Golang SQL 操作初体验

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简介

Golang 提供了 database/sql 包用于对 SQL 的数据库的访问, 在这个包中, 最重要的自然就是 sql.DB 了.
对于 sql.DB, 我们需要强调的是, 它并不代表一个数据库连接, 它是一个已存在的数据库的抽象访问接口. sql.DB 为我们提供了两个重要的功能:

  • sql.DB 通过数据库驱动为我们管理底层数据库连接的打开和关闭操作.

  • sql.DB 为我们管理数据库连接池

有一点需要注意的是, 正因为 sql.DB 是以连接池的方式管理数据库连接, 我们每次进行数据库操作时, 都需要从连接池中取出一个连接, 当操作任务完成时, 我们需要将此连接返回到连接池中, 因此如果我们没有正确地将连接返回给连接池, 那么会造成 db.SQL 打开过多的数据库连接, 使数据库连接资源耗尽.

MySQL 数据库的基本操作

数据库驱动的导入

有过数据库开发经验的朋友就知道了, 我们需要借助于一个数据库驱动才能和具体的数据库进行连接. 这在 Golang 中也不例外. 例如以 MySQL 数据库为例:

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

需要注意的是, 通常来说, 我们不应该直接使用驱动所提供的方法, 而是应该使用 sql.DB, 因此在导入 mysql 驱动时, 我们使用了匿名导入的方式(在包路径前添加 _).
当导入了一个数据库驱动后, 此驱动会自行初始化并注册自己到 Golang 的 database/sql 上下文中, 因此我们就可以通过 database/sql 包提供的方法访问数据库了.

数据库的连接

当导入了 MySQL 驱动后, 我们打开数据库连接:

func main() {
    db, err := sql.Open("mysql",
        "user:password@tcp(127.0.0.1:3306)/test")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    defer db.Close()
}

通过 sql.Open 函数, 可以创建一个数据库抽象操作接口, 如果打开成功的话, 它会返回一个 sql.DB 指针.
sql.Open 函数的签名如下:

func Open(driverName, dataSourceName string) (*DB, error)

它接收两个参数:

  • driverName, 使用的驱动名. 这个名字其实就是数据库驱动注册到 database/sql 时所使用的名字.

  • dataSourceName, 第二个数据库连接的链接. 这个链接包含了数据库的用户名, 密码, 数据库主机以及需要连接的数据库名等信息.

需要注意的是, golang 对数据库的连接是延时初始化的(lazy init), 即 sql.Open 并不会立即建立一个数据库的网络连接, 也不会对数据库链接参数的合法性做检验, 它仅仅是初始化一个 sql.DB 对象. 当我们进行第一次数据库查询操作时, 此时才会真正建立网络连接.
如果我们想立即检查数据库连接是否可用, 那么可以利用 sql.DB 的 Ping 方法, 例如:

err = db.Ping()
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

sql.DB 的最佳实践:
sql.DB 对象是作为长期生存的对象来使用的, 我们应当避免频繁地调用 Open() 和 Close(). 即一般来说, 我们要对一个数据库进行操作时, 创建一个 sql.DB 并将其保存起来, 每次操作此数据库时, 传递此 sql.DB 对象即可, 最后在需要对此数据库进行访问时, 关闭对应的 sql.DB 对象.

数据库的查询

数据库查询的一般步骤如下:

  • 调用 db.Query 执行 SQL 语句, 此方法会返回一个 Rows 作为查询的结果

  • 通过 rows.Next() 迭代查询数据.

  • 通过 rows.Scan() 读取每一行的值

  • 调用 db.Close() 关闭查询

例如我们有如下一个数据库表:

CREATE TABLE `user` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(20) DEFAULT '',
  `age` int(11) DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4

我们向其中插入一条记录:

func insertData(db *sql.DB) {
    rows, err := db.Query(`INSERT INTO user (id, name, age) VALUES (1, "xys", 20)`)
    defer rows.Close()
    if err != nil {
        log.Fatalf("insert data error: %v\n", err)
    }

    var result int
    rows.Scan(&result)
    log.Printf("insert result %v\n", result)
}

通过调用 db.Query, 我们执行了一条 INSERT 语句插入了一条数据. 当执行完毕后, 首先需要做的是检查语句是否执行成功, 当没有错误时, 就通过 rows.Scan 获取执行的结果. 因为 INSERT 返回的是插入的数据的行数, 因此我们打印的语句就是 "insert result 0".

