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《Go 简易速速上手小册》第9章：数据库交互（2024 最新版）（上）

2024-04-19 28
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简介： 《Go 简易速速上手小册》第9章：数据库交互（2024 最新版）

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9.1 连接数据库 - Go 语言的海底宝藏之门

9.1.1 基础知识讲解

在Go语言的海洋中，连接数据库是获取深海宝藏的第一步。Go通过database/sql包提供了一个通用的接口来与SQL数据库进行交云，但实际上你还需要一个具体数据库的驱动来完成这个任务。

安装数据库驱动

首先，选择并安装你需要的数据库驱动。对于MySQL，你可能会选择github.com/go-sql-driver/mysql：

go get -u github.com/go-sql-driver/mysql

对于PostgreSQL，则可能是github.com/lib/pq：

go get -u github.com/lib/pq

数据库连接

连接数据库通常涉及创建一个sql.DB对象，它代表一个数据库的长连接。使用sql.Open函数并传入相应的驱动名和数据库的DSN（数据源名称）即可：

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

确保在不再需要数据库连接时调用db.Close()来关闭连接。

9.1.2 重点案例：用户信息管理系统

在这个扩展案例中，我们将构建一个用户信息管理系统，该系统将演示如何在Go语言中连接MySQL数据库、添加新用户以及查询现有用户信息。此外，我们还将实现一个简单的用户登录验证功能。

准备数据库

首先，确保你的MySQL数据库服务正在运行，并执行以下SQL脚本来创建数据库和表：

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS userdb;
USE userdb;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    email VARCHAR(255) NOT NULL,
    password VARCHAR(255) NOT NULL
);

Go 代码实现

在Go项目中，使用database/sql包和github.com/go-sql-driver/mysql驱动来实现与数据库的连接和操作。

连接数据库

首先，实现一个函数来创建数据库连接：

// db.go
package main
import (
    "database/sql"
    _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
    "log"
)
func connectDB() *sql.DB {
    db, err := sql.Open("mysql", "user:password@/userdb?parseTime=true")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    return db
}
添加新用户

实现一个函数，用于添加新用户到数据库：

// user.go
package main
import (
    "log"
)
func addUser(db *sql.DB, name, email, password string) {
    _, err := db.Exec("INSERT INTO users (name, email, password) VALUES (?, ?, ?)", name, email, password)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    log.Println("New user added successfully:", name)
}
查询用户信息

实现一个函数，用于根据邮箱查询用户信息：

func getUserByEmail(db *sql.DB, email string) {
    var name, userEmail string
    err := db.QueryRow("SELECT name, email FROM users WHERE email = ?", email).Scan(&name, &userEmail)
    if err != nil {
        log.Println("User not found:", err)
        return
    }
    log.Printf("User found: Name: %s, Email: %s\n", name, userEmail)
}
用户登录验证

实现一个简单的用户登录验证功能：

func verifyUserLogin(db *sql.DB, email, password string) {
    var dbPassword string
    err := db.QueryRow("SELECT password FROM users WHERE email = ?", email).Scan(&dbPassword)
    if err != nil {
        log.Println("Authentication failed:", err)
        return
    }
    if dbPassword == password {
        log.Println("User authenticated successfully")
    } else {
        log.Println("Invalid password")
    }
}
主函数

在main函数中，调用上述函数演示添加新用户和查询用户信息的功能：

// main.go
package main
func main() {
    db := connectDB()
    defer db.Close()
    addUser(db, "Jack Sparrow", "jack@sparrow.com", "pirate")
    getUserByEmail(db, "jack@sparrow.com")
    verifyUserLogin(db, "jack@sparrow.com", "pirate")
}

通过运行main.go文件，你可以看到添加新用户、查询用户信息和用户登录验证的过程。

通过这个扩展案例，你已经学会了如何在Go语言中连接MySQL数据库、执行基本的数据操作以及实现简单的用户登录验证功能。这为构建更复杂的Web应用和服务提供了坚实的基础。随着你对数据库操作的深入，你将能够更有效地管理和利用数据，为用户提供丰富和安全的服务。

9.1.3 拓展案例 1：批量添加用户

在这个案例中，我们将扩展之前的用户信息管理系统，实现一个功能以批量添加用户到数据库中。这项功能非常适合于需要一次性导入大量用户数据的场景，比如从CSV文件导入或者在系统初始化时预填充用户数据。为了保证数据的一致性和完整性，我们将使用事务来处理批量添加操作。

