将MongoDB与Rocket 集成

Overview

在本指南中，您可以学习如何创建使用 Rocket 作为 Web 框架的 Rust Web 应用程序。Rocket 是一个Rust框架，可让您创建安全、类型安全的 Web 应用程序。

本教程中的应用程序由以下各层组成：

数据库层：MongoDB提供数据存储和检索。
应用程序层：Rocket 处理 HTTP 请求、路由和逻辑处理。
表示层：HTML 模板在网页上渲染餐厅数据。

为何将MongoDB与Rust和Rocket 结合使用？

通过将MongoDB与Rust和Rocket 集成，您可以使用 Rust 的内存安全和性能特征以及 MongoDB 灵活的文档模型。Rocket 的类型系统确保API终结点的编译时ACID 一致性保证，MongoDB 的文档存储可与 Rust 的序列化库（例如 Serde）高效配合。

Rust、Rocket 和MongoDB的组合支持需要高性能、类型安全和可扩展性的应用程序。因此，该堆栈专为现实世界的应用程序精心设计，例如高吞吐量 API、微服务或需要严格性能ACID 一致性保证的系统。

快速入门教程

本教程向您展示如何使用Rust和Rocket构建应用程序。该应用程序访问示例餐厅数据，查询数据，并通过带样式的 HTML 模板显示数据。本教程还包括有关连接到MongoDB Atlas上托管的MongoDB 集群以及访问和显示数据库数据的说明。

提示

如果您希望使用 Rust 驱动程序而不使用 Rocket 连接到 MongoDB，请参阅Rust 驱动程序快速入门教程。

设置您的项目

按照本节中的步骤安装项目依赖项，创建Atlas集群，并设立应用程序结构。

验证先决条件

要创建快速入门应用程序，请在开发环境中安装以下软件：

先决条件	注意
Rust	使用 `rustup` 安装最新的稳定版本。
代码编辑器	本教程使用带有 Rust 扩展的 Visual Studio Code，但你也可以使用自己选择的编辑器。
终端应用和shell	对于 MacOS 用户，请使用终端或类似应用程序。对于 Windows 用户，请使用 PowerShell。

创建 MongoDB Atlas 集群

MongoDB Atlas是一项托管云数据库服务，用于托管您的MongoDB部署。如果您没有MongoDB 部署，可以通过完成MongoDB入门教程免费创建MongoDB 集群（无需信用）。MongoDB入门教程还演示了如何将示例数据集加载到集群中，包括本教程中使用的 sample_restaurants数据库。

要连接到MongoDB集群，您必须使用连接 URI。学习如何检索连接 URI，请参阅MongoDB入门教程的添加连接字符串部分。

重要

将连接string保存在安全位置。

创建Rust项目

在终端中运行以下命令以创建新的Rust项目：

cargo new rocket-quickstartcd rocket-quickstart

这将创建一个具有默认目录结构的名为 rocket-quickstart 的新Rust项目。

配置项目依赖项

导航到 Cargo.toml文件并将其内容替换为以下代码：

Rocket-quickstart/Cargo.toml

[package]name = "rocket-quickstart"version = "0.1.0"edition = "2024"
[dependencies]rocket = {version = "0.5.0", features = ["json"]}serde = "1.0.136"dotenv = "0.15.0"tokio = {version = "1.32.0", features = ["full"]}rocket_dyn_templates = { version = "0.1.0", features = ["handlebars"] }
[dependencies.mongodb]version = "3.4.1"

从 rocket-quickstart目录运行以下命令来安装依赖项：

cargo build

此命令会安装以下依赖项：

Rocket，该项目的支持JSON的Web框架
Serde，用于数据序列化
MongoDB Rust驱动程序，用于MongoDB操作
Tokio，异步运行时
Rocket_dyn_templates，用于 Handlebars 模板渲染

创建项目结构

要为此应用程序创建必要的目录和文件，请从 rocket-quickstart目录运行以下命令：

mkdir -p src/models src/repository src/api templates statictouch src/models/restaurant.rs src/repository/mongodb_repo.rs src/api/restaurant_api.rstouch src/models.rs src/repository.rs src/api.rstouch templates/index.hbs static/style.css

