目錄

1. 推薦數據庫選擇及核心優勢
2. 快速遷移步驟（分方案説明）
3. 上線注意事項
4. 方案選型總結

Firebase、LeanCloud 與 MongoDB（免費方案）數據庫方案

“選擇合適的工具，是高效開發的第一步。”

現有一款已備案的“學生作業及積分管理微信小程序”，後端當前需替換適配免費數據庫，核心需求為快速高效上線、功能覆蓋作業管理/積分統計/用户交互，且控制成本。以下推薦三類免費數據庫方案，均適配微信小程序，可根據技術棧、功能優先級選擇：

一、推薦數據庫選擇及核心優勢

1. Firebase Firestore（全託管+實時同步）

免費額度

• 存儲：5GB 永久免費
• 流量：10GB/月下載流量
• 讀寫請求：2萬次/月寫入、5萬次/月讀取

“完全覆蓋學生項目需求（作業提交、積分更新等低頻操作，月請求量通常低於免費額度）。”

核心優勢

• 零服務器部署：直接通過官方 SDK 與微信小程序前端交互，無需自建後端（原 Render 服務可簡化或棄用）。
• 實時數據同步：內置實時監聽，無需集成 Socket.io，支持“積分即時刷新”“作業狀態同步”。
• 生態閉環：配套身份認證（對接微信登錄）、雲函數（處理複雜邏輯）、雲存儲（附件上傳）。
• 低學習成本：中文文檔完善，1-2 天可完成核心遷移。

2. LeanCloud（國內友好+微信生態適配）

免費額度

• 存儲：1GB 永久免費
• API 調用：3萬次/日（含讀寫、查詢）
• 附加服務：100小時/月雲引擎時長、100併發實時連接。

核心優勢

• 國內低延遲：節點部署在國內，微信小程序訪問響應毫秒級，無海外網絡波動。
• 微信原生集成：直接調用接口實現微信登錄（獲取 openid/unionid）、支付，無需中轉服務。
• 可視化管理：控制枱支持數據表格查看、一鍵導出，方便調試維護。
• 輕量易用：SDK 體積小，適配小程序包限制，支持無代碼初始化。

3. MongoDB（免費方案：靈活擴展+適配後端）

免費獲取方式

• 官方免費集羣：通過 MongoDB Atlas 註冊賬號，創建“M0 集羣”（1節點、512MB 存儲，無過期時間）。
• 多賬號擴展：合規賬號可創建多個 M0 集羣（分攤存儲壓力，如“作業數據”“積分數據”分離）。

核心優勢

• 數據結構靈活：文檔型數據庫，支持嵌套結構（如作業含“提交人+批改記錄+附件鏈接”）。
• 適配現有後端：原 Render 後端（Node.js/Python）可通過 mongoose 等驅動直接連接，無需重構。
• 擴展性強：支持索引優化、聚合查詢，後續可升級“班級管理”“數據分析”功能。

二、快速遷移步驟（分方案説明）

方案1：Firebase Firestore 遷移（1-2天）

1. 項目初始化

1. 訪問 Firebase 官網 註冊，創建與小程序同名項目。
2. 啓用“Cloud Firestore”（測試模式初始化）和“Authentication”服務。
3. 進入“項目設置→新增應用→微信小程序”，填寫 AppID，獲取 firebaseConfig（含 apiKey、projectId）。

2. 小程序接入

# 安裝 SDK（項目根目錄）
npm install firebase@9.22.1 --save
# 微信開發者工具中“構建 npm”

// utils/firebase.js 初始化
import { initializeApp } from "firebase/app";
import { getFirestore, getAuth } from "firebase/firestore";

const firebaseConfig = {
  apiKey: "YOUR_API_KEY",
  projectId: "YOUR_PROJECT_ID",
  appId: "YOUR_APP_ID"
};

const app = initializeApp(firebaseConfig);
export const db = getFirestore(app); // 數據庫實例
export const auth = getAuth(app);    // 認證實例

3. 核心功能實現

// 讀取學生作業列表（pages/home/home.js）
import { collection, getDocs, query, where } from "firebase/firestore";
import { db } from "../../utils/firebase";

async function getHomeworkList(studentId) {
  try {
    const q = query(collection(db, "homework"), where("studentId", "==", studentId));
    const snapshot = await getDocs(q);
    return snapshot.docs.map(doc => ({ id: doc.id, ...doc.data() }));
  } catch (e) {
    wx.showToast({ title: "加載失敗", icon: "none" });
  }
}

// 實時監聽積分（pages/score/score.js）
import { doc, onSnapshot } from "firebase/firestore";

function watchStudentScore(studentId, callback) {
  const scoreRef = doc(db, "studentScore", studentId);
  return onSnapshot(scoreRef, (doc) => doc.exists() && callback(doc.data().totalScore));
}