准备数据库

确保你已经按照之前的指示创建了userdb数据库和users表。

Go 代码实现

实现批量添加用户功能

我们将实现一个addUsers函数，接收一个用户信息列表，并使用事务批量添加用户到数据库中：

// user.go
package main
import (
    "database/sql"
    "log"
)
type User struct {
    Name     string
    Email    string
    Password string
}
func addUsers(db *sql.DB, users []User) {
    tx, err := db.Begin()
    if err != nil {
        log.Fatal("Failed to begin transaction:", err)
    }
    stmt, err := tx.Prepare("INSERT INTO users (name, email, password) VALUES (?, ?, ?)")
    if err != nil {
        log.Fatal("Failed to prepare statement:", err)
    }
    defer stmt.Close()
    for _, user := range users {
        _, err = stmt.Exec(user.Name, user.Email, user.Password)
        if err != nil {
            log.Fatal("Failed to execute statement:", err)
        }
    }
    err = tx.Commit()
    if err != nil {
        log.Fatal("Failed to commit transaction:", err)
    }
    log.Println("Users added successfully")
}

在这个函数中，我们首先开始一个新的事务。对于传入的每个用户，我们使用预编译的SQL语句和事务执行插入操作。最后，如果所有插入操作都成功执行，我们提交事务；如果在过程中遇到任何错误，事务将被回滚，保证数据库状态的一致性。

主函数

在main函数中，调用addUsers函数演示批量添加用户的功能：

// main.go
package main
func main() {
    db := connectDB()
    defer db.Close()
    users := []User{
        {"Will Turner", "will@turner.com", "Bootstrap"},
        {"Elizabeth Swann", "elizabeth@swann.com", "PirateKing"},
        {"Hector Barbossa", "hector@barbossa.com", "BlackPearl"},
    }
    addUsers(db, users)
}

通过运行main.go文件，你可以看到批量添加用户的过程。使用事务可以确保批量添加操作的原子性，即要么所有用户都成功添加，要么一个都不添加，避免了可能出现的数据不一致问题。

通过这个拓展案例，你已经学会了如何在Go语言中实现批量添加用户的功能，并了解了事务在保证数据库操作一致性中的重要作用。掌握这些技能后，你将能够更高效地管理和操作数据库中的数据。

9.1.4 拓展案例 2：用户登录验证

在这个案例中，我们将为用户信息管理系统添加用户登录验证功能。这个功能允许用户通过提供邮箱和密码来验证其身份。为了保证安全性，我们将存储密码的哈希值，而不是明文密码。

准备数据库

首先，确保你的users表已经准备好，并且有一个用于存储密码哈希值的字段：

ALTER TABLE users ADD COLUMN password_hash VARCHAR(255) NOT NULL;

Go 代码实现

为了处理密码，我们将使用golang.org/x/crypto/bcrypt包来生成和验证密码哈希。首先，安装bcrypt包：

go get -u golang.org/x/crypto/bcrypt
生成和验证密码哈希

我们将实现两个函数：一个用于生成密码的哈希值，另一个用于验证提供的密码是否与存储的哈希值匹配：

// auth.go
package main
import (
    "golang.org/x/crypto/bcrypt"
)
// GeneratePasswordHash 生成密码的哈希值
func GeneratePasswordHash(password string) (string, error) {
    bytes, err := bcrypt.GenerateFromPassword([]byte(password), 14)
    return string(bytes), err
}
// VerifyPassword 检查密码是否与其哈希值匹配
func VerifyPassword(password, hash string) bool {
    err := bcrypt.CompareHashAndPassword([]byte(hash), []byte(password))
    return err == nil
}
实现用户登录验证

接下来，我们扩展用户信息管理系统，添加用户登录验证功能：

// user.go
package main
import (
    "database/sql"
    "fmt"
    "log"
)
// VerifyUserLogin 验证用户登录
func VerifyUserLogin(db *sql.DB, email, password string) {
    var passwordHash string
    err := db.QueryRow("SELECT password_hash FROM users WHERE email = ?", email).Scan(&passwordHash)
    if err != nil {
        if err == sql.ErrNoRows {
            fmt.Println("用户不存在")
        } else {
            log.Fatal("查询错误:", err)
        }
        return
    }
    if VerifyPassword(password, passwordHash) {
        fmt.Println("登录成功")
    } else {
        fmt.Println("密码错误")
    }
}
主函数

在main函数中，调用VerifyUserLogin函数演示用户登录验证的过程：

// main.go
package main
func main() {
    db := connectDB()
    defer db.Close()
    // 假设用户已经被添加到数据库，并且密码哈希已经存储
    email := "jack@sparrow.com"
    password := "pirate"
    VerifyUserLogin(db, email, password)
}

通过运行main.go文件，你可以测试用户登录验证的功能。这个过程首先查询用户的密码哈希值，然后使用bcrypt库来验证提供的密码是否与哈希值匹配。

通过这个拓展案例，你已经学会了如何在Go语言中实现基本的用户登录验证功能，包括如何安全地处理和存储密码。这为构建需要用户认证的Web应用和服务提供了坚实的基础。随着你对安全性的深入理解，你将能够为你的应用实现更高级的安全特性。

