聊聊毕业设计系列 --- 系统实现

摘要：七牛云接入本系统的图片，音视频是放在七牛云，所以需要接入七牛云。在服务端通过接口请求来获取七牛云上传，客户端获取到七牛云，通过不同方案将带上。

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聊聊毕业设计系列 --- 项目介绍

聊聊毕业设计系列 --- 系统实现

在上一篇文章中，主要是对项目做了介绍，并且对系统分析和系统设计做了大概的介绍。那么接下来这篇文章会对系统的实现做介绍，主要是选择一些比较主要的模块或者说可拿出来与大家分享的模块。好了，接入正题吧~~

服务端这边使用的是Express框架，数据库使用的是MongoDB，通过Mongoose模块来操作数据库。这边主要是想下对MongoDB做个介绍，当然看官了解的话直接往下划~~

在项目开始前要确保电脑是否安装mongoDB，下载点我，图像化工具Robo 3T 点我，下载好具体怎么配置还请问度娘或Google吧，本文不做介绍了哈。注意：安装完mongoDB的时候进行项目时要把lib目录下的mongod服务器打开哈~~

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库，是一个介于关系型数据库和非关系型数据库之间的开源产品，它是功能最为丰富的非关系型数据库，也是最像关系型数据库的。但是和关系型数据库不同，MongoDB没有表和行的概念，而是一个面向集合、文档的数据库。其中的文档是一个键值对，采用BSON(Binary Serialized Document Format)，BSON是一种类似于JSON的二进制形式的存储格式，并且BSON具有表示数据类型的扩展，因此支持的数据非常丰富。MongoDB有两个很重要的数据类型就是内嵌文档和数组，而且在数组内可以嵌入其他文档，这样一条记录就能表示非常复杂的关系。

Mongoose是在node.js异步环境下对MongoDB进行简便操作的对象模型工具，能从数据库提取任何信息，可以用面向对象的方法来读写数据，从而使操作MongoDB数据库非常便捷。Mongoose中有三个非常重要的概念，便是Schema（模式），Model（模型），Entity（实体）。

Schema: 一种以文件形式存储的数据库模型骨架，不具备数据库的操作能力，创建它的过程如同关系型数据库建表的过程，如下：

</>复制代码 
//Schema
const mongoose = require("mongoose");
const Schema = mongoose.Schema;
const UserSchema = new Schema({
    token: String,
    is_banned: {type: Boolean, default: false}, //是否禁言
    enable: { type: Boolean, default: true }, //用户是否有效
    is_actived: {type: Boolean, default: false}, //邮件激活
    username: String,
    password: String,
    email: String,  //email唯一性
    code: String,
    email_time: {type: Date},
    phone: {type: String},
    description: { type: String, default: "这个人很懒，什么都没有留下..." },
    avatar: { type: String, default: "http://p89inamdb.bkt.clouddn.com/default_avatar.png" },
    bg_url: { type: String, default: "http://p89inamdb.bkt.clouddn.com/FkagpurBWZjB98lDrpSrCL8zeaTU"},
    ip: String,
    ip_location: { type: Object },
    agent: { type: String }, // 用户ua
    last_login_time: { type: Date },
    .....
});

Model: 由Schema发布生成的模型，具有抽象属性和行为的数据库操作对象

</>复制代码 
//生成一个具体User的model并导出
const User = mongoose.model("User", UserSchema);  //第一个参数是集合名，在数据库中会把Model名字字母全部变小写和在后面加复数s
//执行到这个时候你的数据库中就有了 users 这个集合
module.exports = User;

Entity: 由Model创建的实体，他的操作也会影响数据库，但是它操作数据库的能力比Model弱

</>复制代码 
const newUser = new UserModel({          //UserModel 为导出来的 User
            email: req.body.email,
            code: getCode(),
            email_time: Date.now()
        }); 

Mongoose中有一个东西个人感觉非常主要，那便是populate，通过populate他可以很方便的与另一个集合建立关系。如下，user集合可以与article集合、user集合本身进行关联，根据其内嵌文档的特性，这样子他便可以内嵌子文档，子文档中有可以内嵌子文档，这样子它返回的数据就会异常的丰富。

