友人请教学到了不少知识。

当然，这个 Demo 中也有很多可以完善的地方，比如说「错误处理」。

数据库的操作肯定是有可能出现错误的，比如说我们漏传了 required: true 的参数，数据库就会报错。

这个时候我们就要写一个 try/catch 捕获这个异常，或者干脆写一个异常的过滤器，将所有的异常统一处理（Nest.js 支持过滤器）

除此之外，既然有可能出现异常，那么我们就需要一个日志系统去捕获这个异常，方便查错纠错。

如果涉及到登录注册的部分，还有密码加解密的过程，同时还可能有权限校验问题需要进行处理。

所以后端的同学肯定不止 CRUD 啦（可算圆回来了）。

这个教程的所有代码我都放在了我的 GitHub 仓库：Nest-CRUD-Demo[7]，欢迎大家点个 Star！

参考资料

  • NestJS - A progressive Node.js framework[8]

  • Nest.js 中文文档[9]

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2.关注公众号程序员成长指北，回复「1」加入Node进阶交流群！「在这里有好多 Node 开发者，会讨论 Node 知识，互相学习」！
3.也可添加微信【ikoala520】，一起成长。

Reference

[1]

Nest-CRUD-Demo: https://github.com/wjq990112/Nest-CRUD-Demo

[2]

GitHub Repo: https://github.com/nestjs/nest

[3]

《走近 MidwayJS ：初识 TS 装饰器与 IoC 机制》: https://juejin.im/post/6859314697204662279

[4]

Midway 官网: https://midwayjs.org/midway/

[5]

MongoDB 官网: https://mongodb.com/download-center/community

[6]

点击这里: https://brew.sh/

[7]

Nest-CRUD-Demo: https://github.com/wjq990112/Nest-CRUD-Demo

[8]

NestJS - A progressive Node.js framework: https://nestjs.com/

[9]

Nest.js 中文文档: https://docs.nestjs.cn/

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