9.2 执行查询与操作数据 - Go 语言的数据潜水艇

9.2.1 基础知识讲解

在Go的数据海洋中，执行查询和操作数据是寻找和管理宝藏的关键步骤。database/sql包提供了一套通用的接口，允许我们执行SQL查询、插入、更新和删除操作，以及处理结果集。

执行查询

查询数据库并处理结果集通常包括以下几个步骤：

  1. 使用Query或QueryRow执行SQL查询。Query用于返回多行结果，而QueryRow用于期望最多一行结果的查询。
  2. 遍历Rows结果集（如果是多行结果）。使用Next方法迭代结果集，并使用Scan方法将行数据扫描到变量中。
  3. 处理Row结果（如果是单行结果）。直接使用Scan方法将结果扫描到变量中。

操作数据

插入、更新和删除操作通常使用Exec方法执行SQL命令。这个方法返回一个Result对象，它提供了关于操作影响的行数等信息。

9.2.2 重点案例：图书管理系统

在这个扩展案例中，我们将构建一个简单的图书管理系统，该系统将演示如何在Go语言中连接MySQL数据库、添加新图书、查询图书列表、更新图书信息以及删除图书记录。

准备数据库

首先，确保你的MySQL数据库服务正在运行，并执行以下SQL脚本来创建数据库和books表：

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS library;
USE library;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS books (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    title VARCHAR(255) NOT NULL,
    author VARCHAR(255) NOT NULL,
    published_date DATE
);

Go 代码实现

连接数据库

首先，实现一个函数来创建数据库连接：

// db.go
package main
import (
    "database/sql"
    _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
    "log"
)
func connectDB() *sql.DB {
    db, err := sql.Open("mysql", "user:password@/library")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    return db
}

确保替换user:password@/library中的user和password为你的数据库用户名和密码。

添加新图书
// book.go
package main
import (
    "database/sql"
    "fmt"
    "log"
    "time"
)
func addBook(db *sql.DB, title, author string, publishedDate time.Time) {
    _, err := db.Exec("INSERT INTO books (title, author, published_date) VALUES (?, ?, ?)", title, author, publishedDate)
    if err != nil {
        log.Fatal("Failed to add book:", err)
    }
    fmt.Println("Successfully added new book:", title)
}
查询图书列表
func listBooks(db *sql.DB) {
    rows, err := db.Query("SELECT id, title, author, published_date FROM books")
    if err != nil {
        log.Fatal("Failed to list books:", err)
    }
    defer rows.Close()
    for rows.Next() {
        var id int
        var title, author string
        var publishedDate time.Time
        if err := rows.Scan(&id, &title, &author, &publishedDate); err != nil {
            log.Fatal("Failed to scan book:", err)
        }
        fmt.Printf("%d: %s by %s, published on %s\n", id, title, author, publishedDate.Format("2006-01-02"))
    }
}
更新图书信息
func updateBook(db *sql.DB, id int, title, author string) {
    _, err := db.Exec("UPDATE books SET title = ?, author = ? WHERE id = ?", title, author, id)
    if err != nil {
        log.Fatal("Failed to update book:", err)
    }
    fmt.Println("Successfully updated book with ID:", id)
}
删除图书记录
func deleteBook(db *sql.DB, id int) {
    _, err := db.Exec("DELETE FROM books WHERE id = ?", id)
    if err != nil {
        log.Fatal("Failed to delete book:", err)
    }
    fmt.Println("Successfully deleted book with ID:", id)
}
主函数

在main.go中，整合上述功能，并运行演示：

// main.go
package main
import "time"
func main() {
    db := connectDB()
    defer db.Close()
    // 添加图书示例
    addBook(db, "Go Programming Language", "Alan A. A. Donovan & Brian W. Kernighan", time.Date(2015, 11, 17, 0, 0, 0, 0, time.UTC))
    // 查询图书列表
    listBooks(db)
    // 更新图书信息
    updateBook(db, 1, "The Go Programming Language", "Alan A. A. Donovan & Brian W. Kernighan")
    // 删除图书记录
    deleteBook(db, 1)
}

通过运行main.go文件，你可以测试图书管理系统的各项功能。这个简单的应用展示了在Go中如何执行常见的数据库操作，包括连接数据库、执行SQL命令以及处理查询结果。

通过这个案例，你学会了如何使用Go与数据库进行交互，实现一个基本的图书管理系统。这为进一步开发更复杂的数据库驱动应用奠定了基础。随着对数据库操作的深入掌握，你将能够构建更加强大和灵活的数据管理和分析功能。


《Go 简易速速上手小册》第9章：数据库交互（2024 最新版）（下）+https://developer.aliyun.com/article/1487015

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云数据库 RDS MySQL 版
Go
数据库
数据安全/隐私保护
SQL
关系型数据库
关键词：
数据库交互
Go数据库
数据库go
go简易速速上手小册数据库
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