4. 安全規則配置

在 Firebase 控制枱“Cloud Firestore→規則”設置：

rules_version = '2';
service cloud.firestore {
  match /databases/{database}/documents {
    match /{document=**} {
      allow read, write: if request.auth != null; // 僅登錄用户可操作
    }
  }
}

方案2：LeanCloud 遷移（1天內）

1. 項目配置

1. 訪問 LeanCloud 官網 註冊，完成實名認證（學生傳學生證）。
2. 創建“小程序應用”，在“應用設置→應用憑證”獲取 AppID、AppKey、Server URL（國內節點）。

2. 小程序接入

// app.js 初始化
const AV = require('./libs/leancloud-storage/dist/av-weapp.js');
AV.init({
  appId: 'YOUR_APP_ID',
  appKey: 'YOUR_APP_KEY',
  serverURL: 'YOUR_SERVER_URL'
});
App({ AV }); // 全局掛載

3. 核心功能實現

// 提交作業（pages/submit/submit.js）
const app = getApp();
const AV = app.AV;

async function submitHomework(homeworkInfo) {
  const Homework = AV.Object.extend('Homework');
  const homework = new Homework();
  homework.set(homeworkInfo); // 傳入 { studentId, title, content, score: 0 }
  try {
    await homework.save();
    wx.showToast({ title: "提交成功" });
  } catch (e) {
    wx.showToast({ title: "提交失敗", icon: "none" });
  }
}

// 微信登錄（pages/login/login.js）
async function wechatLogin() {
  try {
    const user = await AV.User.loginWithWeapp();
    console.log("登錄成功，用户ID：", user.id);
    return user;
  } catch (e) {
    console.error("登錄失敗：", e);
  }
}

方案3：MongoDB 免費集羣遷移（2-3天）

1. 創建免費集羣（MongoDB Atlas）

1. 訪問 MongoDB Atlas 官網 註冊，選擇“M0 免費集羣”。
2. 配置：選 AWS/Google Cloud、新加坡節點（國內訪問延遲低），設置數據庫用户、添加“允許所有 IP”（測試用）。
3. 集羣創建後，點擊“Connect→Connect your application”，獲取連接字符串（如 mongodb+srv://<username>:<password>@cluster0.xxx.mongodb.net/）。

2. 後端（Render）接入

# 安裝驅動（後端根目錄）
npm install mongoose --save

// config/db.js 連接數據庫
const mongoose = require('mongoose');

async function connectMongoDB() {
  const mongoURI = "mongodb+srv://<username>:<password>@cluster0.xxx.mongodb.net/homeworkDB";
  try {
    await mongoose.connect(mongoURI);
    console.log("MongoDB 連接成功");
  } catch (e) {
    console.error("連接失敗：", e);
    process.exit(1);
  }
}

module.exports = connectMongoDB;

3. 定義模型與接口

// models/Homework.js 數據模型
const mongoose = require('mongoose');
const homeworkSchema = new mongoose.Schema({
  studentId: { type: String, required: true },
  title: { type: String, required: true },
  content: { type: String, required: true },
  score: { type: Number, default: 0 },
  submitTime: { type: Date, default: Date.now }
});
module.exports = mongoose.model('Homework', homeworkSchema);

// routes/homework.js 後端接口
const express = require('express');
const router = express.Router();
const Homework = require('../models/Homework');

// 讀取學生作業
router.get('/:studentId', async (req, res) => {
  try {
    const homeworks = await Homework.find({ studentId: req.params.studentId });
    res.json(homeworks);
  } catch (e) {
    res.status(500).json({ message: "查詢失敗" });
  }
});

module.exports = router;

4. 小程序調用接口

// pages/home/home.js
async function getHomeworkList(studentId) {
  try {
    const { data } = await wx.request({
      url: `https://your-render-app.onrender.com/api/homework/${studentId}`,
      method: "GET"
    });
    return data;
  } catch (e) {
    wx.showToast({ title: "加載失敗", icon: "none" });
  }
}

三、上線注意事項

1. 免費額度管理

2. 數據安全與合規

• Firebase/LeanCloud：配置“僅登錄用户可操作”權限，防止匿名篡改數據。
• MongoDB：上線後刪除“允許所有 IP”，僅添加 Render 後端 IP；密碼需含字母+數字+特殊符號。

3. 功能適配建議

• 作業附件上傳：Firebase 用“Cloud Storage”，LeanCloud 用“對象存儲”，MongoDB 配合七牛雲免費額度。
• 消息提醒：Firebase 用“Cloud Messaging”，LeanCloud 用“推送”，均支持小程序模板消息。

四、方案選型總結

• 選 Firebase：無後端經驗，需實時功能（積分即時更新）。
• 選 LeanCloud：國內用户，需快速對接微信登錄/支付。
• 選 MongoDB：已有 Render 後端，熟悉 MongoDB，需複雜查詢。