</>复制代码 
const user = await UserModel.findOne({_id: req.query._id, is_actived: true}, {password: 0}).populate({
                path: "image_article",
                model: "ImageArticle",
                populate: {
                    path: "author",
                    model: "User"
                }
            }).populate({
                path: "collection_film_article",
                model: "FilmArticle",
            }).populate({
                path: "following_user",
                model: "User",
            }).populate({
                path: "follower_user",
                model: "User",
            }).exec();

服务端主要是操作数据库，对数据库进行增删改查(CRUD)等操作。项目中的接口，Mongoose的各种方法这边就不对其做详细介绍，大家可以查看Mongoose文档。

本系统的用户身份认证机制采用的是JSON Web Token（JWT），它是一种轻量的认证规范，也用于接口的认证。我们知道，HTTP协议是一种无状态的协议，这便意味着每个请求都是独立的，当用户提供了用户名和密码来对我们的应用进行用户认证，那么在下一次请求的时候，用户需要再进行一次用户的认证才可以，因为根据HTTP协议，我们并不能知道是哪个用户发出的请求，本系统采用了token的鉴权机制。这个token必须要在每次请求时传递给服务端，它应该保存在请求头里，另外，服务端要支持CORS(跨来源资源共享)策略，一般我们在服务端这么做就可以了Access-Control-Allow-Origin: *。

在用户身份认证这一块有很多方法，最常见的像cookie ，session。那么他们三之间又有什么区别，这里有两篇文章介绍的挺全面。

正确理解HTTP短连接中的Cookie、Session和Token

小白必读：闲话HTTP短连接中的Session和Token

token 与 session的区别在于，它不同于传统的session认证机制，它不需要在服务端去保留用户的认证信息或其会话的信息。系统一旦比较大，都会采用机器集群来做负载均衡，这需要多台机器，由于session是保存在服务端，那么就要 去考虑用户到底是在哪一台服务器上进行登录的，这便是一个很大的负担。

那么就有人想问了，你这个系统这么小，为什么不使用传统的session机制呢？哈~因为之前自己的项目一般都是使用session做登录，没使用过token，想尝试尝试入入坑~~哈哈哈~

JWT主要的实现思路如下：

在用户登录成功的时候创建token保存于数据库中,并返回给客户端。

客户端之后的每一次请求都要带上token，在请求头里加入Authorization，并加上token.

在服务端进行验证token的有效性，在有效期内返回200状态码，token过期则返回401状态码

如下图所示：

在node中主要用了jsonwebtoken这个模块来创建JWT，jsonwebtoken的使用请查看jsonwebtoken文档。项目中创建token的中间件createToken如下

</>复制代码 
/**
 * createToken.js
 */
const jwt = require("jsonwebtoken");  // 引入jsonwebtoken模块
const secret = "我是密钥"
//登录时：核对用户名和密码成功后，应用将用户的id（user_id）作为JWT Payload的一个属性
module.exports = function(user_id){
    const token = jwt.sign({
        user_id: user_id
    }, secret, {  //密钥
        expiresIn: "24h" //过期时间设置为24h。那么decode这个token的时候得到的过期时间为:创建token的时间+设置的值
    });
    return token;
};

return 出来的 token 类似eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX2lkIjoiYWRtaW4iLCJpYXQiOjE1MzQ2ODQwNzAsImV4cCI6MTUzNDc3MDQ3MH0.Y3kaglqW9Fpe1YxF_uF7zwTV224W4W97MArU0aI0JgM。我们仔细看这字符串，分为三段，分别被 "." 隔开。现在我们分别对前两段进行base64解码如下：

</>复制代码 
eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9  ===> {"alg":"HS256","typ":"JWT"}  其中 alg是加密算法名字，typ是类型
eyJ1c2VyX2lkIjoiYWRtaW4iLCJpYXQiOjE1MzQ2ODQwNzAsImV4cCI6MTUzNDc3MDQ3MH0  ===>  {"user_id":"admin","iat":1534684070,"exp":1534770470}  其中 name是我们储存的内容，iat创建的时间戳，exp到期时间戳。
Y3kaglqW9Fpe1YxF_uF7zwTV224W4W97MArU0aI0JgM  ===> 最后一段是由前面两段字符串，HS256加密后得到。所以前面的任何一个字段修改，都会导致加密后的字符串不匹配。

