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使用 Node.js 和 mssql npm 包连接到 Azure SQL 数据库并执行查询

项目
10/03/2024

适用于：Azure SQL 数据库

本快速入门教程介绍了如何使用 Node.js 和 mssql 将应用程序连接到 Azure SQL 数据库中的数据库并执行查询。本快速入门按照建议的无密码方法连接到数据库。

面向开发人员的无密码连接

无密码连接提供更安全的机制来访问 Azure 资源。本文中的以下高级步骤用于使用无密码连接连接至 Azure SQL 数据库：

为无密码身份验证准备环境。
- 对于本地环境：使用个人标识。可以从 IDE、CLI 或其他本地开发工具中拉取此标识。
- 对于云环境：使用托管标识。
使用 DefaultAzureCredential Azure 标识库中的在环境中进行身份验证，以获取已验证凭据。
使用已验证凭据创建 Azure SDK 客户端对象以进行资源访问。

可以在无密码中心了解有关无密码连接的详细信息。

先决条件

Azure 订阅
Azure SQL 数据库中一个配置了 Microsoft Entra ID（旧称 Azure Active Directory）身份验证的数据库。可以按照创建数据库快速入门创建数据库。
已启用 Bash 的 shell
Node.js LTS
Visual Studio Code
Visual Studio Code 应用服务扩展
最新版本的 Azure CLI

配置数据库服务器

要与 Azure SQL 数据库建立安全的无密码连接，需要特定的数据库配置。确认 Azure 中的逻辑服务器上的以下设置，在本地和托管环境中正确连接到 Azure SQL 数据库：

对于本地开发连接，请确保逻辑服务器配置为允许本地计算机 IP 地址和其他 Azure 服务进行连接：
- 导航到服务器的“网络”页。
- 切换“所选网络”单选按钮以显示其他配置选项。
- 选择“添加客户端 IPv4 地址(xx.xx.xx.xx)”以添加防火墙规则，这会启用来自本地计算机 IPv4 地址的连接。或者，还可以选择“+ 添加防火墙规则”，输入所选的特定 IP 地址。
- 确保选中“允许 Azure 服务和资源访问此服务器”复选框。
  警告
  
  对于生产方案，不建议启用“允许 Azure 服务和资源访问此服务器”设置。实际应用程序应实现更安全的方法，例如更强的防火墙限制或虚拟网络配置。
  
  若要详细了解数据库安全配置，可以阅读以下资源：
  - 配置 Azure SQL 数据库防火墙规则。
  - 使用专用终结点配置虚拟网络。
还必须为服务器启用 Microsoft Entra 身份验证，并为其分配 Microsoft Entra 管理员帐户。对于本地开发连接，Microsoft Entra 管理员帐户应该是你也可以在本地用于登录到 Visual Studio 或 Azure CLI 的帐户。可以在逻辑服务器的“Microsoft Entra ID”页上验证是否为服务器启用了 Microsoft Entra 身份验证。
如果你使用个人 Azure 帐户，请确保已为 Azure SQL 数据库设置并配置 Microsoft Entra，以便将你的帐户分配为服务器管理员。如果你使用公司帐户，则很可能已为你配置了 Microsoft Entra ID。

创建项目

本部分中的步骤用于创建 Node.js REST API。

为项目创建一个新目录并导航到其中。
通过在终端中运行以下命令来初始化项目：
```
npm init -y
```

安装本文示例代码中使用的所需包：

npm install mssql express swagger-ui-express yamljs dotenv

在 Visual Studio Code 中打开项目。
```
code .
```
打开 package.json 文件，在 name 属性后面添加以下属性和值，以便为 ESM 模块配置项目。
```
"type": "module",
```

创建 Express.js 应用程序代码

要创建 Express.js OpenAPI 应用程序，需要创建多个文件：

文件	说明
.env.development	本地仅开发环境文件。
index.js	主应用程序文件，用于在端口 3000 上启动 Express.js 应用。
person.js	Express.js /person 路由 API 文件，用于处理 CRUD 操作。
openapi.js	OpenAPI 资源管理器 UI 的 Express.js /api-docs 路由。根重定向到此路由。
openApiSchema.yml	定义人员 API 的 OpenAPI 3.0 架构文件。
config.js	用于读取环境变量并构造适当 mssql 连接对象的配置文件。
database.js	使用 mssql npm 包处理 Azure SQL CRUD 操作的数据库类。
./vscode/settings.json	在部署期间按 glob 模式忽略文件。

创建 index.js 文件并添加以下代码：

import express from 'express';

