使用Node.js + Mongodb构建基于Cloud Foundry的项目

随着云计算的兴起，很多厂商都推出了自己的云计算平台，如VMware、Amazon、Google、Microsoft等。

本文将介绍VMware公司的云计算平台 - Cloud Foundry，本文将使用Node.js + MongoDB构建基于Cloud Foundry的项目。

必备知识：

Node.js和NPM命令行的使用。
Node.js的语法。
MongoDB的语法。
Mongoose的语法。

环境搭建：

Windows 7
Node.js + Ruby + vmc（Cloud Foundry CIL命令行工具）

用户级别及难度：

全部用户
适中

范例文件：

http://pan.baidu.com/share/link?shareid=30772&uk=2298510329

通过本文将学会：

掌握Node.js、Ruby、DevKit、vmc（Cloud Foundry CIL命令行工具）的环境配置。
使用tunnel连接Cloud Foundry远程数据库（MongoDB）的方式。

Node.js的配置：

下载：http://nodejs.org/download/
配置：
- 根据实际情况下载对应的node.js安装包。（选择的版本尽量与Cloud Foundry的Node.js环境保持一致）
- 由于使用了msi方案，所以直接双击下载后的安装包即可。
- 重启系统。
验证：
- 在cmd中键入：node -v / npm -v 如果出现相应的版本号，则安装成功。

Ruby的配置：

Cloud Foundry的操作基于vmc（CIL命令行工具），安装vmc前需要Ruby环境。
由于需要使用Devkit，所以此处的Ruby版本为：1.9.2。（1.9.3在DevKit下有问题）
下载：https://rubyforge.org/frs/?group_id=167（请下载1.9.2-p290版本）
配置：
- 解压到任意文件夹，如：{盘符}:\DevTools\ruby-1.9.2-p290。
- 在Windows环境变量中增加：
  - RUBY_HOME = {盘符}:\DevTools\ruby-1.9.2-p290
  - Path += %RUBY_HOME%\bin（需配置在系统环境变量，而非用户环境变量）
- 重启系统。
验证：
- 在cmd中键入：ruby -v / gem -v 如果出现版本号，则安装成功。

vmc的安装：

安装：
- 使用gem安装vmc，在cmd中键入gem install vmc。（无需重启）
验证：
- 在cmd中键入vmc -v，如果出现版本号，则安装成功。

vmc的使用：

建立连接：
- vmc target api.cloudfoundry.com（指定Cloud Foundry API地址）
建立账户：
- 通过网站建立：在http://www.cloudfoundry.com/建立账户。
- 通过vmc建立，在cmd中键入：vmc add-user [--email, --passwd]。
登陆：
- 在cmd中键入：vmc login（根据提示输入注册时的邮箱地址及密码）

建立app（Node.js）：

在本地建立文件夹，如：{盘符}:\nodejs\local\testcf
定位到testcf根目录，在cmd中键入：npm install express

在testcf文件夹中新增index.js文件，并键入如下内容：

var express = require('express');
var app     = express();
app.get('/', function(req, res) {
    res.send('Hello from Cloud Foundry');
});
app.listen( process.env.VMC_APP_PORT || 3000 );
console.log( "Server start up!" );

本机测试：
- 定位到testcf根目录，在cmd中键入：node index.js
- 控制台出现：“Server start up!”后，在浏览器中键入：http://loaclhost:3000，如显示“Hello from Cloud Foundry”，说明运行成功。

上传App到Cloud Foundry：

定位到testcf根目录，在cmd中键入：vmc push --runtime=node08，生成如下的内容：

Would you like to deploy from the current directory? [Yn]: y
Application Name: ks-test-cf
Detected a Node.js Application, is this correct? [Yn]: y
Application Deployed URL [ks-test-cf.cloudfoundry.com]:
Memory reservation (128M, 256M, 512M, 1G, 2G) [64M]: 128
How many instances? [1]: 1
Bind existing services to 'ks-test-cf'? [yN]: n
Create services to bind to 'ks-test-cf'? [yN]: n
Would you like to save this configuration? [yN]: y
Manifest written to manifest.yml.
Creating Application: OK
Uploading Application:
  Checking for available resources: OK
  Processing resources: OK
  Packing application: OK
  Uploading (22K): OK
Push Status: OK
Staging Application 'ks-test-cf': OK
Starting Application 'ks-test-cf': OK