当我们根据用户的id创建获取到token之后，我们需要把token返回到客户端，客户端对其在本地(localStorage)保存, 客户端之后的每一次请求都要带上token，在请求头里加入Authorization，并加上token，服务端进行验证token的有效性。那么我们如何验证token的有效性呢？ 所以我们需要checkToken这个中间件来检测token的有效性。

</>复制代码 
/**
 * checkToken
 */
const jwt = require("jsonwebtoken");
const secret = "我是密钥"
module.exports = async ( req, res, next ) => {
    const authorization = req.get("Authorization");
    if (!authorization) {
        res.status(401).end();  //接口需要认证但是有没带上token，返回401未授权状态码
        return
    }
    const token = authorization.split(" ")[1];
    try {
        let tokenContent = await jwt.verify(token, secret);   //如果token过期或验证失败，将抛出错误
        next();     //执行下一个中间件
    } catch (err) {
        console.log(err)
        res.status(401).end();  //token过期或者验证失败返回401状态码
    }
}

那么现在咱们只要在需要用户认证的接口上，在操作数据之前，加上checkToken中间件即可，如下调用：

</>复制代码 
//更新用户信息
router.post("/updateUserInfo", checkToken, User.updateUserInfo)  
//如果checkToken检测不成功，它便返回401状态码，不会对User.updateUserInfo做任何操作， 只有检测token成功，才能处理User.updateUserInfo

我们如何保证每次请求都能在请求头里加入Authorization，并加上token，这就要用到Axios的请求拦截，并且也用到了它的响应拦截，因为在服务端返回401状态码之后应要执行登出操作，清楚本地token的存储，具体代码如下：

</>复制代码 
//request拦截器
instance.interceptors.request.use(
    config => {
        //每次发送请求之前检测本地是否存有token,都要放在请求头发送给服务器
        if(localStorage.getItem("token")){
            if (config.url.indexOf("upload-z0.qiniup.com/putb64") > -1){
                config.headers.Authorization = config.headers["UpToken"];  //加上七牛云上传token
            }
            else {
                config.headers.Authorization = `token ${localStorage.getItem("token")}`.replace(/(^")|("$)/g, "");  //加上系统接口token
            }
        }
        console.log("config",config)
        return config;
    },
    err => {
        console.log("err",err)
        return Promise.reject(err);
    }
);
//response拦截器
instance.interceptors.response.use(
    response => {
        return response;
    },
    error => { //默认除了2XX之外的都是错误的，就会走这里
        if(error.response){
            switch(error.response.status){
                case 401:
                    console.log(error.response)
                    store.dispatch("ADMIN_LOGINOUT"); //可能是token过期，清除它
                    router.replace({ //跳转到登录页面
                        path: "/login",
                        query: { redirect: "/dashboard" } // 将跳转的路由path作为参数，登录成功后跳转到该路由
                    });
            }
        }
        return Promise.reject(error.response);
    }
);

其中的if else 是因为本系统的图片，音视频是放在七牛云，上传需要七牛云上传base64图片的时候token是放在请求头的，正常的图片上传不是放在请求头，所以这边对token做了区分，如何接入七牛云也会在下面模块介绍到。

本系统的图片，音视频是放在七牛云，所以需要接入七牛云。七牛云分了两种情况，正常图片和音视频的上传和base64图片的上传，因为七牛云在对他们两者上传的Content-Type和domain(域)有所不同，正常图片和音视频的Content-Type是headers: {"Content-Type":"multipart/form-data"}domain是domain="https://upload-z0.qiniup.com",而base64图片的上传则是headers:{"Content-Type":"application/octet-stream"}domain是domain="https://upload-z0.qiniup.com/putb64/-1"，所以他们请求的时候token放的地方不同，base64就像上面所说的放在请求头Authorization中，而正常的放在form-data中。在服务端通过接口请求来获取七牛云上传token，客户端获取到七牛云token，通过不同方案将token带上。

base64的上传： headers:{"Content-Type":"application/octet-stream"} 和 domain="https://upload-z0.qiniup.com/putb64/-1"，token放在请求头Authorization中。