// Import App routes
import person from './person.js';
import openapi from './openapi.js';

const port = process.env.PORT || 3000;

const app = express();

// Connect App routes
app.use('/api-docs', openapi);
app.use('/persons', person);
app.use('*', (_, res) => {
  res.redirect('/api-docs');
});

// Start the server
app.listen(port, () => {
  console.log(`Server started on port ${port}`);
});

创建 person.js 路由文件并添加以下代码：

import express from 'express';
import { 
  passwordConfig as SQLAuthentication, 
  noPasswordConfig as PasswordlessConfig 
} from './config.js';
import { createDatabaseConnection } from './database.js';

const router = express.Router();
router.use(express.json());

const database = await createDatabaseConnection(SQLAuthentication);

router.get('/', async (req, res) => {
  try {
    // Return a list of persons

    const persons = await database.readAll();
    console.log(`persons: ${JSON.stringify(persons)}`);
    res.status(200).json(persons);
  } catch (err) {
    res.status(500).json({ error: err?.message });
  }
});

router.post('/', async (req, res) => {
  try {
    // add a person
    const person = req.body;
    console.log(`person: ${JSON.stringify(person)}`);
    const rowsAffected = await database.create(person);
    res.status(201).json({ rowsAffected });
  } catch (err) {
    res.status(500).json({ error: err?.message });
  }
});

router.get('/:id', async (req, res) => {
  try {
    // Get the person with the specified ID
    const personId = req.params.id;
    console.log(`personId: ${personId}`);
    if (personId) {
      const result = await database.read(personId);
      console.log(`persons: ${JSON.stringify(result)}`);
      res.status(200).json(result);
    } else {
      res.status(404);
    }
  } catch (err) {
    res.status(500).json({ error: err?.message });
  }
});

router.put('/:id', async (req, res) => {
  try {
    // Update the person with the specified ID
    const personId = req.params.id;
    console.log(`personId: ${personId}`);
    const person = req.body;

    if (personId && person) {
      delete person.id;
      console.log(`person: ${JSON.stringify(person)}`);
      const rowsAffected = await database.update(personId, person);
      res.status(200).json({ rowsAffected });
    } else {
      res.status(404);
    }
  } catch (err) {
    res.status(500).json({ error: err?.message });
  }
});

router.delete('/:id', async (req, res) => {
  try {
    // Delete the person with the specified ID
    const personId = req.params.id;
    console.log(`personId: ${personId}`);

    if (!personId) {
      res.status(404);
    } else {
      const rowsAffected = await database.delete(personId);
      res.status(204).json({ rowsAffected });
    }
  } catch (err) {
    res.status(500).json({ error: err?.message });
  }
});

export default router;

对于无密码身份验证，请将传入 createDatabaseConnection 的参数从 SQLAuthentication 更改改为 PasswordlessConfig。

const database = await createDatabaseConnection(PasswordlessConfig);

创建 openapi.js 路由文件，并为 OpenAPI UI 资源管理器添加以下代码：

import express from 'express';
import { join, dirname } from 'path';
import swaggerUi from 'swagger-ui-express';
import yaml from 'yamljs';
import { fileURLToPath } from 'url';

const __dirname = dirname(fileURLToPath(import.meta.url));

const router = express.Router();
router.use(express.json());

const pathToSpec = join(__dirname, './openApiSchema.yml');
const openApiSpec = yaml.load(pathToSpec);

router.use('/', swaggerUi.serve, swaggerUi.setup(openApiSpec));

export default router;

配置 mssql 连接对象

mssql 包通过为身份验证类型提供配置设置来实现与 Azure SQL 数据库的连接。

在 Visual Studio Code 中创建一个 config.js 文件，并添加以下 mssql 配置代码，以对 Azure SQL 数据库进行身份验证。

import * as dotenv from 'dotenv';

if(process.env.NODE_ENV === 'development') {
  dotenv.config({ path: `.env.${process.env.NODE_ENV}`, debug: true });
}

// TIP: Port must be a number, not a string!
const server = process.env.AZURE_SQL_SERVER;
const database = process.env.AZURE_SQL_DATABASE;
const port = +process.env.AZURE_SQL_PORT;
const type = process.env.AZURE_SQL_AUTHENTICATIONTYPE;
const user = process.env.AZURE_SQL_USER;
const password = process.env.AZURE_SQL_PASSWORD;

export const noPasswordConfig = {
  server,
  port,
  database,
  authentication: {
    type
  },
  options: {
    encrypt: true
  }
};

export const passwordConfig = {
  server,
  port,
  database,
  user,
  password,
  options: {
    encrypt: true
  }
};

