基础篇 2：小程序·云开发基础知识 | gorpeln的个人博客

小程序·云开发 是微信团队联合腾讯云团队推出的一套小程序开发解决方案。小程序·云开发为开发者提供完整的云端流程，弱化后端和运维概念，开发者无需购买和管理底层计算资源，包括服务器、数据库、静态存储，只需使用平台提供的简易 API 进行核心业务等开发，实现快速上线和迭代，把握业务发展的黄金时期。

简单来说，小程序开发中用到的服务器、数据库和静态资源管理，都可以托管到「小程序·云开发」上，小程序开发者只需要关注业务功能实现，而不需要关心服务器运维等带来的问题。小程序开发主要用到的是前端技术，后端开发和服务运维对于前端开发者来说有一定的门槛，而小程序·云开发的出现就是解决这个问题的。

一、小程序·云开发特点

提供完整后端服务解决方案，包括数据库、静态资源管理和云函数（功能服务）
背靠腾讯云大平台，腾讯云丰富的 API 和功能都可以简单调用
对于普通开发者，完全免费
对于高级服务型小程序，提供更强服务支持、计费弹性、不使用不计费的特点
无服务器搭建，无域名配置，直接调用 API 使用

对于我们普通开发者来说，小程序·云开发是个不错的练手平台。下面详细介绍下小程序·云开发提供的功能。

小程序·云开发提供数据库、云函数和静态存储三大功能，还有小程序的用户管理功能，在用户管理界面可以轻松掌握小程序的授权用户情况。目前云开发的这些功能已经深度整合到「微信开发者工具」中，可以在顶部点击「云开发」进入。

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二、申请小程序·云开发

1.小程序·云开发的开通

如果还没有开通小程序·云开发账号，首次点击「云开发」会出现下面的界面，该界面主要是云开发的介绍和申请入口。

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点击蓝色的「创建资源环境」按钮进入新建环境界面。

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第二步出现选择套餐信息，现在公测阶段只有一个免费套餐选项，将来应该会有更多套餐选择。填写上「环境名称」点击确认之后，会使用小程序开发账号在腾讯云开通一个 fake account。到此小程序·云开发就开通了！

TIPS：目前一个小程序账号可以免费开通两个云开发账号，免费版本的限制应该也要注意：

数据库存储空间：2GB

文件存储空间：5GB

文件存储外网下行流量：5GB/月

云函数数量：20

云函数资源使用量：10万GBs/月

API调用次数：3万次/天

这些对于我们做普通的小程序开发练习已经足够了！

2.小程序·云开发在小程序中的调用

小程序·云开发可以在小程序中直接通过调用 wx.cloud.* 的方式进行调用，在调用云开发 API 之前，需要先调用 wx.cloud.init 对云开发进行初始化：

wx.cloud.init({
  env: 'tianqi-xxx'
})

初始化时，需要传入 env 参数，该参数为创建小程序·云开发时的环境 ID，可以在「云开发」页面右上角「当前环境」下拉菜单中找到：

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下面详细介绍下小程序·云开发的三大功能。

三、数据库

小程序·云开发的数据库是一种 NoSQL 云端数据库，数据以 JSON 格式存储，在底层支持弹性可扩展、自动容灾、监控管理，所以开发者不需要关注数据库的运维。从提供的文档和接口来看，云开发的数据库应该是由 MongoDB 实现的。

每个数据库是由多个集合（collection，类比关系型数据库中表的概念）组成，集合有多个 JSON 文档（行）组成，NoSQL 的特点是没有固定的字段，所以整个集合可以看成一个大的 JSON 数组，一个集合在数据库中的存储格式如下：

[
  {
    "_id": 1,
    "_openid": "ax123CVadb",
    "name": "Alice",
    "city": "Guangzhou"
  },
  {
    "_id": 2,
    "_openid": "xj372nJdfa",
    "name": "Bob",
    "city": "Shenzhen"
  }
]

需要说明的是，文档中的 _id 是唯一的，开发者可以插入数据的时候自定义，另外 _openid 是增加文档默认创建的，代表当前小程序用户的唯一标示，后面实战部分笔者会重点介绍小程序的用户授权相关的内容。

1.快速入门

详细介绍可以见小程序·云开发的使用文档，这里笔者整理出常用的 API 使用方法：

// 初始化
wx.cloud.init({
  env: 'tianqi-xxx'
})

// 获取数据库实例
const db = wx.cloud.database()