正常图片和音视频的上传： headers: {"Content-Type":"multipart/form-data"}和domain="https://upload-z0.qiniup.com"，token 放在 form-data中。

服务端通过qiniu这个模块进行创建token，服务端代码如下：

</>复制代码 
/**
 * 构建一个七牛云上传凭证类
 * @class QN
 */
const qiniu = require("qiniu")  //导入qiniu模块
const config = require("../config")
class QN {
    /**
     * Creates an instance of qn.
     * @param {string} accessKey -七牛云AK
     * @param {string} secretKey -七牛云SK
     * @param {string} bucket -七牛云空间名称
     * @param {string} origin -七牛云默认外链域名,(可选参数)
     */
    constructor (accessKey, secretKey, bucket, origin) {
        this.ak = accessKey
        this.sk = secretKey
        this.bucket = bucket
        this.origin = origin
    }
    /**
     * 获取七牛云文件上传凭证
     * @param {number} time - 七牛云凭证过期时间，以秒为单位，如果为空，默认为7200，有效时间为2小时
     */
    upToken (time) {
        const mac = new qiniu.auth.digest.Mac(this.ak, this.sk)
        const options = {
            scope: this.bucket,
            expires: time || 7200
        }
        const putPolicy = new qiniu.rs.PutPolicy(options)
        const uploadToken = putPolicy.uploadToken(mac)
        return uploadToken
    }
}
exports.QN = QN;
exports.upToken = () => {
    return new QN(config.qiniu.accessKey, config.qiniu.secretKey, config.qiniu.bucket, config.qiniu.origin).upToken()  //每次调用都创建一个token
}

</>复制代码 
//获取七牛云token接口
const {upToken} = require("../utils/qiniu")
app.get("/api/uploadToken", (req, res, next) => {
        const token = upToken()
        res.send({
            status: 1,
            message: "上传凭证获取成功",
            upToken: token,
        })
    })

由于正常图片和音视频的上传和base64图片的上传，因为七牛云在对他们两者上传的Content-Type和domain(域)有所不同，所以的token请求存放的位置有所不同，因此要区分，客户端调用上传代码如下：

</>复制代码 
//根据获取到的上传凭证uploadToken上传文件到指定域
    //正常图片和音视频的上传
    uploadFile(formdata, domain="https://upload-z0.qiniup.com",config={headers:{"Content-Type":"multipart/form-data"}}){
        console.log(domain)
        console.log(formdata)
        return instance.post(domain, formdata, config)
    },
    //base64图片的上传
    //根据获取到的上传凭证uploadToken上传base64到指定域
    uploadBase64File(base64, token, domain = "https://upload-z0.qiniup.com/putb64/-1", config = {
        headers: {
            "Content-Type": "application/octet-stream",
        },
    }){
        const pic = base64.split(",")[1];
        config.headers["UpToken"] = `UpToken ${token}`
        return instance.post(domain, pic, config)
    },

</>复制代码 
function upload(Vue, data, callbackSuccess, callbackFail) {
    //获取上传token之后处理
    Vue.prototype.axios.getUploadToken().then(res => {
        if (typeof data === "string"){  //如果是base64
            const token = res.data.upToken
            Vue.prototype.axios.uploadBase64File(data, token).then(res => {
                if (res.status === 200){
                    callbackSuccess && callbackSuccess({
                        data: res.data,
                        result_url: `http://p89inamdb.bkt.clouddn.com/${res.data.key}`
                    })
                }
            }).catch((error) => {
                callbackFail && callbackFail({
                    error
                })
            })
        }
        else if (data instanceof FormData){  //如果是FormData
            data.append("token", res.data.upToken)
            data.append("key", `moment${Date.now()}${Math.floor(Math.random() * 100)}`)
            Vue.prototype.axios.uploadFile(data).then(res => {
                if (res.status === 200){
                    callbackSuccess && callbackSuccess({
                        data: res.data,
                        result_url: `http://p89inamdb.bkt.clouddn.com/${res.data.key}`
                    })
                }
            }).catch((error) => {
                callbackFail && callbackFail({
                    error
                })
            })
        }
        else {
            const formdata = new FormData()  //如果不是formData 就创建formData
            formdata.append("token", res.data.upToken)
            formdata.append("file", data.file || data)
            formdata.append("key", `moment${Date.now()}${Math.floor(Math.random() * 100)}.${data.file.type.split("/")[1]}`)
            // 获取到凭证之后再将文件上传到七牛云空间
            console.log("formdata",formdata)
            Vue.prototype.axios.uploadFile(formdata).then(res => {
                console.log("res",res)
                if (res.status === 200){
                    callbackSuccess && callbackSuccess({
                        data: res.data,
                        result_url: `http://p89inamdb.bkt.clouddn.com/${res.data.key}` //返回的图片链接
                    })
                }
            }).catch((error) => {
                console.log(error)
                callbackFail && callbackFail({
                    error
                })
            })
        }
    })
}
export default upload

