Go 数据存储篇(五):建立数据库连接并进行增删改查操作

2020年10月1日 266点热度 0人点赞 0条评论

前面给大家介绍了 Go 语言中的内存存储和文件存储,文件存储的好处是可以持久化数据,但是并不是 Web 应用数据存储的终极方案,因为这样存储起来的数据检索和管理起来非常麻烦,为此又诞生了数据库管理系统来处理数据的增删改查。数据库又可以划分为关系型数据库(RDBMS)和非关系型数据库(NoSQL),前者比如 MySQL、Oracle,后者比如 Redis、MongoDB,这里我们以当前最流行的开源关系型数据库 MySQL 为例进行介绍。

1、初始化数据库

开始之前,我们先要连接到 MySQL 服务器初始化数据库和数据表。

注:如果你还没有在本地安装 MySQL 数据库,需要先进行安装,使用 Docker 启动或者去 MySQL 官网下载安装包安装均可,Mac 系统中还可以使用 Homebrew 进行安装,然后选择一个自己喜欢的 GUI 客户端,学院君本地使用的是 TablePlus。

做好上述准备工作连接到 MySQL 服务端之后,就可以创建一个名为 test_db 的数据库:

图片

然后在这个数据库中创建一张名为 posts 的测试数据表用来存储文章信息:

CREATE TABLE `posts` (
  `id` bigint unsigned AUTO_INCREMENT,
  `title` varchar(100DEFAULT NULL,
  `content` text,
  `author` varchar(30DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `id` (`id`)
ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;
图片

2、建立数据库连接

接下来,我们就可以在 Go 程序中编写代码建立与数据库的连接,然后对 posts 表进行增删改查操作了。

Go 语言并没有提供 MySQL 客户端扩展包的官方实现,只是提供了一个抽象的 database/sql 接口,只要第三方数据库客户端实现该接口声明的方法,用户就可以在不同的第三方数据库客户端扩展包实现之间进行切换,而不需要调整任何业务代码。

实现 database/sql 接口的 MySQL 第三方扩展包很多,比较流行的有 go-sql-driver/mysql 和 ORM 扩展包 go-gorm/gorm,我们先来看看如何通过 go-sql-driver/mysql 在 Go 程序中与 MySQL 数据库交互。

我们可以在测试代码 db.go 中编写一段 init 方法,在每次代码执行 main 入口函数之前先建立数据库连接:

import (
    "database/sql"
    _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
)

var Db *sql.DB

func init()  {
    var err error
    Db, err = sql.Open("mysql""root:root@/test_db?charset=utf8mb4&parseTime=true")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
}

sql.DB 是一个用于操作数据库的结构体,维护的是一个数据库连接池。数据库连接通过 sql.Open 方法设置,该方法接收一个数据库驱动(这里是 mysql)和数据源名称字符串(按照位置填充即可,更多细节请参考该数据库包的官方文档):

[username[:password]@][protocol[(address)]]/dbname[?param1=value1&...&paramN=valueN]

注:如果 MySQL 服务器运行在本地,则 address 字段(IP + 端口号)留空。

成功后返回一个 sql.DB 指针,然后你就可以拿着这个指针操作数据库了。

需要注意的是 Open 方法并没有真正建立连接,也不会对传入的参数做任何验证,它只是负责初始化 sql.DB 结构体字段而已,数据库连接只有在后面真正需要的时候才会建立,是一个懒加载的过程。这样做的好处是提升应用性能,避免不必要的数据库连接开销。

另外,sql.DB 也不需要关闭,sql.DB 维护的是一个连接池,在我们的示例代码中定义了一个全局的 Db 变量来指向它,你还可以在创建 sql.DB 后将其传递给要操作数据库的方法。

接下来,我们来看下 Open 方法的参数,第一个参数是数据库驱动,要支持这个驱动需要调用 sql.Register 方法进行注册,由于我们使用了 go-sql-driver/mysql 这个第三方包,这一步是在 mysql 包的 init 方法中完成的(driver.go):

func init() {
    sql.Register("mysql", &MySQLDriver{})
}

后面的驱动结构体需要实现 sql 包的 driver.Driver 接口。

当我们通过下面这段代码引入 mysql 包时:

_ "github.com/go-sql-driver/mysql"

就会调用 mysql 包的 init 方法。

Go 官方没有提供任何数据库驱动包,只是在 sql.Driver 中声明了接口,第三方驱动包只要实现这些接口就好了。另外,我们在导入第三方包的时候,需要在前面加上短划线 _,这样做的好处是不会直接使用第三方包中的方法,只能使用官方 database/sql 中提供的方法,当第三方包升级或者需要调整数据库驱动时,不需要修改应用中的代码。

注:如果你对这一块接口与实现的细节不清楚,可以回顾 Go 入门教程中的面向对象编程部分

3、增删改查示例代码

数据库初始化完成并设置好连接配置之后,就可以在 Go 应用中与数据库进行交互了。我们将编写一段对文章表进行增删改查的示例代码来演示 Go 语言中的数据库操作。

注:以下所有示例代码都是在 db.go 中编写。

定义 Post 结构体

首先我们需要定义一个表示文章表数据结构的结构体:

type Post struct {
    Id int
    Title string
    Content string
    Author string
}

