简介
在 Go 语言中编写数据库操作代码真的非常痛苦！database/sql标准库提供的都是比较底层的接口。我们需要编写大量重复的代码。大量的模板代码不仅写起来烦，而且还容易出错。有时候字段类型修改了一下，可能就需要改动很多地方；添加了一个新字段，之前使用select *查询语句的地方都要修改。如果有些地方有遗漏，可能就会造成运行时panic。即使使用 ORM 库，这些问题也不能完全解决！这时候，sqlc来了！sqlc可以根据我们编写的 SQL 语句生成类型安全的、地道的 Go 接口代码，我们要做的只是调用这些方法。
快速使用
先安装：
$ go get github.com/kyleconroy/sqlc/cmd/sqlc
当然还有对应的数据库驱动：
$ go get github.com/lib/pq
$ go get github.com/go-sql-driver/mysql
sqlc是一个命令行工具，上面代码会将可执行程序sqlc放到$GOPATH/bin目录下。我习惯把$GOPATH/bin目录加入到系统PATH中。所以可以执行使用这个命令。
因为sqlc用到了一个 linux 下的库，在 windows 上无法正常编译。在 windows 上我们可以使用 docker 镜像kjconroy/sqlc。docker 的安装就不介绍了，网上有很多教程。拉取kjconroy/sqlc镜像：
$ docker pull kjconroy/sqlc
然后，编写 SQL 语句。在schema.sql文件中编写建表语句：
CREATE TABLE authors (
id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
name TEXT NOT NULL,
bio TEXT
);
在query.sql文件中编写查询语句：
-- name: GetAuthor :one
SELECT * FROM authors
WHERE id = $1 LIMIT 1;
-- name: ListAuthors :many
SELECT * FROM authors
ORDER BY name;
-- name: CreateAuthor :exec
INSERT INTO authors (
name, bio
) VALUES (
$1, $2
)
RETURNING *;
-- name: DeleteAuthor :exec
DELETE FROM authors
WHERE id = $1;
sqlc支持 PostgreSQL 和 MySQL，不过对 MySQL 的支持是实验性的。期待后续完善对 MySQL 的支持，增加对其它数据库的支持。本文我们使用的是 PostgreSQL。编写数据库程序时，上面两个 sql 文件是少不了的。sqlc额外只需要一个小小的配置文件sqlc.yaml：
version: "1"
packages:
- name: "db"
path: "./db"
queries: "./query.sql"
schema: "./schema.sql"
version：版本；packages：name：生成的包名；path：生成文件的路径；queries：查询 SQL 文件；schema：建表 SQL 文件。
在 windows 上执行下面的命令生成对应的 Go 代码：
docker run --rm -v CONFIG_PATH:/src -w /src kjconroy/sqlc generate
上面的CONFIG_PATH替换成配置所在目录，我的是D:\code\golang\src\github.com\darjun\go-daily-lib\sqlc\get-started。sqlc为我们在同级目录下生成了数据库操作代码，目录结构如下：
db
├── db.go
├── models.go
└── query.sql.go
sqlc根据我们schema.sql和query.sql生成了模型对象结构：
// models.go
type Author struct {
ID int64
Name string
Bio sql.NullString
}
和操作接口：
// query.sql.go
func (q *Queries) CreateAuthor(ctx context.Context, arg CreateAuthorParams) (Author, error)func (q *Queries) DeleteAuthor(ctx context.Context, id int64) errorfunc (q *Queries) GetAuthor(ctx context.Context, id int64) (Author, error)func (q *Queries) ListAuthors(ctx context.Context) ([]Author, error)其中Queries是sqlc封装的一个结构。
说了这么多，来看看如何使用：
package main
import (
"database/sql"
"fmt"
"log"
_ "github.com/lib/pq"
"golang.org/x/net/context"
"github.com/darjun/go-daily-lib/sqlc/get-started/db"
)
func main() {
pq, err := sql.Open("postgres", "dbname=sqlc sslmode=disable")
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
queries := db.New(pq)
authors, err := queries.ListAuthors(context.Background())
if err != nil {
log.Fatal("ListAuthors error:", err)
}
fmt.Println(authors)
insertedAuthor, err := queries.CreateAuthor(context.Background(), db.CreateAuthorParams{
Name: "Brian Kernighan",
Bio: sql.NullString{String: "Co-author of The C Programming Language and The Go Programming Language", Valid: true},
})
if err != nil {
log.Fatal("CreateAuthor error:", err)
}
fmt.Println(insertedAuthor)
fetchedAuthor, err := queries.GetAuthor(context.Background(), insertedAuthor.ID)
if err != nil {
log.Fatal("GetAuthor error:", err)
}
fmt.Println(fetchedAuthor)
err = queries.DeleteAuthor(context.Background(), insertedAuthor.ID)
if err != nil {
log.Fatal("DeleteAuthor error:", err)
}
}
生成的代码在包db下(由packages.name选项指定)，首先调用db.New()将sql.Open()的返回值sql.DB作为参数传入，得到Queries对象。我们对authors表的操作都需要通过该对象的方法。
上面程序要运行，还需要启动 PostgreSQL，创建数据库和表：
$ createdb sqlc
$ psql -f schema.sql -d sqlc
上面第一条命令创建一个名为sqlc的数据库，第二条命令在数据库sqlc中执行schema.sql文件中的语句，即创建表。
最后运行程序(多文件程序不能用go run main.go)：
$ go run .