接下来如法炮制, 我们从数据库中将插入的数据取出:

func selectData(db *sql.DB) {
    var id int
    var name string
    var age int
    rows, err := db.Query(`SELECT * From user where id = 1`)
    if err != nil {
        log.Fatalf("insert data error: %v\n", err)
        return
    }
    for rows.Next() {
        rows.Scan(&id, &age, &name)
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        log.Printf("get data, id: %d, name: %s, age: %d", id, name, age)
    }

    err = rows.Err()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

上面的代码的流程基本上没有很大的差别, 不过我们需要注意一点的是 rows.Scan 参数的顺序很重要, 需要和查询的结果的 column 对应. 例如 "SELECT * From user where id = 1" 查询的行的 column 顺序是 "id, name, age", 因此 rows.Scan 也需要按照此顺序 rows.Scan(&id, &name, &age), 不然会造成数据读取的错位.

注意:

  1. 对于每个数据库操作都需要检查是否有错误返回

  2. 每次 db.Query 操作后, 都需要调用 rows.Close(). 因为 db.Query() 会从数据库连接池中获取一个连接, 如果我们没有调用 rows.Close(), 则此连接会一直被占用. 因此通常我们使用 defer rows.Close() 来确保数据库连接可以正确放回到连接池中.

  3. 多次调用 rows.Close() 不会有副作用, 因此即使我们已经显示地调用了 rows.Close(), 我们还是应该使用 defer rows.Close() 来关闭查询.

完整的例子如下:

func insertData(db *sql.DB) {
    rows, err := db.Query(`INSERT INTO user (id, name, age) VALUES (1, "xys", 20)`)
    defer rows.Close()

    if err != nil {
        log.Fatalf("insert data error: %v\n", err)
    }

    var result int
    rows.Scan(&result)
    log.Printf("insert result %v\n", result)
}

func selectData(db *sql.DB) {
    var id int
    var name string
    var age int
    rows, err := db.Query(`SELECT id, name, age From user where id = 1`)
    if err != nil {
        log.Fatalf("insert data error: %v\n", err)
        return
    }
    for rows.Next() {
        err = rows.Scan(&id, &name, &age)
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        log.Printf("get data, id: %d, name: %s, age: %d", id, name, age)
    }

    err = rows.Err()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

func main() {
    db, err := sql.Open("mysql", "root:root@tcp(127.0.0.1:3306)/test")

    defer db.Close()

    if err != nil {
        fmt.Printf("connect to db 127.0.0.1:3306 error: %v\n", err)
        return
    }

    insertData(db)

    selectData(db)
}

预编译语句(Prepared Statement)

预编译语句(PreparedStatement)提供了诸多好处, 因此我们在开发中尽量使用它. 下面列出了使用预编译语句所提供的功能:

  • PreparedStatement 可以实现自定义参数的查询

  • PreparedStatement 通常来说, 比手动拼接字符串 SQL 语句高效.

  • PreparedStatement 可以防止SQL注入攻击

下面我们将上一小节的例子使用 Prepared Statement 来改写:

func deleteData(db *sql.DB) {
    stmt, _ := db.Prepare(`DELETE FROM user WHERE id = ?`)

    rows, err := stmt.Query(1)
    defer stmt.Close()

    rows.Close()
    if err != nil {
        log.Fatalf("delete data error: %v\n", err)
    }

    rows, err = stmt.Query(2)
    rows.Close()
    if err != nil {
        log.Fatalf("delete data error: %v\n", err)
    }
}

func insertData(db *sql.DB) {
    stmt, _ := db.Prepare(`INSERT INTO user (id, name, age) VALUES (?, ?, ?)`)

    rows, err := stmt.Query(1, "xys", 20)
    defer stmt.Close()

    rows.Close()
    if err != nil {
        log.Fatalf("insert data error: %v\n", err)
    }

    rows, err = stmt.Query(2, "test", 19)
    var result int
    rows.Scan(&result)
    log.Printf("insert result %v\n", result)
    rows.Close()
}

func selectData(db *sql.DB) {
    var id int
    var name string
    var age int
    stmt, _ := db.Prepare(`SELECT * From user where age > ?`)

    rows, err := stmt.Query(10)

    defer stmt.Close()
    defer rows.Close()

    if err != nil {
        log.Fatalf("select data error: %v\n", err)
        return
    }
    for rows.Next() {
        err = rows.Scan(&id, &name, &age)
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        log.Printf("get data, id: %d, name: %s, age: %d", id, name, age)
    }

    err = rows.Err()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

func main() {
    db, err := sql.Open("mysql", "root:root@tcp(127.0.0.1:3306)/test")

    defer db.Close()

    if err != nil {
        fmt.Printf("connect to db 127.0.0.1:3306 error: %v\n", err)
        return
    }

    deleteData(db)

    insertData(db)

    selectData(db)
}

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