创建新文章

然后我们编写在数据库中创建文章记录的 Create 方法,其实就是在上述全局 Db 数据库连接上执行 SQL 插入语句而已,对应的示例代码如下::

func (post *Post) Create() (err error) {
    sql := "insert into posts (title, content, author) values (?, ?, ?)"
    stmt, err := Db.Prepare(sql)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer stmt.Close()

    res, err := stmt.Exec(post.Title, post.Content, post.Author)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    postId, _ := res.LastInsertId()
    post.Id = int(postId)
    return
}

注:这里我们使用了预处理语句,以避免 SQL 注入攻击,如果你有 PHP 或者其他语言数据库编程基础的话,应该很容易看懂这些代码。

实际上,我们还可以通过 stmt.QueryRow(post.Title, post.Content, post.Author) 来执行插入操作,效果是一样的,也可以直接通过 Db.Exec 执行插入操作:

res, err := Db.Exec(sql, post.Title, post.Content, post.Author)

获取单篇文章

创建完文章后,可以通过 Db.QueryRow 执行一条 SQL 查询语句查询单条记录并将结果映射到 Post 结构体中。

func GetPost(id int) (post Post, err error) {
    post = Post{}
    err = Db.QueryRow("select id, title, content, author from posts where id = ?", id).
        Scan(&post.Id, &post.Title, &post.Content, &post.Author)
    return
}

获取文章列表

我们可以使用 sql.DB 提供的 Query 方法来查询多条文章记录:

func Posts(limit int) (posts []Post, err error) {
    rows, err := Db.Query("select id, title, content, author from posts limit ?", limit)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer rows.Close()
    for rows.Next() {
        post := Post{}
        err = rows.Scan(&post.Id, &post.Title, &post.Content, &post.Author)
        if err != nil {
            panic(err)
        }
        posts = append(posts, post)
    }
    return
}

该方法返回的是 sql.Rows 接口,它是一个迭代器,你可以通过循环调用其 Next 方法返回其中的每个 sql.Row 对象,直到 sql.Rows 中的记录值为空(此时返回 io.EOF)。

在循环体中,我们将每个 sql.Row 对象映射到 Post 对象,再将这个 Post 对象添加到 posts 切片中。

其实对于单条记录,也可以使用类似的方式实现,毕竟单条记录查询是 SELECT 查询的特例:

func GetPost(id int) (post Post, err error) {
    rows, err := Db.Query("select id, title, content, author from posts where id = ? limit 1", id)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer rows.Close()
    for rows.Next() {
        post = Post{}
        err = rows.Scan(&post.Id, &post.Title, &post.Content, &post.Author)
        if err != nil {
            panic(err)
        }
    }
    return
}

当然,前面的 Db.Query 也可以调整为预处理语句实现,只是更繁琐一些:

stmt, err := Db.Prepare("select id, title, content, author from posts limit ?")
if err != nil {
    panic(err)
}
defer stmt.Close()
rows, err := stmt.Query(limit)
if err != nil {
    panic(err)
}
... // 后续其他操作代码

更新文章

对于已存在的文章记录,可以通过执行 SQL 更新语句进行修改:

func (post *Post) Update() (err error)  {
    stmt, err := Db.Prepare("update posts set title = ?, content = ?, author = ? where id = ?")
    if err != nil {
        return
    }
    stmt.Exec(post.Title, post.Content, post.Author, post.Id)
    return
}

当然,也可以通过 stmt.QueryRow 以及 Db.Exec 这两种方式来处理上述操作,使用 Db.Exec 方法更简洁:

func (post *Post) Update() (err error)  {
    _, err = Db.Exec("update posts set title = ?, content = ?, author = ? where id = ?",
        post.Title, post.Content, post.Author, post.Id)
    return
}

Db.Exec 方法返回的是 sql.Result 接口,该接口支持以下两个方法:

图片
-w632

我们不需要处理这个 Result 对象,所以通过 _ 将其忽略。

删除文章

删除操作和更新操作类似,只是将 UPDATE 语句调整为 DELETE 语句而已:

func (post *Post) Delete() (err error) {
    stmt, err := Db.Prepare("delete from posts where id = ?")
    if err != nil {
        return
    }
    stmt.Exec(post.Id)
    return
}

当然上述操作可以通过 stmt.QueryRowDb.Exec 方法来实现:

func (post *Post) Delete() (err error) {
    _, err = Db.Exec("delete from posts where id = ?", post.Id)
    return
}

4、整体测试

最后,我们在 db.go 中编写入口函数 main 测试一下上述数据库增删改查操作是否可以正常运行:

func main()  {
    post := Post{Title: "Go 语言数据库操作", Content: "基于第三方 go-sql-driver/mysql 包实现 MySQL 数据库增删改查", Author: "学院君"}

    // 创建记录
    post.Create()
    fmt.Println(post)

    // 获取单条记录
    dbPost, _ := GetPost(post.Id)
    fmt.Println(dbPost)

    // 更新记录
    dbPost.Title = "Golang 数据库操作"
    dbPost.Update()

    // 获取文章列表
    posts, _ := Posts(1)
    fmt.Println(posts)

    // 删除记录
    dbPost.Delete()
}

注:运行前,记得通过 Go Module 下载 go-sql-driver/mysql 依赖。

在终端运行 db.go,输出如下,表示这段数据库增删改查代码可以正常运行:

图片

好了,关于数据库增删改查基本操作就简单介绍到这里,下篇教程,我们来看看如何在 MySQL 数据库中实现不同表之间的关联查询和更新。

(全文完)


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