MongoDB是一種流行的數據庫，可以在不受任何錶格schema模式的約束下工作。數據以類似JSON的格式存儲，並且可以包含不同類型的數據結構。例如，在同一集合collection 中，我們可以擁有以下兩個文檔document：

{
    id: '4',
    name: 'Mark',
    age: '21',
    addresses : [
        { street: '123 Church St', city: 'Miami', cc: 'USA' },
        { street: '123 Mary Av', city: 'Los Angeles', cc: 'USA' }
    ]
}

{
    id: '15',
    name: 'Robin',
    department: 'New Business',
    example: 'robin@example.com'
}

為了能夠充分利用MongoDB的優勢，您必須了解並遵循一些基本的數據庫設計原則。在講解設計方法之前，我們必須首先了解MongoDB存儲數據的結構。

一、 數據如何存儲在MongoDB中

與傳統的RDBMS關係型數據庫不同，MongoDB並沒有表Table，行row和列column的概念。它將數據存儲在集合collections，文檔documents和字段fields中。下圖說明了與RDBMS類比的結構之間的關係：

二、數據庫設計技巧和竅門

2.1.規範化存儲與非規範化存儲

因為MongoDB使用文檔來存儲數據，所以理解“規範化存儲“”和“非規範化存儲”的概念非常重要。

規範化存儲：-規範化意味着將數據存儲到多個集合collections中，並在它們之間設計關聯關係。數據保存之後，更新數據比較容易。但是在讀取數據的時候，規範化存儲的缺點就顯現出來。如果要從多個集合collections查找數據，則必須執行多個查詢，從而使讀取數據的速度變慢。 （比如：將網頁標題、作者、內容分別存儲到不同的collections中）

非規範化存儲：-這種方式將若干對象數據，以嵌套的方式存儲到單個文檔中。它在讀取數據的時候表現更好，但在寫入時會變慢。這種存儲數據的方式還將佔用更多空間。 （比如：將網頁標題、作者、內容分別存儲到同一個collection中）

所以在兩種存儲數據方式之間進行選擇之前，先評估一下你的應用數據庫的使用方式。

• 如果您有一個不需要頻繁更新的數據，更新的即時一致性不是很重要，但是在讀取時需要良好的性能，那麼非規範化可能是明智的選擇。（比如：我們博客的博文，作者一旦保存之後，幾乎就不在進行頻繁的修改，但是面臨着讀者頻繁的讀取閱讀操作）

• 如果數據庫中的文檔數據需要不斷的更新，並且您希望在寫入時具有良好的性能，那麼您可能需要考慮規範化存儲。（比如：需要頻繁修改數據的業務類系統）

2.2. 一對多關係

與RDBMS相比，在MongoDB中對“一對多”關係建模需要進行更細粒度的設計。許多初學者陷入將文檔數組嵌入父文檔中的陷阱。正如我們在上文中介紹的，知道何時進行規範化存儲或非規範化存儲是非常重要的。因此設計者需要考慮關係的基數是“一個對少數幾個”還是“一個對多個”？每種關係將具有不同的建模方法。

例如：下面“一個對少數幾個”的建模示例。最好的建模方法是在父文檔（persopn）中嵌入幾個（address）：

> db.person.findOne()
{
  name: 'Mark Kornfield',
  ssn: '1223-234-75554',
  addresses : [
     { street: '123 Church St', city: 'Miami', cc: 'USA' },
     { street: '123 Mary Av', city: 'Los Angeles', cc: 'USA' }
  ]
}

在“一個對多個”示例中，我們將考慮設計兩個集合，即產品products集合和零件parts集合。每個零件都有一個“ ObjectID”，該“ ObjectID”將出現在產品集合的引用中。這樣的設計可以讓讀寫性能更高效。

> db.parts.findOne()
{
    _id : ObjectID('AAAA'),
    partno : '1224-dsdf-2215',
    name : 'bearing',
    price: 2.63

> db.products.findOne()
{
    name : 'car',
    manufacturer : 'Ford',
    catalog_number: 2234,
    parts : [     // array of references to Part documents
        ObjectID('AAAA'),    // reference to the bearing above
        ObjectID('F17C'),    // reference to a different Part
        ObjectID('D2AA'),
        // etc
]

2.3.設計模式可視化

儘管MongoDB是schemaless“無模式的”，但仍然存在將集合collections可視化為圖表的方法。能夠查看設計圖，將對您理解和設計MongoDB的方式上產生重大影響。

DbSchema是可以很好地完成可視化設計工作的一個工具。如下圖所示，它將通過讀取集合和文檔來推導架構。此外，您只需單擊就可以修改圖中的對象。在DbSchema中，您還可以為MongoDB創建外鍵，當然僅在本地創建，只用於設計目的。