系统的后台管理面向的是合作作者和管理员，涉及到两种角色，故此要做权限管理。不同的权限对应着不同的路由，同时侧边栏的菜单也需根据不同的权限，异步生成，不同于以往的服务端直接返回路由表，由前端动态生成，接下来介绍下登录和权限验证的思路：

登录：当用户填写完账号和密码后向服务端验证是否正确，验证通过之后，服务端会返回一个token，拿到token之后前端会根据token再去拉取一个getAdminInfo的接口来获取用户的详细信息（如用户权限，用户名等等信息）。

权限验证：通过token获取用户对应的role，动态根据用户的role算出其对应有权限的路由，通过vue-router的beforeEach进行全局前置守卫再通过router.addRoutes动态挂载这些路由。

代码有点多，这边就直接放流程图哈~~

最近正好也在公司做中后台项目，公司的中后台项目的这边是由服务端生成路由表，前端进行直接渲染，毕竟公司的一整套业务比较成熟。但是我们会在想能不能由前端维护路由表，这样不用到时候项目迭代，前端每增加页面都要让服务端兄弟配一下路由和权限，当然前提可能是项目比较小的时候。

账号模块是业务中最为基础的模块，承担着整个系统所有的账号相关的功能。系统实现了用户注册、用户登录、密码修改、找回密码功能。

系统的账号模块使用了邮件服务，针对普通用户的注册采用了邮件服务来发送验证码，以及密码的修改等操作都采用了邮件服务。在node.js中主要采用了Nodemailer，Nodemailer是一个简单易用的Node.js邮件发送组件，它的使用可以摸我摸我摸我，通过此模块进行邮件的发送。你们可能会问，为什么不用短信服务呢？哈~因为短信服务要钱，哈哈哈

</>复制代码 
/*
* email 邮件模块
*/
const nodemailer = require("nodemailer");
const smtpTransport = require("nodemailer-smtp-transport");
const config = require("../config")
const transporter = nodemailer.createTransport(smtpTransport({
    host: "smtp.qq.com",
    secure: true,
    port: 465,  // SMTP 端口
    auth: {
        user: config.email.account,
        pass: config.email.password  //这里密码不是qq密码，是你设置的smtp授权码
    }
}));
let clientIsValid = false;
const verifyClient = () => {
    transporter.verify((error, success) => {
        if (error) {
            clientIsValid = false;
            console.warn("邮件客户端初始化连接失败，将在一小时后重试");
            setTimeout(verifyClient, 1000 * 60 * 60);
        } else {
            clientIsValid = true;
            console.log("邮件客户端初始化连接成功，随时可发送邮件");
        }
    });
};
verifyClient();
const sendMail = mailOptions => {
    if (!clientIsValid) {
        console.warn("由于未初始化成功，邮件客户端发送被拒绝");
        return false;
    }
    mailOptions.from = ""ShineTomorrow" "
    transporter.sendMail(mailOptions, (error, info) => {
        if (error) return console.warn("邮件发送失败", error);
        console.log("邮件发送成功", info.messageId, info.response);
    });
};
exports.sendMail = sendMail;

账号的注册先是填写email，填写好邮箱之后会通过Nodemailer发送一封含有有效期的验证码邮件，之后填写验证码、昵称和密码即可完成注册，并且为了安全考虑，对密码采用了安全哈希算法（Secure Hash Algorithm）进行加密。账号的登录以账号或者邮箱号加上密码进行登录，并且采用上文所说的JSON Web Token（JWT）身份认证机制，从而实现用户和用户登录状态数据的对应。