这些命令会按照 Rust 的模块化架构模式来构建您的项目，该模式会根据文件的用途将文件分组到不同的目录中。运行命令后，您将获得以下目录：

src/models：包含用于对餐厅数据进行建模的数据结构
src/repository：包含数据库访问权限逻辑
src/api：包含HTTP终结点处理程序
templates：包含用于渲染数据的 Handlebars 模板文件
static：包含用于设置样式的 CSS文件

这些命令还为每个 src/目录创建模块声明文件，其中列出了相应目录中的可用模块，并允许您在整个应用程序中访问权限它们。

配置后端

设置项目结构和依赖项后，请按照本节中的步骤连接到MongoDB并设立数据模型。

提供您的连接 URI

通过从 rocket-quickstart目录运行以下命令，将 MONGO_URI 环境变量设置为连接 URI：

export MONGO_URI="<connection URI>"

将 <connection URI> 占位符替换为您在上一个步骤。中保存的连接 URI。

创建数据模型

导航到 src/models/restaurant.rs文件并粘贴以下代码：

Rocket-quickstart/src/models/restaurant.rs

use serde::{Deserialize, Serialize};use mongodb::bson::oid::ObjectId;
#[derive(Debug, Serialize, Deserialize)]pub struct Restaurant {    #[serde(rename = "_id", skip_serializing_if = "Option::is_none")]    pub id: Option<ObjectId>,    pub name: Option<String>,    pub borough: Option<String>,    pub cuisine: Option<String>,    pub address: Option<Address>,}
#[derive(Debug, Serialize, Deserialize)]pub struct Address {    pub building: Option<String>,    pub street: Option<String>,    pub zipcode: Option<String>,}

此文件定义了 Restaurant 和 Address 模型，它们表示 sample_restaurants.restaurants示例集合中的数据。

要在项目文件中使用模型，必须注册 restaurant 模块，该模块对应于 restaurant.rs文件。导航到 src/models.rs文件并粘贴以下代码：

Rocket-quickstart/src/models.rs

pub mod restaurant;pub use restaurant::*;

访问MongoDB示例集合

导航到 src/repository/mongodb_repo.rs文件并粘贴以下代码：

Rocket-quickstart/src/ 存储库/mongodb_repo.rs

use std::env;use mongodb::{    bson::{extjson::de::Error, doc},    Client, Collection};use crate::models::Restaurant;
pub struct MongoRepo {    col: Collection<Restaurant>,}
impl MongoRepo {    pub async fn init() -> Self {        dotenv::dotenv().ok();        let uri = match env::var("MONGO_URI") {            Ok(v) => v.to_string(),            Err(_) => format!("Error loading env variable"),        };        let client = Client::with_uri_str(uri).await.unwrap();        let db = client.database("sample_restaurants");        let col: Collection<Restaurant> = db.collection("restaurants");        MongoRepo { col }    }
    pub async fn get_all_restaurants(&self) -> Result<Vec<Restaurant>, Error> {        let mut cursor = self            .col            .find(doc! {})            .await            .map_err(|e| Error::DeserializationError { message: e.to_string() })?;                let mut restaurants: Vec<Restaurant> = Vec::new();        while cursor.advance().await.map_err(|e| Error::DeserializationError { message: e.to_string() })? {            match cursor.deserialize_current() {                Ok(restaurant) => restaurants.push(restaurant),                Err(e) => {                    // Skips documents that can't be deserialized and logs the error                    eprintln!("Warning: Skipping document due to deserialization error: {}", e);                    continue;                }            }        }        Ok(restaurants)    }
    pub async fn get_filtered_restaurants(&self) -> Result<Vec<Restaurant>, Error> {        let filter = doc! {            "borough": "Queens",            "name": { "$regex": "Moon", "$options": "i" }        };        let mut cursor = self            .col            .find(filter)            .await            .map_err(|e| Error::DeserializationError { message: e.to_string() })?;                let mut restaurants: Vec<Restaurant> = Vec::new();        while cursor.advance().await.map_err(|e| Error::DeserializationError { message: e.to_string() })? {            match cursor.deserialize_current() {                Ok(restaurant) => restaurants.push(restaurant),                Err(e) => {                    // Skips documents that can't be deserialized and logs the error                    eprintln!("Warning: Skipping document due to deserialization error: {}", e);                    continue;                }            }        }        Ok(restaurants)    }}