[]
{1 Brian Kernighan {Co-author of The C Programming Language and The Go Programming Language true}}
{1 Brian Kernighan {Co-author of The C Programming Language and The Go Programming Language true}}
代码生成
除了 SQL 语句本身，sqlc需要我们在编写 SQL 语句的时候通过注释的方式为生成的程序提供一些基本信息。语法为：
-- name: name为生成的方法名，如上面的CreateAuthor/ListAuthors/GetAuthor/DeleteAuthor等，cmd可以有以下取值：
:one：表示 SQL 语句返回一个对象，生成的方法的返回值为(对象类型, error)，对象类型可以从表名得出；:many：表示 SQL 语句会返回多个对象，生成的方法的返回值为([]对象类型, error)；:exec：表示 SQL 语句不返回对象，只返回一个error；:execrows：表示 SQL 语句需要返回受影响的行数。
:one
-- name: GetAuthor :one
SELECT id, name, bio FROM authors
WHERE id = $1 LIMIT 1
注释中--name指示生成方法GetAuthor，从表名得出返回的基础类型为Author。:one又表示只返回一个对象。故最终的返回值为(Author, error)：
// db/query.sql.go
const getAuthor = `-- name: GetAuthor :one
SELECT id, name, bio FROM authors
WHERE id = $1 LIMIT 1
`
func (q *Queries) GetAuthor(ctx context.Context, id int64) (Author, error) {
row := q.db.QueryRowContext(ctx, getAuthor, id)
var i Author
err := row.Scan(&i.ID, &i.Name, &i.Bio)
return i, err
}
:many
-- name: ListAuthors :many
SELECT * FROM authors
ORDER BY name;
注释中--name指示生成方法ListAuthors，从表名authors得到返回的基础类型为Author。:many表示返回一个对象的切片。故最终的返回值为([]Author, error)：
// db/query.sql.go
const listAuthors = `-- name: ListAuthors :many
SELECT id, name, bio FROM authors
ORDER BY name
`
func (q *Queries) ListAuthors(ctx context.Context) ([]Author, error) {
rows, err := q.db.QueryContext(ctx, listAuthors)
if err != nil {
return nil, err
}
defer rows.Close()
var items []Author
for rows.Next() {
var i Author
if err := rows.Scan(&i.ID, &i.Name, &i.Bio); err != nil {
return nil, err
}
items = append(items, i)
}
if err := rows.Close(); err != nil {
return nil, err
}
if err := rows.Err(); err != nil {
return nil, err
}
return items, nil
}
这里注意一个细节，即使我们使用了select *，生成的代码中 SQL 语句被也改写成了具体的字段：
SELECT id, name, bio FROM authors
ORDER BY name
这样后续如果我们需要添加或删除字段，只要执行了sqlc命令，这个 SQL 语句和ListAuthors()方法就能保持一致！是不是很方便？
:exec
-- name: DeleteAuthor :exec
DELETE FROM authors
WHERE id = $1
注释中--name指示生成方法DeleteAuthor，从表名authors得到返回的基础类型为Author。:exec表示不返回对象。故最终的返回值为error：
// db/query.sql.go
const deleteAuthor = `-- name: DeleteAuthor :exec
DELETE FROM authors
WHERE id = $1
`
func (q *Queries) DeleteAuthor(ctx context.Context, id int64) error {
_, err := q.db.ExecContext(ctx, deleteAuthor, id)
return err
}
:execrows
-- name: DeleteAuthorN :execrows
DELETE FROM authors
WHERE id = $1
注释中--name指示生成方法DeleteAuthorN，从表名authors得到返回的基础类型为Author。:exec表示返回受影响的行数(即删除了多少行)。故最终的返回值为(int64, error)：
// db/query.sql.go
const deleteAuthorN = `-- name: DeleteAuthorN :execrows
DELETE FROM authors
WHERE id = $1