创建本地环境变量文件

为本地环境变量创建一个 .env.development 文件

无密码（建议）
SQL 身份验证

添加以下文本，并使用你的 <YOURSERVERNAME> 和 <YOURDATABASENAME> 值进行更新。

AZURE_SQL_SERVER=<YOURSERVERNAME>.database.windows.net
AZURE_SQL_DATABASE=<YOURDATABASENAME>
AZURE_SQL_PORT=1433
AZURE_SQL_AUTHENTICATIONTYPE=azure-active-directory-default

注意

无密码配置对象可以安全地提交到源代码管理，因为它们不包含用户名、密码或访问密钥这样的任何机密。

添加以下文本，并使用你的 <YOURSERVERNAME>、<YOURDATABASENAME>、<YOURUSERNAME> 和 <YOURPASSWORD> 值进行更新。

AZURE_SQL_SERVER=<YOURSERVERNAME>.database.windows.net
AZURE_SQL_DATABASE=<YOURDATABASENAME>
AZURE_SQL_PORT=1433
AZURE_SQL_USER=<YOURUSERNAME>
AZURE_SQL_PASSWORD=<YOURPASSWORD>

警告

管理包含用户名、密码或访问密钥等机密的连接对象时要小心。不应将这些机密提交到源代码管理中，也不应放置在可能由意外用户访问的不安全位置。

添加代码以连接到 Azure SQL 数据库

创建 database.js 文件并添加以下代码：

import sql from 'mssql';

let database = null;

export default class Database {
  config = {};
  poolconnection = null;
  connected = false;

  constructor(config) {
    this.config = config;
  }

  async connect() {
    try {
      this.poolconnection = await sql.connect(this.config);
      this.connected = true;
      console.log('Database connected successfully.');
      return this.poolconnection;
    } catch (error) {
      console.error('Error connecting to the database:', error);
      this.connected = false;
    }
  }

  async disconnect() {
    try {
      if (this.connected) {
        await this.poolconnection.close();
        this.connected = false;
        console.log('Database disconnected successfully.');
      }
    } catch (error) {
      console.error('Error disconnecting from the database:', error);
    }
  }

  async executeQuery(query) {
    const request = this.poolconnection.request();
    const result = await request.query(query);

    return result.rowsAffected[0];
  }

  async create(data) {
    const request = this.poolconnection.request();

    request.input('firstName', sql.NVarChar(255), data.firstName);
    request.input('lastName', sql.NVarChar(255), data.lastName);

    const result = await request.query(
      `INSERT INTO Person (firstName, lastName) VALUES (@firstName, @lastName)`
    );

    return result.rowsAffected[0];
  }

  async readAll() {
    const request = this.poolconnection.request();
    const result = await request.query(`SELECT * FROM Person`);

    return result.recordsets[0];
  }

  async read(id) {
    const request = this.poolconnection.request();
    const result = await request
      .input('id', sql.Int, +id)
      .query(`SELECT * FROM Person WHERE id = @id`);

    return result.recordset[0];
  }

  async update(id, data) {
    const request = this.poolconnection.request();

    request.input('id', sql.Int, +id);
    request.input('firstName', sql.NVarChar(255), data.firstName);
    request.input('lastName', sql.NVarChar(255), data.lastName);

    const result = await request.query(
      `UPDATE Person SET firstName=@firstName, lastName=@lastName WHERE id = @id`
    );

    return result.rowsAffected[0];
  }

  async delete(id) {
    const idAsNumber = Number(id);

    const request = this.poolconnection.request();
    const result = await request
      .input('id', sql.Int, idAsNumber)
      .query(`DELETE FROM Person WHERE id = @id`);

    return result.rowsAffected[0];
  }

  async createTable() {
    if (process.env.NODE_ENV === 'development') {
      this.executeQuery(
        `IF NOT EXISTS (SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES WHERE TABLE_NAME = 'Person')
         BEGIN
           CREATE TABLE Person (
             id int NOT NULL IDENTITY, 
             firstName varchar(255), 
             lastName varchar(255)
           );
         END`
      )
        .then(() => {
          console.log('Table created');
        })
        .catch((err) => {
          // Table may already exist
          console.error(`Error creating table: ${err}`);
        });
    }
  }
}

export const createDatabaseConnection = async (passwordConfig) => {
  database = new Database(passwordConfig);
  await database.connect();
  await database.createTable();
  return database;
};