该文件访问 sample_restaurants数据库中的 restaurants集合。然后，它定义了以下用于检索集合文档的查询方法：

get_all_restaurants()：检索 restaurants集合中的所有文档
get_filtered_restaurants()：检索 restaurants集合中 borough 值为 "Queens" 且 name 值包含 "Moon" 的文档。$options 值指定此 name查询不区分大小写。

此代码还包含跳过无法反序列化的文档的逻辑。这样可以避免在文档未包含 Restaurant 模型中定义的每个字段时出现错误。

然后，在 src/repository.rs 中注册该模块：

Rocket-quickstart/src/ 存储库

pub mod mongodb_repo;pub use mongodb_repo::*;

配置前端

设置数据层后，按照本节中的步骤为用户界面创建Rocket API处理程序和模板。

创建API处理程序

导航到 src/api/restaurant_api.rs文件并粘贴以下代码：

Rocket-quickstart/src/api/restaurant_api.rs

use rocket::{State, serde::json::Json, get, http::Status};use crate::{models::Restaurant, repository::MongoRepo};
#[get("/restaurants")]pub async fn get_all_restaurants(db: &State<MongoRepo>) -> Result<Json<Vec<Restaurant>>, Status> {    let restaurants = db.get_all_restaurants().await;    match restaurants {        Ok(restaurants) => Ok(Json(restaurants)),        Err(_) => Err(Status::InternalServerError),    }}
#[get("/restaurants/browse")]pub async fn get_filtered_restaurants(db: &State<MongoRepo>) -> Result<Json<Vec<Restaurant>>, Status> {    let restaurants = db.get_filtered_restaurants().await;    match restaurants {        Ok(restaurants) => Ok(Json(restaurants)),        Err(_) => Err(Status::InternalServerError),    }}

此代码创建 /restaurants 和 /restaurants/browse 终结点。这些终结点通过查询方法提供JSON数据，前端JavaScript代码使用这些数据来动态加载和显示餐厅信息。

然后，在 src/api.rs 中注册API模块：

Rocket-quickstart/src/api.rs

pub mod restaurant_api;pub use restaurant_api::*;

更新主应用程序文件

导航到 src/main.rs文件并粘贴以下代码：

Rocket-quickstart/src/main.rs

mod api; mod models;mod repository;
#[macro_use]extern crate rocket;use rocket::{get, fs::FileServer, response::content::RawHtml};use rocket_dyn_templates::Template;
use api::restaurant_api::{get_all_restaurants, get_filtered_restaurants};use repository::MongoRepo;
#[get("/")]async fn index() -> RawHtml<String> {    let template_content = std::fs::read_to_string("templates/index.hbs").unwrap_or_else(|_| {        r#"<!DOCTYPE html><html><head><title>Error</title></head><body><h1>Template not found</h1></body></html>"#.to_string()    });    RawHtml(template_content)}
#[get("/browse")]async fn browse() -> RawHtml<String> {    let template_content = std::fs::read_to_string("templates/index.hbs").unwrap_or_else(|_| {        r#"<!DOCTYPE html><html><head><title>Error</title></head><body><h1>Template not found</h1></body></html>"#.to_string()    });    RawHtml(template_content)}
#[rocket::launch]async fn rocket() -> _ {    let db = MongoRepo::init().await;    rocket::build()        .manage(db)        .mount("/", routes![index, browse, get_all_restaurants, get_filtered_restaurants])        .mount("/static", FileServer::from("static/"))        .attach(Template::fairing())}

