设计模式之Database/SQL与GORM实践｜青训营笔记

设计模式之Database/SQL与GORM实践｜青训营笔记

前言

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本次课程内容十分的底层，GORM作者张金柱老师介绍了Go语言原生​​database/sql​​的实现原理和使用方式，并且进一步给出了自己设计GORM框架的出发点和一些实现细节。我感受深刻，也看到了技术人的热情。

仰望星空，脚踏实地，本篇笔记暂时的定位是以介绍两种方式操作（MySQL）数据库为主，并辅以一些源码的解读帮助大家更好理解数据库连接的过程。

我笔记中连接的数据库是使用docker容器部署的MySQL实例，各位也可以根据自己情况而定，换成本地也是很方便的。

docker的学习可以参看这篇文章：​​juejin-/post/706402…​​

一、database/sql的基础使用

英文手册：​​Go database/sql tutorial​​

1.1 连接数据库

这里​​import​​​了两个包，一个是​​database/sql​​​，这个包是Go原生的负责数据库操作的包，定义了很多连接和操作数据库实例的接口（定义了很多方法）。另一个包是数据库提供商负责提供的数据库驱动包​​github.com/go-sql-driver/mysql​​​，这个包去实现了Go原生​​database/sql​​包中接口定义的方法（实现了操作某数据库实例的具体细节）。

这样对于Go用户来说，我只要调用我接口定义的方法，​​import​​入MySQL提供的driver包，那么我就无须关注底层的具体实现，从而可以使用Go的API与MySQL进程进行通信，发送CRUD请求，然后再由MySQL进程去管理MySQL磁盘文件，持久化数据变更。

这里留意上图我给出的一些注释，它们来自源码包中的对应方法的注释，以​​sql.Open()​​方法为例，它说了Open方法可能只是会校验参数的语法而非真正建立连接，为了验证数据源的有效性可以用Ping方法，并且第二个红框中介绍到返回的DB引用是并发安全的，而作为一个数据库操作服务一般也是会不断给前端提供CRUD服务，因此它说很少需要关闭一个DB（等需要关闭的时候，服务也就挂了）

也可以再看一下sql.DB的结构体，它维护着所连接的数据对象，持有一个连接池，维护很多的连接，并且有很多参数项目：如​​最大连接数​​​，​​最大闲置连接数​​等等。（DB是并发安全的，因为并发进来的连接都要与其通信交互）

1.2 新建数据库

接下来从新建数据库开始使用Go原生database/sql包体验一下CRUD

-- ------------------------------ Table structure for user-- ----------------------------DROP TABLE IF EXISTS `user`;CREATE TABLE `user` ( `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id', `name` varchar(255) NOT NULL COMMENT '姓名', `age` int NOT NULL COMMENT '年龄', PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb3;-- ------------------------------ Records of user-- ----------------------------BEGIN;INSERT INTO `user` VALUES (1, '小明', 12);INSERT INTO `user` VALUES (2, '小红', 15);INSERT INTO `user` VALUES (3, '小蓝', 11);COMMIT;

1.3 查询

单行查询

func getUserById(id int) error { sqlStr := "select id, name, age from user where id = ?" var user User // 这里的1是参数，用于查询id=1的行记录 if err := db.QueryRow(sqlStr, 1).Scan(&user.id, &user.name, &user.age); err != nil { return err } fmt.Println(user.id, user.name, user.age) return nil

多行查询

func queryUsers() error { sqlStr := "select id, name, age from user where id > ?" rows, err := db.Query(sqlStr, 1) if err != nil { return err } // 关闭rows释放持有的数据库链接 defer rows.Close() // 循环读取结果集中的数据 for rows.Next() { var user User if err := rows.Scan(&user.id, &user.name, &user.age); err != nil { return err } fmt.Printf("id:%d name:%s age:%d\n", user.id, user.name, user.age) } return nil

1.4 插入

这里要说明一下，下面的插入、更新、删除使用到的API是同一个：​​db.Exec​​，args参数是任意个占位参数。

func insertUser() error { sqlStr := "insert into user(name, age) values (?,?)" ret, err := db.Exec(sqlStr, "小黄", 17) if err != nil { return err } theID, err := ret.LastInsertId() // 新插入数据的id if err != nil { return err } fmt.Printf("insert success, the id is %d.\n", theID) return nil

1.5 更新

func updateUser() error { sqlStr := "update user set age=? where id = ?" ret, err := db.Exec(sqlStr, 20, 3) if err != nil { return err } n, err := ret.RowsAffected() // 操作影响的行数 if err != nil { return err } fmt.Printf("update success, affected rows:%d\n", n) return nil

1.6 删除

// 删除数据func deleteUser() error { sqlStr := "delete from user where id = ?" ret, err := db.Exec(sqlStr, 5) if err != nil { return err } n, err := ret.RowsAffected() // 操作影响的行数 if err != nil { return err } fmt.Printf("delete success, affected rows:%d\n", n) return nil

最后放一下整体的main函数调用流程

二、GORM的基础使用

Go英文手册：​​gorm.io/docs​​

Go中文手册：​​learnku.com/docs​​

原本我尝试按照文档做了一些操作的案例，但中途认为，这样做的意义并不是很大，加上上面已经罗列了使用原生database/sql进行CRUD的步骤。GORM文档已经十分清爽完备，最终决定不再笔记中二次赘述。

小结

GORM还是原生database/sql，都是在应用程序层面，向用户隐藏了底层连接数据库，操作数据库的实现细节。使得开发者通过API就可以实现和数据库进程的通信，而数据库进程才是直接操作数据库文件的，而非应用程序。

或者说应用程序进程的工作只是将SQL命令传递给了数据库进程，最终一条SQL的执行将完全在数据库进程内完成。以MySQL为例收到一条SQL后将涉及如下方面的工作：

语句的解析查询的优化存储引擎的工作：

索引的选择与实现数据一致性的保证（redo log）事务的实现，不同事务隔离级别如何实现（多版本并发控制MVCC、undo log）锁的实现（表级锁、行级锁、间隙锁）

数据恢复与同步，主从复制（bin log）等等...

上面罗列的这些条目在运行时会产生很多业务相关的问题，由此衍生出很多MySQL性能优化的技巧，常见的如索引如何设定可以提升查询效率，慢SQL如何排错，为什么我的索引失效了，事务如何使用并发性能会更高等等，这些技巧或许在后续的项目实践中可以使用到，也希望大家关注。

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