注：上述英文比较简单，翻译略过。由于当前项目并没有使用数据库，所以
不需要绑定（Binding）和建立（Create）任何Service。

- 在浏览器中键入：http://ks-test-cf.cloudfoundry.com/，如出现“Hello from Cloud Foundry”，说明运行成功。（与在本地运行效果一样）

MongoDB的配置：

下载：
- http://www.mongodb.org/downloads
配置：
- 根据实际情况下载对应的MongoDB压缩包。
  注：由于Cloud Foundry对应MongoDB的版本是2.0，所以避免出现本地测试环境与Cloud Foundry不一致的情况，尽量选择相应版本。
- 解压到任意文件夹，如：{盘符}:\DevTools\mongodb-2.0.7。
- 在Windows环境变量中增加：
  - MONGODB_HOME = {盘符}:\DevTools\mongodb-2.0.7
  - Path += %MONGODB_HOME%\bin
- 重启系统。
验证：
- 在cmd中键入：mongo --version 如出现版本号，则安装成功。
使用：
- 在本地建立一个文件夹，如：{盘符}:\mongodb\testdb。
- 在cmd中键入：mongod --dbpath {盘符}:\mongodb\testdb，即可连接到本地数据库。

注：可以使用MongoVUE等客户端操作MongoDB。

Mongoose的配置：

Mongoose是第三方的Noe.js模块，可以更方便的操作MongoDB。
下载：
- 在cmd中键入：npm install mongoose
验证：（如出现类似下图的内容，说明安装成功）

注意：
- mongoose在安装的时候需要依赖于mongodb（Node.js模块）
- 如mongodb模块未安装的话，mongoose会自动安装，如上图所示。
- 独立安装mongodb，在cmd中键入：npm install mongodb（注意npm的版本必须要大于1.1.19,否则会出现错误）

Node.js 连接MongoDB：（Localhost本地方式）

Mongoose的引入：
```
var db = require( 'mongoose' );
```

定义一个Object结构：（为了与Cloud Foundry配合）

mongo = {
    'hostname' : 'localhost',
    'port'     : 27017,
    'username' : '',
    'password' : '',
    'db'      : testdb
}

注：hostname、port和db这三个属性。（应与你的开发环境相对应）

生成mongoose连接mongodb时的URL字符串：

var generate_mongo_url = function( mongo ) {
  return 'mongodb://' + mongo.hostname + ':' + mongo.port + '/' + mongo.db;
}

连接数据库（MongoDB）：
```
db.connect( mongourl );
```

建立Schame及模型：

var Schema   = db.Schema,
    ObjectId = Schema.ObjectId;
var testSchema = new Schema({
  host  : String,
  dbs   : String,
  time  : Date
});

绑定模型：

var TestModule = db.model( 'test-cloudfoundry', testSchema );

注：test-cloudfoundry是Collection的名字（Collection相当于SQL的Table概念）

保存数据到Collection：

var test   = new TestModule();
  test.host  = mongo.hostname;
  test.dbs   = mongo.db;
  test.time  = new Date();
  test.save( function( err ) {
    if (!err) {
      console.log( 'save complete' )
    }
    else {
      console.log( 'save error = ' + err )
    }
  });

注：save方法相当于SQL的Insert语句，同时Mongoose还定义了回调函数
以供使用。

运行：
- 使用mongod --dbpath的方式连接到本地的MongoDB。
- 定位到test-cf根目录，在cmd中键入：node index.js。
- 在浏览器中访问http://localhost:3000/，在cmd中出现如下内容，则说明调用MongoDB成功。
```
mongodb url : mongodb://localhost:2701
/testdbServer start at http://localhost:3000
save complete
```

注意：
- 变量mongo可以不用定义为Object类型，只是为了与Cloud Foundry配合才这么处理。
- Mongoose独特的Schame机制对应了Table数据结构。

连接Cloud Foundry远程数据库：

安装：

gem install eventmachine --pre

gem install caldecott（如出现异常或如下错误，则需要安装DevKit，否则跳过本节）

Please update your PATH to include build tools or download the DevKit
from 'http://rubyinstaller.org/downloads' and follow the instruction
at 'http://github.com/oneclick/rubyinstaller/wiki/Development-Kit'