`
func (q *Queries) DeleteAuthorN(ctx context.Context, id int64) (int64, error) {
result, err := q.db.ExecContext(ctx, deleteAuthorN, id)
if err != nil {
return 0, err
}
return result.RowsAffected()
}
不管编写的 SQL 多复杂，总是逃不过上面的规则。我们只需要在编写 SQL 语句时额外添加一行注释，sqlc就能为我们生成地道的 SQL 操作方法。生成的代码与我们自己手写的没什么不同，错误处理都很完善，而且了避免手写的麻烦与错误。
模型对象
sqlc为所有的建表语句生成对应的模型结构。结构名为表名的单数形式，且首字母大写。例如：
CREATE TABLE authors (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name text NOT NULL
);
生成对应的结构：
type Author struct {
ID int
Name string
}
而且sqlc可以解析ALTER TABLE语句，它会根据最终的表结构来生成模型对象的结构。例如：
CREATE TABLE authors (
id SERIAL PRIMARY KEY,
birth_year int NOT NULL
);
ALTER TABLE authors ADD COLUMN bio text NOT NULL;
ALTER TABLE authors DROP COLUMN birth_year;
ALTER TABLE authors RENAME TO writers;
上面的 SQL 语句中，建表时有两列id和birth_year。第一条ALTER TABLE语句添加了一列bio，第二条删除了birth_year列，第三条将表名authors改为writers。sqlc依据最终的表名writers和表中的列id、bio生成代码：
package db
type Writer struct {
ID int
Bio string
}
配置字段
sqlc.yaml文件中还可以设置其他的配置字段。
emit_json_tags
默认为false，设置该字段为true可以为生成的模型对象结构添加 JSON 标签。例如：
CREATE TABLE authors (
id SERIAL PRIMARY KEY,
created_at timestamp NOT NULL
);
生成：
package db
import (
"time"
)
type Author struct {
ID int `json:"id"`
CreatedAt time.Time `json:"created_at"`
}
emit_prepared_queries
默认为false，设置该字段为true，会为 SQL 生成对应的prepared statement。例如，在快速开始的示例中设置这个选项，最终生成的结构Queries中会添加所有 SQL 对应的prepared statement对象：
type Queries struct {
db DBTX
tx *sql.Tx
createAuthorStmt *sql.Stmt
deleteAuthorStmt *sql.Stmt
getAuthorStmt *sql.Stmt
listAuthorsStmt *sql.Stmt
}
和一个Prepare()方法：
func Prepare(ctx context.Context, db DBTX) (*Queries, error) {
q := Queries{db: db}
var err error
if q.createAuthorStmt, err = db.PrepareContext(ctx, createAuthor); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("error preparing query CreateAuthor: %w", err)
}
if q.deleteAuthorStmt, err = db.PrepareContext(ctx, deleteAuthor); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("error preparing query DeleteAuthor: %w", err)
}
if q.getAuthorStmt, err = db.PrepareContext(ctx, getAuthor); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("error preparing query GetAuthor: %w", err)
}
if q.listAuthorsStmt, err = db.PrepareContext(ctx, listAuthors); err != nil {
return nil, fmt.Errorf("error preparing query ListAuthors: %w", err)
}
return &q, nil
}
生成的其它方法都使用了这些对象，而非直接使用 SQL 语句：
func (q *Queries) CreateAuthor(ctx context.Context, arg CreateAuthorParams) (Author, error) {
row := q.queryRow(ctx, q.createAuthorStmt, createAuthor, arg.Name, arg.Bio)
var i Author
err := row.Scan(&i.ID, &i.Name, &i.Bio)
return i, err
}
