Node.js Express 交互式 Web 应用开发教程：编写SQLite管理器

SQLite是一个轻量级的嵌入式关系型数据库管理系统，广泛应用于Web应用和移动应用中。它不需要独立的服务器进程，数据库直接存储在磁盘文件中。本教程将指导您如何为Express应用创建一个SQLite管理器，实现数据库的初始化、点赞事件记录和查询功能，并在主程序中注册数据库服务。

SQLite数据库基础

SQLite与其他数据库系统相比具有以下特点[1]：

零配置：无需安装和配置数据库服务器
轻量级：占用资源少，适合小型应用
跨平台：数据库文件可在不同操作系统间共享
事务支持：支持ACID事务
SQL标准：支持大部分SQL标准语法

在Node.js应用中使用SQLite需要安装相应的驱动程序。

安装SQLite依赖

首先，我们需要安装SQLite相关的npm包：

1 2	npm install sqlite3 npm install --save-dev @types/sqlite3 # 如果使用TypeScript

sqlite3包提供了Node.js操作SQLite数据库的API。

数据库初始化

数据库初始化是创建数据库连接、建立表结构的过程。我们将创建一个专门的模块来管理数据库连接和初始化。

创建数据库管理器目录结构

首先创建用于存放数据库相关文件的目录：

1	mkdir database

创建数据库管理器文件

在database目录下创建dbManager.js文件：

const sqlite3 = require('sqlite3').verbose();
const path = require('path');

// 数据库文件路径
const dbPath = path.join(__dirname, '..', 'database.db');

// 创建数据库实例
const db = new sqlite3.Database(dbPath, (err) => {
  if (err) {
    console.error('数据库连接失败:', err.message);
  } else {
    console.log('数据库连接成功:', dbPath);
  }
});

// 初始化数据库表
function initializeDatabase() {
  // 创建点赞记录表
  const createThumbsupTable = `
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS thumbsup_records (
      id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
      ip_address TEXT NOT NULL,
      created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
    )
  `;

  // 执行表创建语句
  db.serialize(() => {
    db.run(createThumbsupTable, (err) => {
      if (err) {
        console.error('创建点赞记录表失败:', err.message);
      } else {
        console.log('点赞记录表创建成功');
      }
    });
  });
}

// 导出数据库实例和初始化函数
module.exports = {
  db,
  initializeDatabase
};

代码解释：

require('sqlite3').verbose()：引入sqlite3模块并启用详细模式
new sqlite3.Database(dbPath, callback)：创建数据库连接实例
CREATE TABLE IF NOT EXISTS：创建表，如果表已存在则不执行创建
thumbsup_records表包含三个字段：
- id：主键，自动递增
- ip_address：记录用户IP地址
- created_at：记录创建时间戳
db.serialize()：确保SQL语句按顺序执行
db.run()：执行SQL语句

实现点赞功能

我们将实现两个核心功能：记录点赞事件和查询指定IP的点赞记录。

创建点赞操作模块

在database目录下创建thumbsupModel.js文件：

const { db } = require('./dbManager');

// 记录点赞事件
function addThumbsup(ipAddress, callback) {
  const sql = `INSERT INTO thumbsup_records (ip_address) VALUES (?)`;
  
  db.run(sql, [ipAddress], function(err) {
    if (err) {
      callback(err, null);
    } else {
      callback(null, { id: this.lastID, ip_address: ipAddress, created_at: new Date().toISOString() });
    }
  });
}

// 根据IP地址查询点赞记录
function getThumbsupByIP(ipAddress, callback) {
  const sql = `SELECT * FROM thumbsup_records WHERE ip_address = ? ORDER BY created_at DESC`;
  
  db.all(sql, [ipAddress], (err, rows) => {
    if (err) {
      callback(err, null);
    } else {
      callback(null, rows);
    }
  });
}

// 获取所有点赞记录
function getAllThumbsup(callback) {
  const sql = `SELECT * FROM thumbsup_records ORDER BY created_at DESC`;
  
  db.all(sql, [], (err, rows) => {
    if (err) {
      callback(err, null);
    } else {
      callback(null, rows);
    }
  });
}

// 获取指定时间范围内的点赞记录数
function getThumbsupCount(since, callback) {
  const sql = `SELECT COUNT(*) as count FROM thumbsup_records WHERE created_at >= ?`;
  
  db.get(sql, [since], (err, row) => {
    if (err) {
      callback(err, null);
    } else {
      callback(null, row ? row.count : 0);
    }
  });
}

// 导出所有点赞操作函数
module.exports = {
  addThumbsup,
  getThumbsupByIP,
  getAllThumbsup,
  getThumbsupCount
};

函数详细说明

**addThumbsup(ipAddress, callback)**：
- 功能：记录用户的点赞事件
- 参数：[ipAddress] - 用户的IP地址
- 回调：成功时返回包含记录ID、IP地址和创建时间的对象，失败时返回错误信息
**getThumbsupByIP(ipAddress, callback)**：
- 功能：查询指定IP地址的所有点赞记录
- 参数：[ipAddress] - 要查询的IP地址
- 回调：成功时返回该IP的所有点赞记录数组，失败时返回错误信息
**getAllThumbsup(callback)**：
- 功能：获取所有点赞记录
- 回调：成功时返回所有点赞记录数组，失败时返回错误信息
**getThumbsupCount(since, callback)**：
- 功能：获取指定时间之后的点赞记录总数
- 参数：[since] - 时间戳，查询此时间之后的记录数
- 回调：成功时返回记录数，失败时返回错误信息