在本地测试应用

应用已准备好在本地进行测试。请确保使用设置为数据库管理员的同一帐户登录 Visual Studio Code 中的 Azure 云。

使用以下命令运行应用程序。该应用在端口 3000 上启动。
```
NODE_ENV=development node index.js
```
Person 表是在你运行此应用程序时在数据库中创建的。
在浏览器中，导航到 OpenAPI 资源管理器 (http://localhost:3000)。
在 Swagger UI 页上，展开 POST 方法并选择“试用”。
修改示例 JSON 以包含属性值。将忽略 ID 属性。
选择“执行”，将新记录添加到数据库中。 API 返回成功的响应。
在 Swagger UI 页上，展开 GET 方法并选择“试用”。选择“执行”，此时会返回你刚刚创建的人员。

配置用于 zip 部署的项目

创建一个 .vscode 文件夹并在该文件夹中创建一个 settings.json 文件。
添加以下内容以在 zip 部署期间忽略环境变量和依赖关系。
```
{
    "appService.zipIgnorePattern": ["./.env*","node_modules{,/**}"]
}
```

部署到 Azure 应用服务

应用已准备好部署到 Azure。 Visual Studio Code 可以创建 Azure 应用服务并在单个工作流中部署应用程序。

确保应用已停止。
如果尚未登录到 Azure，请在命令面板中选择“Azure: 登录到 Azure 云”(Ctrl + Shift + P) 进行登录
在 Visual Studio Code 的 Azure 资源管理器窗口中，右键单击“应用服务”节点并选择“创建新的 Web 应用(高级)”。

使用下表创建应用服务：

Prompt	“值”
为新 Web 应用输入全局唯一名称。	输入提示，例如 `azure-sql-passwordless`。在后面追加一个唯一字符串，如 `123`。
选择新资源的资源组。	选择“+创建新资源组”，然后选择默认名称。
选择运行时堆栈。	选择 Node.js 堆栈的 LTS 版本。
选择 OS。	选择“Linux”。
选择新资源的位置。	选择靠近自己的位置。
选择 Linux 应用服务计划。	选择“新建应用服务计划”。然后选择默认名称。
选择定价层。	选择“免费(F1)”。
为你的应用选择 Application Insights 资源。	选择“暂时跳过”。

请在收到已创建应用的通知后再继续。
在 Azure 资源管理器中，展开“应用服务”节点，然后右键单击新应用。
选择“部署到 Web 应用”。
选择 JavaScript 项目的根文件夹。
出现 Visual Studio Code 弹出窗口时，选择“部署”。

部署完成后，应用无法在 Azure 上正常运行。你仍然需要在应用服务和 SQL 数据库之间配置安全连接，才能检索数据。

若要将应用服务实例连接到 Azure SQL 数据库，需要执行以下步骤：

为应用服务创建托管标识。
创建 SQL 数据库用户，并将它与应用服务托管标识相关联。
将 SQL 角色分配给允许读取、写入以及可能的其他权限的数据库用户。

可以使用多种工具实现这些步骤：

服务连接器（建议）
Azure 门户

服务连接器是一种工具，可简化 Azure 中不同服务之间经过身份验证的连接。服务连接器目前支持通过 Azure CLI 使用 az webapp connection create sql 命令将应用服务连接到 Azure SQL 数据库。这个命令完成了上面提到的三个步骤。

使用服务连接器创建托管标识

在 Azure 门户的 Cloud Shell 中运行以下命令。 Cloud Shell 具有最新版本的 Azure CLI。将 <> 中的变量替换为自己的值。

az webapp connection create sql \
    -g <app-service-resource-group> \
    -n <app-service-name> \
    --tg <database-server-resource-group> \
    --server <database-server-name> \
    --database <database-name> \
    --system-identity

验证应用服务应用设置

可以验证服务连接器对应用服务设置所做的更改。

在 Visual Studio Code 的 Azure 资源管理器中，右键单击应用服务，然后选择“在门户中打开”。
导航到应用服务的“标识”页。在“系统分配”选项卡下，“状态”应设置为“开”。此值表示已经为应用启用了系统分配的托管标识。
导航到应用服务的“配置”页。在“应用程序设置”选项卡下，应会看到 mssql 配置对象中已有多个环境变量。
- AZURE_SQL_SERVER
- AZURE_SQL_DATABASE
- AZURE_SQL_PORT
- AZURE_SQL_AUTHENTICATIONTYPE
请勿删除或更改属性名称或值。

在 Azure 门户中，可以使用托管标识，并针对 Azure SQL 数据库运行查询。完成以下步骤，创建从应用服务实例到 Azure SQL 数据库的无密码连接：