2.4.智能索引

為了保持數據庫的良好性能，有必要建立智能索引，這將簡化寫入和讀取操作。知道MongoDB的索引優勢和局限性非常重要，MongoDB保留用於排序操作的內存限製為32MB。如果你不使用索引，則排序時數據庫將被迫將所有排序文檔hold在內存裏面，如果達到32M的限制，則數據庫將返回錯誤或空集。

結論

對MongoDB的透徹理解與對數據庫想要實現的目標的清晰了解是良好數據庫設計的秘訣。

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閱讀本文大概需要 2 分鐘。

大家好，這是 C# 9.0 新特性系列的第 4 篇文章。

熟悉函數式編程的童鞋一定對“只讀”這個詞不陌生。為了保證代碼塊自身的“純潔”，函數式編程是不能隨便“弄髒”外來事物（參數、變量等）的，所以“只讀”對函數式編程非常重要。

為了豐富 C# 對函數式編程支持，較新的 C# 版本引入了一些很有用的新特性。比如 C# 8 中就對 struct 類型的方法增加了 readonly 修飾符支持，被 readonly 修飾的方法是不能修改該方法所在類的屬性的。舉個例子：

public struct FooValue
{
    private int A { get; set; }
    public readonly int IncreaseA()
    {
        A = A + 1; // 報錯
        return A;
    }
}

而 C# 9 又進一步增加了對“只讀”的支持，此次增加了 init-only 屬性和 record 相關特性，下面一一介紹。

Init-only 屬性

我們知道類的屬性有 set 和 get 兩種訪問器，現在 C# 9 增加一種屬性訪問器：init。init 是 set 訪問器的變體，它的作用是使屬性只能在對象初始化的時候對其賦值，之後該屬性就是只讀的，因此叫 init-only 屬性。使用方式如下：

public class Foo
{
    public string PropA { get; init; }
    public string PropB { get; init; }
}

賦值操作：

var foo = new Foo {  PropA = "A", PropB = "B" };
foo.PropA = "AA"; // 報錯，PropA 此時是只讀的！

由於 init 是在初始化階段賦值，所以它可以在類內部修改 readonly 修飾的字段。比如：

public class Foo
{
    private readonly string propA;
    private readonly string propB;

    public string PropA
    {
        get => propA;
        init => propA = (value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(propA)));
    }
    public string PropA
    {
        get => propB;
        init => propB = (value ?? throw new ArgumentNullException(nameof(propB)));
    }
}

如果你知道在構造函數中可以對只讀字段/屬性賦值就自然也理解這一點。

記錄 (Record)

做過財務系統的人都知道交易記錄一旦入賬是不能修改的，如果錄入錯誤，就要新錄入一筆負的記錄把之前的紅衝掉，再錄入正確的記錄。應對類似這種只讀記錄的場景，C# 9 引入了 Record（記錄，下文均使用中文的“記錄”）的概念，它用來支持整個對象的只讀特性（即實例化後為只讀）。使用方式如下：

public data class Foo
{
    public string PropA { get; init; }
    public string PropB { get; init; }
}

這裏用了一個 data 關鍵字，表示該類的對象只是純粹的記錄值，它不是可修改的狀態（在函數式編程中，所有的數據修改都是狀態在發生變化）。

上面的太麻煩了，可以這樣簡寫：

public data class Foo
{
    string PropA;
    string PropB;
}

默認屬性都是 public 的，如果實在要改為 private，可以在屬性定義前面加上 private 修飾符。

定位記錄 (Positional Record)

有時候為了初始化更方便，可以定義構造函數來給屬性賦值，初始化時只需要把屬性值按順序傳給構造函數即可，這個操作稱為定位構造(Positional Construction)。同樣，也可以使用解構函數(Deconstructor)來實現屬性的解構，即按照解構函數的參數順序從對象中提取屬性的值，被稱為定位解構(Positional Deconstructor)。實現了定位構造或定位解構的記錄稱為定位記錄(Positional Record)。下面是一個定位記錄的實現：

public data class Foo
{
    string PropA;
    string PropB;
    public Foo(string propA, string propB)
      => (PropA, PropB) = (propA, propB);
    public void Deconstruct(out string propA, out string propB)
      =>  (propA, propB) = (PropA, PropB);
}

這個寫法太麻煩了，可以直接簡寫為：

public data class Foo(string PropA, string PropB);