// 增
db.collection('集合名称').add({
  data: {} // 插入的数据
}).then(res => {
  // 可以通过 res._id 获取创建的记录的 id
  console.log(res._id)
})

// 删
db.collection('集合名称').doc('文档 ID').remove().then(res => {
  console.log('removed')
})

// 改
db.collection('集合名称').doc('文档 ID').update({
  data: {
    title: '我的第 1 篇文章', // 只更新 title 字段，其他不更新
  }
}).then(res => {
  // 可以通过 res._id 获取创建的记录的 id
  console.log(res._id)
})

// 查
db.collection('集合名称').doc('文档 ID').get().then(res => {
  // 打印结果，res.data 即为记录的数据
  console.log(res)
})
const _ = db.command // 取指令
db.collection('集合名称').where({
  // 查找条件
  category: 'computer',
  properties: {
    memory: _.gt(8), // 表示大于 8
  }
})

小程序·云开发的数据库查询命令是可以使用查询筛选指令的，使用查询筛选指令可以缩小查询范围，找到查询条件的文档。

以下指令挂载在 db.command 下

类型	接口	说明
比较运算	eq	字段 ==
	neq	字段 !=
	gt	字段 >
	gte	字段 >=
	lt	字段 <
	lte	字段 <=
	in	字段值在数组里
	nin	字段值不在数组里
逻辑运算	and	表示需同时满足指定的所有条件
	or	表示需同时满足指定条件中的至少一个

举例说明：在 diary 集合中找出 openid 某个值并且创建时间（tsModified）在 start 和 end 之间的文档。

db
  .collection('diary')
  .where({
    openid,
    tsModified: _.gte(start).and(_.lt(end))
  })
  .get()

2.数据库的索引

增加合适的索引可以提升文档的查找效率，比如根据时间、用户 ID 查找，可以将时间和用户 ID 字段设置为索引项，笔者在使用的时候发现：在小程序·云开发管理后台并不能对某个字段增加唯一索引。

3.自带权限管理

在研发中，经常会针对不同的用户设置不同的数据库权限，例如：某条记录是用户 A 创建的，则只有用户 A 可以删除或者更新，其他用户只有查看的权限，这样的需求很常见，实际开发起来却非常费劲，往往要写不少权限判断的代码，小程序·云开发的数据库支持「权限管理」功能，可以针对这类需求对不同的集合进行统一处理，大大降低开发的门槛！

集合的操作权限包括以下四种：

所有用户可读，仅创建者及管理员可写
仅创建者及管理员可读写
所有用户可读，仅管理员可写
仅管理员可读写

可以在「云开发 -> 数据库 -> 选择某个集合 -> 权限设置」页面进行设置。

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四、文件存储

小程序·云开发的文件存储功能是专为存储和提供用户生成的内容（如图片或视频）的开发者打造的。开发者可使用腾讯云的 SDK 来存储图片、音频、视频或其他由用户生成的内容。在小程序内，则可以通过云开发的 API 直接上传、下载和管理存储。

公共使用的静态资源，可以通过「云开发 -> 存储」界面直接上传和管理，上传之后，就可以在界面内找到资源的 CDN 地址。

而对于小程序内需要上传和管理的则通过下面几个 API 来实现：

// 上传，上传后会返回资源的 ID
wx.cloud.uploadFile
// 下载
wx.cloud.downloadFile
// 根据资源 ID 获取资源访问地址
wx.cloud.getTempFileURL
// 根据资源 ID 列表删除某资源
wx.cloud.removeFile

跟数据库权限管理一样，如果需要用户自己上传的内容自己可以管理，那么需要设置存储的操作权限，在「云开发 -> 存储」下可以设置全局的存储操作权限。

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五、云函数

云函数是腾讯云提供的一套函数计算解决方案，我们可以将每个功能 API 做成单个可执行的函数，然后放到腾讯云上去托管，每个云函数是相互独立可执行的。代码编写完成后放到云端，不执行不调用不收费，执行调用按照调用次数和 CPU 等计算资源的占用情况收费。有了云函数，开发者无须搭建和购买服务器，只需要将写好的云函数代码上传部署到腾讯云，即可以在小程序内通过 wx.cloud.callFunction 的方法进行调用。

1.创建云函数

创建云函数有两种方式，一种是直接在小程序开发者工具中进行操作：

进入「云开发 -> 云函数 -> 添加」创建：

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另外一种是直接在小程序开发者工具中上传，在上传之前需要配置小程序的 project.config.json，指明哪个路径为云函数目录：