此文件用于设置Rocket Web服务器并配置以下路由：

/：返回用于格式化主索引页面的 HTML 代码，该主索引页面显示所有餐厅
/browse：返回用于格式过滤器的餐厅页面的 HTML 代码

创建 Handlebars 模板

导航到 templates/index.hbs文件并粘贴以下代码：

Rocket-quickstart/templates/ 索引

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head>    <meta charset="UTF-8">    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">    <title>Restaurant Explorer</title>    <link rel="stylesheet" href="/static/style.css"></head><body>    <div class="container">        <header>            <h1>Restaurant Directory</h1>        </header>
        <div class="controls">            <a href="/" class="btn" id="all-btn">All Restaurants</a>            <a href="/browse" class="btn" id="browse-btn">Browse Filtered</a>        </div>
        <div id="restaurants-container">            <div class="loading">Loading restaurants...</div>        </div>    </div>
    <script>        // Sets the active button based on the current path        const path = window.location.pathname;        if (path === '/browse') {            document.getElementById('browse-btn').classList.add('active');        } else {            document.getElementById('all-btn').classList.add('active');        }
        // Loads the restaurant documents        async function loadRestaurants() {            try {                const apiEndpoint = path === '/browse' ? '/restaurants/browse' : '/restaurants';                const response = await fetch(apiEndpoint);                const restaurants = await response.json();                                displayRestaurants(restaurants);            } catch (error) {                document.getElementById('restaurants-container').innerHTML =                     '<div class="error">Error loading restaurants. Please try again later.</div>';            }        }
        // Displays restaurants in a grid format        function displayRestaurants(restaurants) {            const container = document.getElementById('restaurants-container');                        if (restaurants.length === 0) {                container.innerHTML = '<div class="error">No restaurants found.</div>';                return;            }
            const restaurantsHTML = restaurants.map(function(restaurant) {                return '<div class="restaurant-card">' +                    '<div class="restaurant-name">' + (restaurant.name || 'Unknown Name') + '</div>' +                    (restaurant.cuisine ? '<div class="cuisine-tag">' + restaurant.cuisine + '</div>' : '') +                    (restaurant.borough ? '<div class="restaurant-info"><strong>Borough:</strong> ' + restaurant.borough + '</div>' : '') +                    (restaurant.restaurant_id ? '<div class="restaurant-info"><strong>ID:</strong> ' + restaurant.restaurant_id + '</div>' : '') +                    (restaurant.address ?                         '<div class="address">' +                        (restaurant.address.building ? restaurant.address.building + ' ' : '') +                        (restaurant.address.street ? restaurant.address.street : '') +                        (restaurant.address.zipcode ? ', ' + restaurant.address.zipcode : '') +                        '</div>' : '') +                    '</div>';            }).join('');
            container.innerHTML = '<div class="restaurants-grid">' + restaurantsHTML + '</div>';        }
        loadRestaurants();    </script></body></html>