我们需要在程序初始化时调用这个Prepare()方法。
emit_interface
默认为false，设置该字段为true，会为查询结构生成一个接口。例如，在快速开始的示例中设置这个选项，最终生成的代码会多出一个文件querier.go：
// db/querier.go
type Querier interface {
CreateAuthor(ctx context.Context, arg CreateAuthorParams) (Author, error)
DeleteAuthor(ctx context.Context, id int64) error
DeleteAuthorN(ctx context.Context, id int64) (int64, error)
GetAuthor(ctx context.Context, id int64) (Author, error)
ListAuthors(ctx context.Context) ([]Author, error)
}
覆写类型
sqlc在生成模型对象结构时会根据数据库表的字段类型推算出一个 Go 语言类型，例如text对应string。我们也可以在配置文件中指定这种类型映射。
version: "1"
packages:
- name: "db"
path: "./db"
queries: "./query.sql"
schema: "./schema.sql"
overrides:
- go_type: "github.com/uniplaces/carbon.Time"
db_type: "pg_catalog.timestamp"
在overrides下go_type表示使用的 Go 类型。如果是非标准类型，必须指定全限定类型(即包路径 + 类型名)。db_type设置为要映射的数据库类型。sqlc会自动导入对应的标准包或第三方包。生成代码如下：
package db
import (
"github.com/uniplaces/carbon"
)
type Author struct {
ID int32
Name string
CreateAt carbon.Time
}
**需要注意的是db_type的表示，文档这里一笔带过，使用上还是有些晦涩。**我也是看源码才找到如何覆写timestamp类型的，需要将db_type设置为pg_catalog.timestamp。同理timestamptz、timetz等类型也需要加上这个前缀。**一般复杂类型都需要加上前缀，一般的基础类型可以加也可以不加。**遇到不确定的情况，可以去看看源码gen.go#L634。
也可以设定某个字段的类型，例如我们要将创建时间字段created_at设置为使用carbon.Time：
version: "1"
packages:
- name: "db"
path: "./db"
queries: "./query.sql"
schema: "./schema.sql"
overrides:
- column: "authors.create_at"
go_type: "github.com/uniplaces/carbon.Time"
生成代码如下：
// db/models.go
package db
import (
"github.com/uniplaces/carbon"
)
type Author struct {
ID int32
Name string
CreateAt carbon.Time
}
最后我们还可以给生成的结构字段命名：
version: "1"
packages:
- name: "db"
path: "./db"
queries: "./query.sql"
schema: "./schema.sql"
rename:
id: "Id"
name: "UserName"
create_at: "CreateTime"
上面配置为生成的结构设置字段名，生成代码：
package db
import (
"time"
)
type Author struct {
Id int32
UserName string
CreateTime time.Time
}
安装 PostgreSQL
我之前使用 MySQL 较多。由于sqlc对 MySQL 的支持不太好，在体验这个库的时候还是选择支持较好的 PostgreSQL。不得不说，在 win10 上，PostgreSQL 的安装门槛实在是太高了！我摸索了很久最后只能在https://www.enterprisedb.com/download-postgresql-binaries下载可执行文件。我选择了 10.12 版本，下载、解压、将文件夹中的bin加入系统PATH。创建一个data目录，然后执行下面的命令初始化数据：
$ initdb data
注册 PostgreSQL 服务，这样每次系统重启后会自动启动：
$ pg_ctl register -N "pgsql" -D D:\data
这里的data目录就是上面创建的，并且一定要使用绝对路径！
启动服务：
$ sc start pgsql
最后使用我们前面介绍的命令创建数据库和表即可。
如果有使用installer成功安装的小伙伴，还请不吝赐教！
总结
虽然目前还有一些不完善的地方，例如对 MySQL 的支持是实验性的，sqlc工具的确能大大简化我们使用 Go 编写数据库代码的复杂度，提升我们的编码效率，减少我们出错的概率。使用 PostgreSQL 的小伙伴非常建议尝试一番！
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参考
- sqlc GitHub：https://github.com/kyleconroy/sqlc
- Go 每日一库 GitHub：https://github.com/darjun/go-daily-lib
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