创建托管标识

在 Azure 门户中，导航到应用服务，并在左侧导航中选择“标识”。
在标识页上，将“系统分配”状态更改为“开”，然后选择“保存”在。
当系统要求启用标识时，请选择“是”。

启用此设置后，将使用与应用服务相同的名称创建系统分配的托管标识。系统分配的标识会绑定到服务实例，并在应用被删除时随应用一起销毁。

创建数据库用户并分配角色

在 Azure 门户中，浏览到 SQL 数据库，然后选择“查询编辑器(预览)”。
选择屏幕右侧的“以 <your-username> 身份继续”，使用你的帐户登录到数据库。
在查询编辑器视图中，运行以下 T-SQL 命令。将 <your-app-service-name> 替换为应用服务资源的名称。
```
CREATE USER "<your-app-service-name>" FROM EXTERNAL PROVIDER;
ALTER ROLE db_datareader ADD MEMBER "<your-app-service-name>";
ALTER ROLE db_datawriter ADD MEMBER "<your-app-service-name>";
ALTER ROLE db_ddladmin ADD MEMBER "<your-app-service-name>";
GO
```
此 SQL 脚本创建了一个 SQL 数据库用户，用于映射回应用服务实例的托管标识。它还向用户分配必要的 SQL 角色，允许应用读取、写入和修改数据库的数据和架构。完成此步骤后，服务就已经连接了。

重要

尽管此解决方案提供了一种简单的入门方法，但它并不是适用于生产级环境的最佳做法。在这些情况下，应用不应使用单个提升的标识执行所有操作。你应尝试为特定任务配置具有特定权限的多个标识，实现最低特权原则。

若要详细了解如何配置数据库角色和安全性，可以阅读以下资源：

创建应用服务应用设置

在 Azure 门户中，导航到应用服务，并在左侧导航中选择“配置”。

为下面的每个环境变量选择“+ 新建应用程序设置”。添加自己的相应值，为应用服务实例创建连接到数据库所需的环境变量。

AZURE_SQL_SERVER=<YOURSERVERNAME>.database.windows.net
AZURE_SQL_DATABASE=<YOURDATABASENAME>
AZURE_SQL_PORT=1433
AZURE_SQL_AUTHENTICATIONTYPE=azure-active-directory-default

添加完设置后，选择“保存”。

在 Visual Studio Code 的 Azure 资源管理器中，右键单击应用服务，然后选择“在门户中打开”。

导航到应用服务的“配置”页。在“应用程序设置”选项卡下，使用自己的值为下表中的每个属性创建环境变量。

AZURE_SQL_SERVER=<YOURSERVERNAME>.database.windows.net
AZURE_SQL_DATABASE=<YOURDATABASENAME>
AZURE_SQL_PORT=1433
AZURE_SQL_USER=<YOURUSERNAME>
AZURE_SQL_PASSWORD=<PASSWORD>
NODE_ENV=development

警告

管理包含用户名、密码或访问密钥等机密的连接对象时要小心。不应将这些机密提交到源代码管理中，也不应放置在可能由意外用户访问的不安全位置。对于生产级 Azure 环境中的实际应用程序，可以将连接信息存储在安全位置，例如应用服务配置设置或 Azure Key Vault。在本地开发期间，通常会连接到不需要存储机密或直接连接到 Azure 的本地数据库。

测试已部署的应用程序

浏览到应用的 URL，测试与 Azure SQL 数据库的连接是否正常工作。可以在应用服务的概述页上找到应用的 URL。

你在本地创建的人员应会显示在浏览器中。恭喜！现在，你的应用程序已连接到本地和托管环境中的 Azure SQL 数据库。

提示

如果在测试时收到 500 内部服务器错误，则可能是由于数据库网络配置造成的。验证逻辑服务器是否配置了配置数据库部分中概述的设置。

清理资源

使用完 Azure SQL 数据库后，请删除资源以避免意外成本。

Azure 门户
Azure CLI

在 Azure 门户搜索栏中，搜索 Azure SQL 并选择匹配结果。
在数据库列表中找到并选择数据库。
在 Azure SQL 数据库的“概述”页上，选择“删除”。
Azure 上随即打开“确定要删除...”页，键入数据库名称进行确认，然后选择“删除”。

使用 az sql db delete 命令删除数据库。将占位符参数替换为你自己的值。

az sql db delete --name <database-name> --resource-group <resource-group-name> --server <logical-server-name>

代码示例

可通过以下链接获取此应用程序的示例代码：

通过