此 Handlebars 模板使用 JavaScript 创建响应式 Web 界面，该界面从 API 终结点动态加载餐厅数据，并以交互式网格布局显示餐厅。

Add CSS styling

将以下代码添加到 static/style.css：

Rocket-quickstart/static/style.css

/* Modern, clean styling for the restaurant app */* {    margin: 0;    padding: 0;    box-sizing: border-box;}
body {    font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, Oxygen, Ubuntu, Cantarell, sans-serif;    line-height: 1.6;    color: #333;    background: rgb(198, 240, 209);    min-height: 100vh;}
.container {    max-width: 1200px;    margin: 0 auto;    padding: 20px;}
header {    text-align: center;    margin-bottom: 40px;    color: rgb(0, 0, 0);}
h1 {    font-size: 3rem;    margin-bottom: 10px;}
.subtitle {    font-size: 1.2rem;    opacity: 0.9;}
.controls {    display: flex;    justify-content: center;    gap: 20px;    margin-bottom: 30px;}
.btn {    background: white;    color: #0d8958;    border: none;    padding: 12px 24px;    border-radius: 25px;    font-weight: 600;    text-decoration: none;    cursor: pointer;    transition: all 0.3s ease;    box-shadow: 0 4px 15px rgba(0,0,0,0.2);}
.btn:hover {    transform: translateY(-2px);    box-shadow: 0 6px 20px rgba(0,0,0,0.3);}
.btn.active {    background: #0d8958;    color: white;}
.restaurants-grid {    display: grid;    grid-template-columns: repeat(auto-fill, minmax(350px, 1fr));    gap: 20px;    margin-top: 20px;}
.restaurant-card {    background: white;    border-radius: 15px;    padding: 20px;    box-shadow: 0 8px 25px rgba(0,0,0,0.1);    transition: transform 0.3s ease, box-shadow 0.3s ease;}
.restaurant-card:hover {    transform: translateY(-5px);    box-shadow: 0 12px 35px rgba(0,0,0,0.15);}
.restaurant-name {    font-size: 1.4rem;    font-weight: 700;    color: #000000;    margin-bottom: 10px;}
.restaurant-info {    margin-bottom: 8px;}
.restaurant-info strong {    color: #555;}
.cuisine-tag {    display: inline-block;    background: #0d8958;    color: white;    padding: 4px 12px;    border-radius: 15px;    font-size: 0.85rem;    font-weight: 600;    margin-top: 10px;}
.address {    color: #666;    font-style: italic;    margin-top: 8px;}
.loading {    text-align: center;    color: white;    font-size: 1.2rem;    margin: 40px 0;}
.error {    text-align: center;    color: #ff6b6b;    background: white;    padding: 20px;    border-radius: 10px;    margin: 20px 0;}
@media (max-width: 768px) {    .container {        padding: 10px;    }        h1 {        font-size: 2rem;    }        .controls {        flex-direction: column;        align-items: center;    }        .restaurants-grid {        grid-template-columns: 1fr;    }}

此 CSS文件用于设置网页上显示的餐厅数据的样式。

运行应用程序

最后，按照本节中的步骤运行Web应用程序并使用浏览器界面探索餐厅数据。

启动Rocket应用程序

导航到项目目录并运行以下命令：

cargo run

如果成功，命令输出将类似于以下示例：

Configured for debug.   >> address: 127.0.0.1   >> port: 8000   ...Routes:   >> (index) GET /   >> (browse) GET /browse   >> (get_all_restaurants) GET /restaurants   >> (get_filtered_restaurants) GET /restaurants/browse   >> (FileServer: static/) GET /static/<path..> [10]Fairings:   >> Templating (ignite, liftoff, request)   >> Shield (liftoff, response, singleton)Shield:   >> X-Frame-Options: SAMEORIGIN   >> Permissions-Policy: interest-cohort=()   >> X-Content-Type-Options: nosniffTemplating:   >> directory: templates   >> engines: ["hbs"]Rocket has launched from http://127.0.0.1:8000

打开 Web应用程序

在网络浏览器中打开http://127.0.0.1:8000。初始登陆页面显示 sample_restaurants.restaurants集合中的所有餐厅：

然后，单击 Browse Filtered 按钮查看皇后区名称中包含 "Moon" 的餐厅：

测试API终结点

您还可以通过从终端运行以下命令来直接测试根本的API终结点：

curl http://127.0.0.1:8000/restaurantscurl http://127.0.0.1:8000/restaurants/browse

这些终结点返回的数据与 Web 界面中显示的数据相同，格式为 JSON 文档。

恭喜您完成快速入门教程！完成这些步骤后，您将拥有一个Rust和Rocket应用程序，它连接到您的MongoDB部署，对示例餐厅数据运行查询，并在本地托管的Web界面上显示结果。

其他资源

要学习有关 Rust、Rocket 和 MongoDB 的更多信息，请参阅以下资源：

火箭文档
MongoDB Rust 驱动程序文档
Serde 序列化框架
Handlebars 模板语言