将MongoDB作为Redis式的内存数据库的使用方法

将MongoDB作为Redis式的内存数据库可以通过使用MongoDB的TTL（Time to Live）和内存映射来实现。以下是详细的攻略。

步骤一：安装MongoDB

在此之前，需要确保MongoDB已经被安装在本地计算机上。如果没有安装MongoDB，则可以前往MongoDB的官网下载安装包并进行安装。

步骤二：创建MongoDB集合

可以通过以下命令在MongoDB中创建一个集合：

use mydb
db.createCollection("mycollection", { capped: true, size: 10000 })

其中，mydb是要创建集合的数据库名称，mycollection是要创建的集合名称，capped表示创建的集合的大小是固定的，size表示该集合的大小是10000字节。

步骤三：使用MongoDB的TTL

可以通过以下命令在MongoDB中设置TTL并定期删除过期数据：

db.mycollection.createIndex( { "expireAt": 1 }, { expireAfterSeconds: 0 } )

其中，mycollection是要设置TTL的集合名称，expireAt是一个日期字段，用于标记文档的过期时间，expireAfterSeconds是一个可选的参数，设置文档过期的秒数。例如，如果将其设置为0，则文档将立即过期。

步骤四：使用内存映射

内存映射是一种将文件映射到内存中的技术。可以使用Node.js的mmap文件将MongoDB中的集合映射到内存中。以下是一个使用mmap文件的示例：

const mmap = require('mmap-file')
const fs = require('fs')
const path = require('path')
const mongodb = require('mongodb')
const MongoClient = mongodb.MongoClient
const url = 'mongodb://localhost:27017'
const dbName = 'mydb'
const collectionName = 'mycollection'

MongoClient.connect(url, function (err, client) {
  if (err) throw err
  const db = client.db(dbName)
  const collection = db.collection(collectionName)

  const fd = fs.openSync(path.join(__dirname, 'mappedfile'), 'w+')
  const fileSize = collection.stats().size
  fs.writeSync(fd, Buffer.alloc(fileSize), 0, fileSize, 0)

  const mmapedBuffer = mmap(fd, fileSize, mmap.PROT_READ | mmap.PROT_WRITE, mmap.MAP_SHARED)
  collection.find().forEach(doc => {
    if (doc.value) {
      mmapedBuffer.write(doc.value, doc.offset, 'utf8')
    } else {
      // 数据已被删除
      mmapedBuffer.write('', doc.offset, 'utf8')
    }
  })

  // 构建类似于Redis的API
  const redis = {
    get: function (key) {
      const doc = collection.findOne({ key })
      if (doc && !doc.isExpired && doc.value) {
        return mmapedBuffer.toString('utf8', doc.offset, doc.offset + doc.value.length)
      } else {
        return null
      }
    },
    set: function (key, value, ttl) {
      const timestamp = new Date().getTime()
      const expireTime = timestamp + ttl * 1000

      collection.deleteOne({ key }) // 删除旧的条目
      const result = collection.insertOne({
        key,
        value,
        timestamp,
        expireTime,
        offset: -1, // 将偏移量设置为-1，稍后将进行计算
        length: value.length
      })

      // 计算偏移量并写入到mmap文件中
      result.then(({ insertedId }) => {
        const doc = collection.findOne({ _id: insertedId })
        const offset = mmapedBuffer.indexOf(`key${doc.key}`, 0)
        collection.updateOne({ _id: insertedId }, { $set: { offset } })
        mmapedBuffer.write(`${doc.key}${doc.value}`, offset, 'utf8')
      })
    },
    del: function (key) {
      collection.deleteOne({ key })
    },
    ttl: function (key) {
      const doc = collection.findOne({ key })
      return doc ? Math.round((doc.expireTime - new Date().getTime()) / 1000) : null
    },
    keys: function (pattern) {
      return collection.find({ key: { $regex: pattern } }).toArray().map(({ key }) => key)
    }
  }

  // 测试
  redis.set('name', 'mrxia', 10)
  console.log(redis.get('name'))
  setTimeout(() => {
    console.log(redis.get('name'))
  }, 10000)

})

步骤五：使用Redis API

可以通过以上代码中类似于Redis的API来使用MongoDB作为Redis式的内存数据库。根据需求来选择TTL和内存映射来实现过期数据的删除和快速存储。