{
  "cloudfunctionRoot": "./cloud-functions/"
}

配置完成后，在小程序开发者工具的编辑器中展开 cloud-functions 文件夹，选择对应的云函数文件夹，右键选择「上传并部署」即可：

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2.写个简单云函数

小程序·云开发的云函数是执行在 Node.js 8.9.0 版本下的，云函数必须在 index.js 有 main 方法为入口，例如下面的代码：

// 命名为 test 的函数内容 index.js
exports.main = async (event, context) => {
  let {a, b} = event
  return new Promise((resolve, reject) => {
    resolve({result: parseInt(a) + parseInt(b)})
  })
}

除了上面 Promise 的写法，还可以用回调的方式：

// 命名为 test 的函数内容 index.js
// 回调方式 callback
exports.main = async (event, context, callback) => {
  let {a, b} = event
  callback(null, {result: parseInt(a) + parseInt(b)})
}

TIPS:

云函数如果不存在 main 的方法，上传部署的时候会报错！

云函数回调方式写法遵循「错误优先」原则（Error-First Callback）。

云函数接受两个 JSON 格式的参数 event 和 context，两者分别代表：

event：平台将 event 入参传递给执行方法，通过此 event 入参对象，代码将与触发函数的事件（event）交互，event 可以获取 wx.cloud.callFunction 调用的参数 data
context：平台将 context 入参传递给执行方法，通过此 context 入参对象，代码将能了解到运行环境及当前请求的相关内容

TIPS：开发者可以在云函数内获取到每次调用的上下文（appId、openId 等），无需维护复杂的鉴权机制，即可获取天然可信任的用户登录态（openId），这俩值可以从event.userInfo中读取。

上面 test 的函数上传到腾讯云之后，我们在小程序的 JS 代码中可以使用下面的方法进行调用：

wx.cloud.callFunction({
  name: 'test',
  data: {
    a: 1,
    b: 2
  }
}).then(r=>{
  // 因为 main 的方法实际是个 promisify 的返回，所以可以直接使用 then/catch
  console.log(r)
}).catch(e=>{
  console.log(e)
})

3.云函数的依赖管理

在云函数中，可以像正常的 Node.js 一样，使用 package.json 和 node_modules 来对依赖进行管理，在开发完代码之后，需要将 node_modules 文件夹一起上传到云端去。下面笔者将带着大家做一个什么值得买的简单抓取的云函数，讲解函数编写、npm 模块使用、云函数本地测试整个流程。

先说下，笔者要实现的功能：

根据传入的分类参数，获取什么值得买对应分类的最新文章内容
提取出文章列表的 title、image、mall，即文章名称、文章的配图和优惠所属的网站

首先在 cloud-functions 文件夹（该文件夹是我们创建的云函数文件夹），创建一个 smzdm 的云函数，目录结构如下：

cloud-functions
├── smzdm
│   ├── index.js

然后进入 smzdm 目录，执行 npm init，按照提示填写内容以后，会在该目录下生成 package.json 文件，接下来需要安装抓取「什么值得买」手机站点的两个 npm 模块：

request：用于做数据请求，抓取站点的 HTML 内容
cheerio：用于将 HTML 结构数据转为类似 jQuery 的对象，可以通过 CSS 选择器对 HTML 的内容进行提取

安装命令如下：

# 进入 smzdm 目录，执行
npm install --save request cheerio

安装之后的目录结构如下：

cloud-functions
├── smzdm
│   ├── node_modules
│   ├── index.js
│   └── package.json

然后我们开始编写 index.js 内容，第一步引入模块，编写 main 方法：

// 引入 requst 和 cheerio
const request = require('request')
const cheerio = require('cheerio')
exports.main = async (event = {}) => {
  // 获取具体什么值得买网站分类
  let category = event.category || 'diannaoshuma'
  return new Promise((resolve, reject) => {