在主程序中注册服务

为了让数据库服务在整个应用中可用，我们需要在主程序中初始化数据库并注册相关服务。

更新主应用文件

修改项目根目录下的index.js文件：

const express = require('express');
const path = require('path');
const timeRoutes = require('./routes/api/time');
const { initializeDatabase } = require('./database/dbManager');

const app = express();
const port = 3000;

// 初始化数据库
initializeDatabase();

// 中间件：解析JSON请求体
app.use(express.json());

// 提供静态文件服务
app.use(express.static('public'));

// 添加API路由
app.use('/api', timeRoutes);

// 处理根路径请求，返回主页
app.get('/', (req, res) => {
  res.sendFile(path.join(__dirname, 'public', 'index.html'));
});

// 错误处理中间件
app.use((err, req, res, next) => {
  console.error(err.stack);
  res.status(500).json({ error: '服务器内部错误' });
});

app.listen(port, () => {
  console.log(`Example app listening at http://localhost:${port}`);
});

// 应用关闭时关闭数据库连接
process.on('exit', () => {
  console.log('应用关闭，数据库连接已断开');
});

创建点赞API路由

为了测试数据库功能，我们需要创建API路由来处理点赞相关操作。在routes/api/目录下创建thumbsup.js文件：

const express = require('express');
const router = express.Router();
const { 
  addThumbsup, 
  getThumbsupByIP,
  getAllThumbsup,
  getThumbsupCount
} = require('../../database/thumbsupModel');

// 点赞接口
router.post('/thumbsup', (req, res) => {
  // 获取客户端IP地址
  const ipAddress = req.headers['x-forwarded-for'] || 
                   req.connection.remoteAddress || 
                   req.socket.remoteAddress ||
                   (req.connection.socket ? req.connection.socket.remoteAddress : null) ||
                   'unknown';
  
  // 记录点赞事件
  addThumbsup(ipAddress, (err, record) => {
    if (err) {
      return res.status(500).json({ error: '记录点赞失败' });
    }
    res.status(201).json({ message: '点赞成功', record });
  });
});

// 查询指定IP的点赞记录
router.get('/thumbsup/:ip', (req, res) => {
  const ipAddress = req.params.ip;
  
  getThumbsupByIP(ipAddress, (err, records) => {
    if (err) {
      return res.status(500).json({ error: '查询点赞记录失败' });
    }
    res.json({ ip_address: ipAddress, records });
  });
});

// 获取所有点赞记录（仅用于测试）
router.get('/thumbsup', (req, res) => {
  getAllThumbsup((err, records) => {
    if (err) {
      return res.status(500).json({ error: '获取点赞记录失败' });
    }
    res.json(records);
  });
});

// 获取24小时内的点赞总数
router.get('/thumbsup-count', (req, res) => {
  const since = new Date(Date.now() - 24 * 60 * 60 * 1000).toISOString();
  
  getThumbsupCount(since, (err, count) => {
    if (err) {
      return res.status(500).json({ error: '获取点赞数失败' });
    }
    res.json({ count, since });
  });
});

// 导出路由器
module.exports = router;

更新主应用以包含点赞API

更新index.js文件以包含新的点赞API路由：

const express = require('express');
const path = require('path');
const timeRoutes = require('./routes/api/time');
const thumbsupRoutes = require('./routes/api/thumbsup');
const { initializeDatabase } = require('./database/dbManager');

const app = express();
const port = 3000;

// 初始化数据库
initializeDatabase();

// 中间件：解析JSON请求体
app.use(express.json());

// 提供静态文件服务
app.use(express.static('public'));

// 添加API路由
app.use('/api', timeRoutes);
app.use('/api', thumbsupRoutes);

// 处理根路径请求，返回主页
app.get('/', (req, res) => {
  res.sendFile(path.join(__dirname, 'public', 'index.html'));
});

// 错误处理中间件
app.use((err, req, res, next) => {
  console.error(err.stack);
  res.status(500).json({ error: '服务器内部错误' });
});

app.listen(port, () => {
  console.log(`Example app listening at http://localhost:${port}`);
});

// 应用关闭时关闭数据库连接
process.on('exit', () => {
  console.log('应用关闭，数据库连接已断开');
});

测试点赞功能

启动服务器

确保所有文件都已正确配置后，启动Express应用：

npm start

测试点赞API

使用curl命令或Postman测试点赞API：

点赞：

1	curl -X POST http://localhost:3000/api/thumbsup

查询指定IP的点赞记录：

1	curl http://localhost:3000/api/thumbsup/::1

获取所有点赞记录：

1	curl http://localhost:3000/api/thumbsup

获取24小时内的点赞总数：

1	curl http://localhost:3000/api/thumbsup-count

数据库管理器最佳实践

1. 连接管理

在应用启动时初始化数据库连接
在应用关闭时正确关闭数据库连接
使用连接池处理高并发场景

2. 错误处理

捕获并处理数据库操作异常
返回有意义的错误信息给客户端
记录错误日志便于调试

3. 数据验证

在插入数据前进行验证
使用参数化查询防止SQL注入
实施数据完整性约束

4. 性能优化

为常用查询字段添加索引
避免N+1查询问题
合理使用分页处理大量数据

5. 安全性

不在代码中硬编码敏感信息
实施适当的身份验证和授权机制
定期备份重要数据

总结

通过本教程，我们学习了如何：

安装和配置SQLite数据库
创建数据库管理器实现初始化功能
实现点赞事件记录和查询功能
在主程序中注册数据库服务
创建API路由测试数据库功能
应用数据库操作的最佳实践

这些技能为构建数据驱动的Web应用奠定了基础，使您的应用能够持久化存储和管理点赞数据。

参考文献

[1] SQLite, “SQLite Database Management System,” 2023. [Online]. Available: https://www.sqlite.org/index.html. [Accessed: Oct. 30, 2025].