這樣簡短一句代碼，其內部默認實現了 init-only 自動屬性，且同時為所有屬性定義了構造函數和解構函數。

使用示例：

var foo = new Foo("AA", "BB");  // 構造定位
var (a, b) = foo;               // 解構定位

可以想象，記錄的大部分使用場景，以上簡寫的寫法能滿足需求。若有特殊場景，就不能簡單，需要進行自定義修改其默認行為。

with 表達式

當處理不可變數據時，若要生成不同的狀態，一個常見的場景是在一條舊記錄基礎上拷貝一條新的記錄。比如我們要修改 Foo 對象的 PropA 屬性，我們就要拷貝該對象生成一個新的對象。這個操作在函數式編程中被稱為“非破壞性修改 (non-destructive mutation)”。為了支持記錄這個操作，C# 9 引入了 with 表達式，它可以很方便在一條原有記錄基礎上創建一條新記錄。示例：

var other = foo with { PropA = "AA" };

with 表達式內部其實是通過一個默認的 protected 構造函數來實現的，大致如下：

protected Foo(Foo original)
{
    // 拷貝 original 的所有字段
}

如果默認實現的字段拷貝不符合你的需求，你也可以手動實現這個構造函數。

今天就分享到這裏，敬請期待一下篇關於 C# 9 新特性的文章！

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前後端分離

在傳統的web應用開發中，大多數的程序員會將瀏覽器作為前後端的分界線。將瀏覽器中為用戶進行頁面展示的部分稱之為前端，而將運行在服務器，為前端提供業務邏輯和數據準備的所有代碼統稱為後端。 由於前後端分離這個概念相對來說剛出現不久，很多人都是只聞其聲，不見其形，所以可能會對它產生一些誤解，誤以為前後端分離只是一種web應用開發模式，只要在web應用的開發期進行了前後端開發工作的分工就是前後端分離。 其實前後端分離並不只是開發模式，而是web應用的一種架構模式。在開發階段，前後端工程師約定好數據交互接口，實現并行開發和測試；在運行階段前後端分離模式需要對web應用進行分離部署，前後端之前使用HTTP或者其他協議進行交互請求。 前後端分離原則，簡單來講就是前端和後端的代碼分離也就是技術上做分離。推薦的模式是最好直接採用物理分離的方式部署，進一步促使進行更徹底的分離。不要繼續以前的服務端模板技術，比如JSP ，把Java JS HTML CSS 都堆到一個頁面里，稍複雜的頁面就無法維護。

好處

這種分離模式的方式有幾個好處：

•前後端技術分離，可以由各自的專家來對各自的領域進行優化，這樣前端的用戶體驗優化效果會更好。•分離模式下，前後端交互界面更加清晰，就剩下了接口和模型，後端的接口簡潔明了，更容易維護。•前端多渠道集成場景更容易實現，後端服務無需變更，採用統一的數據和模型，可以支撐前端的web UI\ 移動App等訪問。

前後端分離意味着，前後端之間使用 JSON 來交流，兩個開發團隊之間使用 API 作為契約進行交互。從此，後台選用的技術棧不影響前台。 前後端分離並非僅僅只是前後端開發的分工，而是在開發期進行代碼存放分離、前後端開發職責分離，前後端能夠獨立進行開發測試；在運行期進行應用部署分離，前後端之間通過HTTP請求進行通訊。前後端分離的開發模式與傳統模式相比，能為我們提升開發效率、增強代碼可維護性，讓我們有規劃地打造一個前後端並重的精益開發團隊，更好地應對越來越複雜多變的Web應用開發需求。 前後端分離的核心：後台提供數據，前端負責显示。

常見的前端

AngularJS

Angular JS (Angular.JS) 是一組用來開發 Web 頁面的框架、模板以及數據綁定和豐富 UI 組件。它支持整個開發進程，提供 Web 應用的架構，無需進行手工 DOM 操作。 AngularJS 很小，只有 60K，兼容主流瀏覽器，與 jQuery 配合良好。

數據綁定可能是 AngularJS 最酷最實用的特性。它能夠幫助你避免書寫大量的初始代碼從而節約開發時間。一個典型的 Web 應用可能包含了 80% 的代碼用來處理，查詢和監聽 DOM。數據綁定使得代碼更少，你可以專註於你的應用。

傳統來說，當 Model 變化了。 開發人員需要手動處理 DOM 元素並且將屬性反映到這些變化中。這個一個雙向的過程。一方面，Model 變化驅動了 DOM 中元素變化，另一方面，DOM 元素的變化也會影響到 Model。這個在用戶互動中更加複雜，因為開發人員需要處理和解析這些互動，然後融合到一個 Model 中，並且更新 View。這是一個手動的複雜過程，當一個應用非常龐大的時候，將會是一件非常費勁的事情。

特性二：模板

在 AngularJS 中，一個模板就是一個 HTML 文件。但是 HTML 的內容擴展了，包含了很多幫助你映射 Model 到 View 的內容。

HTML 模板將會被瀏覽器解析到 DOM 中。DOM 然後成為 AngularJS 編譯器的輸入。AngularJS 將會遍歷 DOM 模板來生成一些指導，即，directive（指令）。所有的指令都負責針對 View 來設置數據綁定。