  })
}

第二步，开始编写具体的逻辑，即使用 request.get 先获取 HTML 内容，然后使用 cheerio 将 HTML 内容进行结构化，经过使用 Chrome 查看器查看，发现最新文章都包含在一个 class 为 card-group-list 的 div 下，然后找到 zm-card-title 等每个文章的标题、图片和商城信息，将结果放到一个数组，最后 resolve 输出：

const request = require('request')
const cheerio = require('cheerio')
exports.main = async (event = {}) => {
  let category = event.category || 'diannaoshuma'
  return new Promise((resolve, reject) => {
    request.get(`https://m.smzdm.com/fenlei/${category}/`, (e, req, body) => {
      if (!e && req.statusCode === 200) {
        const $ = cheerio.load(body)
        const result = []
        $('.card-group-list').each((i, v) => {
          let $v = $(v)
          let title = $v.find('.zm-card-title').text().trim()
          let image = $v.find('.zm-card-media img').attr('src')
          let mall = $v.find('.card-mall').text().trim()
          result.push({
            title,
            image,
            mall
          })
        })
        resolve(result)
      }
    })
  })
}

这样就完成了一个带有依赖模块的云函数编写，上传到腾讯云部署之后，在小程序中使用：

wx.cloud.callFunction({
  name: 'smzdm',
  data: {
    category: 'diannaoshuma'
  }
}).then(r=>{console.log(r)})

4.云函数的调试

云函数有一个很不方便的地方，就是测试起来相对来说比较麻烦，我们不能每次都上传到云端，通过 wx.cloud.callFunction 的方式进行调用，下面介绍几种测试的方法。

(1)线下：函数自己使用 Node 来测试

这种方法就是在 index.js 的最后，增加一个测试方法，比如：

const request = require('request')
const cheerio = require('cheerio')
const main = (exports.main = async (event = {}) => {
  let category = event.category || 'diannaoshuma'
  return new Promise((resolve, reject) => {
    request.get(`https://m.smzdm.com/fenlei/${category}/`, (e, req, body) => {
      if (!e && req.statusCode === 200) {
        const $ = cheerio.load(body)
        const result = []
        $('.card-group-list').each((i, v) => {
          let $v = $(v)
          let title = $v.find('.zm-card-title').text().trim()
          let image = $v.find('.zm-card-media img').attr('src')
          let label = $v.find('.card-label').text().trim()
          let mall = $v.find('.card-mall').text().trim()
          result.push({
            title,
            image,
            label,
            mall
          })
        })
        resolve(result)
      }
    })
  })
})
main({category: 'diannaoshuma'}).then(r=>{console.log(r)})

然后使用 Node.js 直接运行该文件：node index.js

(2)线上：使用开发者工具

在小程序开发者工具的云开发控制台内有测试的工具，进入路径为：「云开发 -> 云函数列表 -> 点击具体云函数 -> 右上角测试」。

对于测试的参数，还可以保存下来模板，方便以后使用。

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5.云函数的 mock server

上文提到的测试方法，都是将小程序的研发流程完全割裂开来，不能完整地测试小程序的代码，只能要么测试云函数要么测试小程序，那么测试小程序的代码就需要上线云函数，实际还是一种效率不高的做法。这里笔者介绍一种本地 mock server 的方式来开启云函数的测试，这种方式可以打通小程序开发的整个流程。具体做法分两步：

将云函数作为一个接受请求参数的 server 来访问
使用 wx.request 构造请求拿到云函数的处理结果，然后跑通整个研发流程

笔者在 mock server 选型上，选择使用 Express 自建 mock server 的方式。

首先，启动一个 Express server：

const express = require('express')
const app = express()

app.listen(3000, () => {
  console.log(`开发服务器启动成功：http://127.0.0.1:3000`)
})

nodemon index.js

然后将云函数引入进程序中来，作为一个路由 handler 来接受http url 的参数，处理请求之后，将返回的处理结果通过 Express 的 res.json输出。

const test = require('./cloud-functions/test/').main

app.get('/api/test', (req, res, next) => {
  // 将 req.query 传入
  test(req.query).then(res.json.bind(res)).catch((e) => {
    console.error(e)
    next(e)
  })
  // next()
})

这样访问 http://127.0.0.1:3000/api/test?a=1&b=2 就会输出结果了。到这里笔者就将 mock server 搭建完毕了。

六、小结

本节重点介绍了腾讯新推出的小程序云开发的基础知识，云开发由 NoSQL 数据库、文件存储和云函数三个云产品组成，其中数据库和文件存储都可以单独设置用户权限，这样极大地降低了 UGC（用户产生内容）类小程序的开发门槛。

云函数是小程序·云开发中一个很重要的产品，本节介绍了云函数的基本用法和注意事项，同时针对小程序云函数的开发测试比较困难的情况，提出了 mock server 的解决方式。