使用 ASP.NET Core 和 MongoDB 创建 Web API
先决条件
Visual Studio:
- .NET Core SDK 3.0 或更高版本
- Visual Studio 2019 与 ASP.NET 和 Web 开发工作负载
- MongoDB
配置 MongoDB
如果使用的是 Windows,MongoDB 将默认安装在 C:\Program Files\MongoDB 中。 将 C:\Program Files\MongoDB\Server\version_number>\bin 添加到 Path 环境变量。 通过此更改可以从开发计算机上的任意位置访问 MongoDB。
使用以下步骤中的 mongo Shell 可以创建数据库、创建集合和存储文档。
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选择开发计算机上用于存储数据的目录。 例如,在 Windows 上为 C:\BooksData。 创建目录(如果不存在)。 mongo Shell 不会创建新目录。
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打开命令行界面。 运行以下命令以连接到默认端口 27017 上的 MongoDB。 请记得将 替换为上一步中选择的目录。
mongod --dbpath
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打开另一个命令行界面实例。 通过运行以下命令来连接到默认测试数据库:
mongo
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在命令行界面中运行以下命令:
use BookstoreDb
如果它不存在,则将创建名为“BookstoreDb”的数据库。 如果该数据库存在,则将为事务打开其连接。
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使用以下命令创建 Books 集合:
db.createCollection('Books')
显示以下结果:
{ "ok" : 1 }
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使用以下命令定义 Books 集合的架构并插入两个文档:
db.Books.insertMany([{'Name':'Design Patterns','Price':54.93,'Category':'Computers','Author':'Ralph Johnson'}, {'Name':'Clean Code','Price':43.15,'Category':'Computers','Author':'Robert C. Martin'}])
显示以下结果:
{ "acknowledged" : true, "insertedIds" : [ ObjectId("5bfd996f7b8e48dc15ff215d"), ObjectId("5bfd996f7b8e48dc15ff215e") ] }
备注
本文所示的 ID 与运行此示例时的 ID 不匹配。
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使用以下命令查看数据库中的文档:
db.Books.find({}).pretty()
显示以下结果:
{ "_id" : ObjectId("5bfd996f7b8e48dc15ff215d"), "Name" : "Design Patterns", "Price" : 54.93, "Category" : "Computers", "Author" : "Ralph Johnson" } { "_id" : ObjectId("5bfd996f7b8e48dc15ff215e"), "Name" : "Clean Code", "Price" : 43.15, "Category" : "Computers", "Author" : "Robert C. Martin" }
该架构将为每个文档添加类型 ObjectId 的自动生成的 _id 属性。
数据库可供使用了。 你可以开始创建 ASP.NET Core Web API。
创建 ASP.NET Core Web API 项目
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转到“文件”“新建”“项目”。
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选择“ASP.NET Core Web 应用程序”项目类型,然后选择“下一步” 。
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将项目命名为“BooksApi”,然后选择“创建”。
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选择“.NET Core”目标框架和“ASP.NET Core 3.0”。 选择“API”项目模板,然后选择“创建” 。
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访问 NuGet 库:MongoDB.Driver 来确定适用于 MongoDB 的 .NET 驱动程序的最新稳定版本。 在“包管理器控制台”窗口中,导航到项目根。 运行以下命令以安装适用于 MongoDB 的 .NET 驱动程序:
PowerShell复制
Install-Package MongoDB.Driver -Version {VERSION}
添加实体模型
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将 Models 目录添加到项目根。
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使用以下代码将 Book 类添加到 Models 目录:
using MongoDB.Bson; using MongoDB.Bson.Serialization.Attributes; namespace BooksApi.Models { public class Book { [BsonId] [BsonRepresentation(BsonType.ObjectId)] public string Id { get; set; } [BsonElement("Name")] public string BookName { get; set; } public decimal Price { get; set; } public string Category { get; set; } public string Author { get; set; } } }
在前面的类中,Id 属性为:
- 需要在将公共语言运行时 (CLR) 对象映射到 MongoDB 集合时使用。
- 使用 [BsonId] 进行批注,以将此属性指定为文档的主键。
- 使用 [BsonRepresentation(BsonType.ObjectId)] 进行批注,以允许将参数作为类型 string 而非 [BsonRepresentation(BsonType.ObjectId)] 结构传递。 Mongo 处理从 string 到 ObjectId 的转换。
BookName 属性使用 [BsonElement] 特性进行批注。 Name 的属性值表示 MongoDB 集合中的属性名称。
添加配置模型
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向 appsettings.json 添加以下数据库配置值:
{ "BookstoreDatabaseSettings": { "BooksCollectionName": "Books", "ConnectionString": "mongodb://localhost:27017", "DatabaseName": "BookstoreDb" }, "Logging": { "IncludeScopes": false, "Debug": { "LogLevel": { "Default": "Warning" } }, "Console": { "LogLevel": { "Default": "Warning" } } } }
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使用以下代码将 BookstoreDatabaseSettings.cs 文件添加到 Models 目录:
namespace BooksApi.Models { public class BookstoreDatabaseSettings : IBookstoreDatabaseSettings { public string BooksCollectionName { get; set; } public string ConnectionString { get; set; } public string DatabaseName { get; set; } } public interface IBookstoreDatabaseSettings { string BooksCollectionName { get; set; } string ConnectionString { get; set; } string DatabaseName { get; set; } } }
前面的 BookstoreDatabaseSettings 类用于存储 appsettings.json 文件的 BookstoreDatabaseSettings 属性值。 JSON 和 C# 具有相同的属性名称,目的是简化映射过程。
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将以下突出显示的代码添加到 Startup.ConfigureServices:
public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { // requires using Microsoft.Extensions.Options services.Configure( Configuration.GetSection(nameof(BookstoreDatabaseSettings))); services.AddSingleton(sp => sp.GetRequiredService().Value); services.AddControllers(); }
在上述代码中:
- appsettings.json 文件的 BookstoreDatabaseSettings 部分绑定到的配置实例在依赖关系注入 (DI) 容器中注册。 例如,BookstoreDatabaseSettings 对象的 ConnectionString 属性使用 appsettings.json 中的 BookstoreDatabaseSettings:ConnectionString 属性进行填充。
- IBookstoreDatabaseSettings 接口使用单一实例IBookstoreDatabaseSettings在 DI 中注册。 在注入时,接口实例时将解析为 BookstoreDatabaseSettings 对象。
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将以下代码添加到 Startup.cs 的顶部以解析 BookstoreDatabaseSettings 和 IBookstoreDatabaseSettings 引用:
using BooksApi.Models;
添加 CRUD 操作服务
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将 Services 目录添加到项目根。
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使用以下代码将 BookService 类添加到 Services 目录:
using BooksApi.Models; using MongoDB.Driver; using System.Collections.Generic; using System.Linq; namespace BooksApi.Services { public class BookService { private readonly IMongoCollection _books; public BookService(IBookstoreDatabaseSettings settings) { var client = new MongoClient(settings.ConnectionString); var database = client.GetDatabase(settings.DatabaseName); _books = database.GetCollection(settings.BooksCollectionName); } public List Get() => _books.Find(book => true).ToList(); public Book Get(string id) => _books.Find(book => book.Id == id).FirstOrDefault(); public Book Create(Book book) { _books.InsertOne(book); return book; } public void Update(string id, Book bookIn) => _books.ReplaceOne(book => book.Id == id, bookIn); public void Remove(Book bookIn) => _books.DeleteOne(book => book.Id == bookIn.Id); public void Remove(string id) => _books.DeleteOne(book => book.Id == id); } }
上面的代码通过构造函数注入从 DI 检索 IBookstoreDatabaseSettings 实例。 使用此方法可访问在添加配置模型部分中添加的 配置值。
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将以下突出显示的代码添加到 Startup.ConfigureServices:
public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { services.Configure( Configuration.GetSection(nameof(BookstoreDatabaseSettings))); services.AddSingleton(sp => sp.GetRequiredService().Value); services.AddSingleton(); services.AddControllers(); }
上面的代码向 DI 注册了 BookService 类,以支持消费类中的构造函数注入。 单一实例服务生存期是最合适的,因为 BookService 直接依赖于 MongoClient。 根据官方 Mongo Client 重用准则,应使用单一实例服务生存期在 DI 中注册 MongoClient。
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将以下代码添加到 Startup.cs 的顶部以解析 BookService 引用:
using BooksApi.Services;
BookService 类使用以下 MongoDB.Driver 成员对数据库运行 CRUD 操作:
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MongoClient:读取用于运行数据库操作的服务器实例。 此类的构造函数提供了 MongoDB 连接字符串:
public BookService(IBookstoreDatabaseSettings settings) { var client = new MongoClient(settings.ConnectionString); var database = client.GetDatabase(settings.DatabaseName); _books = database.GetCollection(settings.BooksCollectionName); }
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IMongoDatabase:表示用于运行操作的 Mongo 数据库。 本教程在界面上使用泛型 (collection)">GetCollection(collection) 方法来获取对特定集合中数据的访问权限。 调用此方法后,对集合运行 CRUD 操作。 在 GetCollection(collection) 方法调用中:
- collection 表示集合名称。
- TDocument 表示存储在集合中的 CLR 对象类型。
GetCollection(collection) 返回表示集合的 GetCollection(collection) 对象。 在本教程中,对集合调用以下方法:
- DeleteOne:删除与提供的搜索条件匹配的单个文档。
- ">Find:返回集合中与提供的搜索条件匹配的所有文档。
- InsertOne:插入提供的对象作为集合中的新文档。
- ReplaceOne:将与提供的搜索条件匹配的单个文档替换为提供的对象。
添加控制器
使用以下代码将 BooksController 类添加到 Controllers 目录:
using BooksApi.Models; using BooksApi.Services; using Microsoft.AspNetCore.Mvc; using System.Collections.Generic; namespace BooksApi.Controllers { [Route("api/[controller]")] [ApiController] public class BooksController : ControllerBase { private readonly BookService _bookService; public BooksController(BookService bookService) { _bookService = bookService; } [HttpGet] public ActionResult Get() => _bookService.Get(); [HttpGet("{id:length(24)}", Name = "GetBook")] public ActionResult Get(string id) { var book = _bookService.Get(id); if (book == null) { return NotFound(); } return book; } [HttpPost] public ActionResult Create(Book book) { _bookService.Create(book); return CreatedAtRoute("GetBook", new { id = book.Id.ToString() }, book); } [HttpPut("{id:length(24)}")] public IActionResult Update(string id, Book bookIn) { var book = _bookService.Get(id); if (book == null) { return NotFound(); } _bookService.Update(id, bookIn); return NoContent(); } [HttpDelete("{id:length(24)}")] public IActionResult Delete(string id) { var book = _bookService.Get(id); if (book == null) { return NotFound(); } _bookService.Remove(id); return NoContent(); } } }
前面的 Web API 控制器:
- 使用 BookService 类运行 CRUD 操作。
- 包含操作方法以支持 GET、POST、PUT 和 DELETE HTTP 请求。
- 在 Create 操作方法中调用 CreatedAtRoute,以返回 CreatedAtRoute 响应。 状态代码 201 是在服务器上创建新资源的 HTTP POST 方法的标准响应。 CreatedAtRoute 还会将 Location 标头添加到响应中。 Location 标头指定新建书籍的 URI。
测试 Web API
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生成并运行应用。
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导航到 https://localhost:/api/books,测试控制器的无参数 Get 操作方法。 将显示下面的 JSON 响应:
[ { "id":"5bfd996f7b8e48dc15ff215d", "bookName":"Design Patterns", "price":54.93, "category":"Computers", "author":"Ralph Johnson" }, { "id":"5bfd996f7b8e48dc15ff215e", "bookName":"Clean Code", "price":43.15, "category":"Computers", "author":"Robert C. Martin" } ]
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导航到 https://localhost:/api/books/{id here},测试控制器的重载 Get 操作方法。 将显示下面的 JSON 响应:
{ "id":"{ID}", "bookName":"Clean Code", "price":43.15, "category":"Computers", "author":"Robert C. Martin" }
配置 JSON 序列化选项
关于在测试 Web API 部分中返回的 JSON 响应,有两个细节需要更改:
- 应更改属性名称的默认驼峰式大小写风格,以匹配 CLR 对象属性名称的 Pascal 大小写。
- bookName 属性应作为 Name 返回。
为满足上述要求,请进行以下更改:
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Json.NET 已从 ASP.NET 共享框架中删除。 将包引用添加到 Microsoft.AspNetCore.Mvc.NewtonsoftJson。
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在 Startup.ConfigureServices 中,将以下突出显示的代码链接到 AddControllers 方法调用:
public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { services.Configure( Configuration.GetSection(nameof(BookstoreDatabaseSettings))); services.AddSingleton(sp => sp.GetRequiredService().Value); services.AddSingleton(); services.AddControllers() .AddNewtonsoftJson(options => options.UseMemberCasing()); }
通过上述更改,Web API 的序列化 JSON 响应中的属性名称与 CLR 对象类型中其相应的属性名称匹配。 例如,Book 类的 Author 属性序列化为 Author。
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在 Models/Book.cs 中,使用以下 [JsonProperty] 特性批注 BookName 属性:
[BsonElement("Name")] [JsonProperty("Name")] public string BookName { get; set; }
[JsonProperty] 属性的 Name 值表示 Web API 的序列化 JSON 响应中的属性名称。
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将以下代码添加到 Models/Book.cs 的顶部以解析 [JsonProperty] 特性引用:
using Newtonsoft.Json;
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重复测试 Web API 部分中定义的步骤。 注意 JSON 属性名称中的区别。
向 Web API 添加身份验证支持
ASP.NET Core Identity 将用户界面 (UI) 登录功能添加到 ASP.NET Core Web 应用。 若要保护 Web API 和 SPA,请使用以下项之一:
- Microsoft Entra ID
- Azure Active Directory B2C (Azure AD B2C)
- Duende IdentityServer。 Duende IdentityServer 是第三方产品。
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