DevKit的安装：
- 下载：http://rubyinstaller.org/downloads/
- 配置：
  - 解压到任意文件夹，如{盘符}:\DevTools\devkit-4.5.2
  - 定位到devkit-4.5.2根目录，在cmd中键入：ruby dk.rb init
  - 正确安装后，会生成config.yml文件，编辑此文件并键入ruby所在的目录，格式：- {盘符}:/DevTools/ruby-1.9.2-p290（注意横岗、斜杠）
  - ruby dk.rb review（检查要添加DevKit支持的Ruby列表是否有误，可以略过）
  - ruby dk.rb install
- 验证：
  - gem install caldecott
  - 如未出现任何错误信息，则安装成功。
- 注意：
  - DevKit版本号：DevKit-tdm-32-4.5.2-20111229-1559-sfx.exe
  - DevKit-tdm-32-4.5.2-20111229-1559-sfx.exe对应的Ruby版本：1.9.2-p290

注：上述版本的匹配已验证通过，其他版本未验证。

Node.js 连接MongoDB：（Cloud Foundry远程方式）

新建MongoDB Service：
- vmc create-service mongodb testdb
绑定Service到App（ks-test-cf）：
- vmc bind-service testdb ks-test-cf
  注：testdb是刚刚建立的MongoDB；ks-test-cf是之前上传（push）的App Name。

对Node.js连接本地MongoDB进行改造：

修改mongo变量：

if( process.env.VCAP_SERVICES ) {
  var env = JSON.parse( process.env.VCAP_SERVICES );
  mongo   = env[ 'mongodb-2.0' ][ 0 ][ 'credentials' ];
}
else {
  mongo = {
    'hostname' : 'localhost',
    'port'     : 27017,
    'username' : '',
    'password' : '',
    'db'       : 'testdb'
  }
}

                注：增加判断当前环境的逻辑，process.env.VCAP_SERVICES是Node.js
                提供的系统变量（JSON），保存了当前登陆Cloud Foundry App
              （ks-test-cf）的必要信息。

修改generate_mongo_url方法：

var generate_mongo_url = function( obj ) {
  if( process.env.VCAP_SERVICES ) {
    return 'mongodb://' + obj.username + ':' + obj.password + '@' + obj.hostname + ':' + obj.port + '/' + obj.db;
  }
  else {
    return 'mongodb://' + obj.hostname + ':' + obj.port + '/' + obj.db;
  }
}

注：加入了当前环境为Cloud Foundry时，生成mongodb字符串的逻辑，
相对本地连接url来说，增加了username、password。

更新：

定位到testcf根目录，在cmd中键入：vmc update ks-test-cf，如出现下面的内容，则说明更新成功：

Uploading Application:
  Checking for available resources: OK
  Processing resources: OK
  Packing application: OK
  Uploading (26K): OK
Push Status: OK
Stopping Application 'ks-test-cf': OK
Staging Application 'ks-test-cf': OK
Starting Application 'ks-test-cf': OK

运行：
- 在浏览器中键入：http://ks-test-cf.cloudfoundry.com/
- 在cmd中键入：vmc logs ks-test-cf（查看ks-test-cf的后台打印信息）
```
Server start up!
mongodb url : mongodb:/XXXXXXXXXXX:[email protected]:25176/db
Server start at http://172.30.50.21:12265
save complete
```

远程连接Cloud Foundry数据库（testdb）：

在cmd中键入：vmc tunnel testdb，会出现如下内容：

Binding Service [testdb]: OK
Stopping Application 'caldecott': OK
Staging Application 'caldecott': OK
Starting Application 'caldecott': OK
Getting tunnel connection info: OK
Service connection info:
  username : XXXXXXXXXXX
  password : XXXXXXXXXXX
  name     : db
  url      : mongodb://XXXXXXXXXXX:[email protected]:25176/db
                                                                
Starting tunnel to testdb on port 10000.
1: none
2: mongo
3: mongodump
4: mongorestore
                                                                
Which client would you like to start

注：其中username和password是Cloud Foundry系统生成，在这里已经隐
去。选择1，可以使用本地客户端进行连接，如之前提到的MongoVUE。

MongoVUE的连接：

注：Service、Port按照如上填写；Username、Password、Database(s)
按照Cloud Foundry给出的内容填写。

注意：
- 注意env[ 'mongodb-2.0' ][ 0 ][ 'credentials' ]中的'mongodb-2.0'指：MongoDB的版本号。
- 使用vmc tunnel testdb的时候，需要根据“连接Cloud Foundry远程数据库”节进行配置。
- 上述修改只给出关键代码，余下代码请看附件。

总结：

vmc需要Ruby环境。
连接Cloud Foundry远程数据库需要Ruby的eventmachine、caldecott这两个包。
安装caldecott需要DevKit的支持。
通过增加Cloud Foundry系统变量：process.env.VCAP_SERVICES来进行当前环境的判断。

使用Node.js + Mongodb构建基于Cloud Foundry的项目

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