我們要理解 AuguarJS 並不把模板當做 String 來操作。輸入 AngularJS 的是 DOM 而非 string。數據綁定是 DOM 變化，不是字符串的連接或者 innerHTML 變化。使用 DOM 作為輸入，而不是字符串，是 AngularJS 區別於其它的框架的最大原因。使用 DOM 允許你擴展指令詞彙並且可以創建你自己的指令，甚至開發可重用的組件。

特性三：MVC

針對客戶端應用開發 AngularJS 吸收了傳統的 MVC 基本原則。MVC 或者 Model-View-Controll 設計模式針對不同的人可能意味不同的東西。AngularJS 並不執行傳統意義上的 MVC，更接近於 MVVM（Model-View-ViewModel)。

特性四：依賴注入（Dependency Injection，即 DI）

AngularJS 擁有內建的依賴注入子系統，可以幫助開發人員更容易的開發，理解和測試應用。

DI 允許你請求你的依賴，而不是自己找尋它們。比如，我們需要一個東西，DI 負責找創建並且提供給我們。

特性五：Directives（指令）

指令是我個人最喜歡的特性。你是不是也希望瀏覽器可以做點兒有意思的事情？那麼 AngularJS 可以做到。
指令可以用來創建自定義的標籤。它們可以用來裝飾元素或者操作 DOM 屬性。

2. React

React 是一個用於構建用戶界面的 JAVASCRIPT 庫。
React 主要用於構建UI，很多人認為 React 是 MVC 中的 V（視圖）。
React 起源於 Facebook 的內部項目，用來架設 Instagram 的網站，並於 2013 年 5 月開源。
React 擁有較高的性能，代碼邏輯非常簡單，越來越多的人已開始關注和使用它。
使用 React 可以將一些簡短、獨立的代碼片段組合成複雜的 UI 界面，這些代碼片段被稱作“組件”。

React特點

1. 聲明式設計 −React採用聲明範式，可以輕鬆描述應用。

2. 高效 −React通過對DOM的模擬，最大限度地減少與DOM的交互。

3. 靈活 −React可以與已知的庫或框架很好地配合。

4. JSX − JSX 是 JavaScript 語法的擴展。React 開發不一定使用 JSX ，但我們建議使用它。

5. 組件 − 通過 React 構建組件，使得代碼更加容易得到復用，能夠很好的應用在大項目的開發中。

6. 單向響應的數據流 − React 實現了單向響應的數據流，從而減少了重複代碼，這也是它為什麼比傳統數據綁定更簡單。

Vue.js

Vue.js（讀音 /vjuː/, 類似於 view） 是一套構建用戶界面的漸進式框架。

Vue 只關注視圖層， 採用自底向上增量開發的設計。

Vue 的目標是通過盡可能簡單的 API 實現響應的數據綁定和組合的視圖組件。

Kotlin

Kotlin 是一種在 Java 虛擬機上運行的靜態類型編程語言，被稱之為 Android 世界的Swift，由 JetBrains 設計開發並開源。

Kotlin 可以編譯成Java字節碼，也可以編譯成 JavaScript，方便在沒有 JVM 的設備上運行。

在Google I/O 2017中，Google 宣布 Kotlin 成為 Android 官方開發語言。

5. Flutter

Flutter 由 Google 的工程師團隊打造，用於創建高性能、跨平台的移動應用。Flutter 針對當下以及未來的移動設備進行優化，專註於 Android and iOS 低延遲的輸入和高幀率。

Flutter 可以給開發者提供簡單、高效的方式來構建和部署跨平台、高性能移動應用；給用戶提供漂亮、快速、jitter-free 的 app 體驗。

Flutter 的主要組件:

• 一個高度優化， mobile-first 2D 渲染引擎 (保護對 text 優秀的支持 )

• 一個 functional-reactive 框架 (可選的，你也可以引入你自己的框架)

• 一組 Material Design 部件 (可選的，你也可以引入你自己的部件)庫 ，工具，和一個用於 Atom 的插件。

6. .Net

.NET是 Microsoft XML Web services 平台。XML Web services 允許應用程序通過 Internet 進行通訊和共享數據，而不管所採用的是哪種操作系統、設備或編程語言。Microsoft .NET 平台提供創建 XML Web services 並將這些服務集成在一起之所需。對個人用戶的好處是無縫的、吸引人的體驗。

這個不用說了，很大一部分人一直在用，而且作為master語言。但是對於微服務程序，感覺更適合於前端應用或者一些輕量級企業級的開發。

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