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Gorm 入门介绍与基本使用

2024-01-10 15:19 由 贾维斯Echo 发表于 #后端开发

Gorm 入门介绍与基本使用

目录

一、ORM简介

1.1 什么是ORM

ORM（Object-Relational Mapping）是一种编程技术，它将对象和关系数据库之间的映射抽象出来，使得开发者可以通过面向对象的方式操作数据库，而不用直接处理SQL语句，相当于在业务逻辑层和数据库层之间一座桥梁。在Golang中，有一款优秀的ORM框架叫做Gorm，它提供了强大的功能，使得数据库操作变得更加简单和灵活。

1.2 使用ORM的好处

使用ORM的好处主要包括：

1.2.1 避免直接操作SQL语句

ORM框架可以屏蔽底层数据库的细节，开发者不需要编写复杂的SQL语句，从而降低了开发的难度。

1.2.2 提高代码的可维护性

通过使用ORM，代码变得更加清晰、简洁，易于理解和维护。ORM框架通常提供了模型定义、数据验证等功能，使得开发者可以更专注于业务逻辑。

1.2.3 跨数据库兼容性

ORM框架通常提供了对多种数据库的支持，开发者可以轻松切换数据库而无需修改大量代码。

1.3 使用ORM的缺点

使用ORM也有一些缺点，主要包括：

1.3.1 学习成本

学习使用ORM框架需要一定的时间，尤其是对于初学者来说，需要掌握框架的各种功能和用法。

1.3.2 性能开销

ORM框架可能引入一些性能开销，尤其是在处理大量数据时。开发者需要在性能和开发效率之间做出权衡。

1.4 ORM解析过程

ORM框架的解析过程包括以下步骤：

1.4.1 模型定义

开发者需要定义数据模型，通常是一个结构体，表示数据库中的表结构。

1.4.2 数据验证

ORM框架通常提供了数据验证的功能，确保数据的合法性和完整性。

1.4.3 映射关系

ORM框架会建立数据模型与数据库表之间的映射关系，将结构体的字段与表的列进行对应。

1.4.4 CRUD操作

开发者可以通过ORM框架进行CRUD（Create、Read、Update、Delete）操作，而不用直接编写SQL语句。

1.4.5 SQL生成与执行

最终，ORM框架会根据开发者的操作生成相应的SQL语句，并执行在数据库中。

通过以上步骤，开发者可以使用ORM框架方便地进行数据库操作，提高开发效率。

在接下来的部分，我们将深入学习Gorm框架的使用，从入门到精通。

二、Gorm 介绍与安装

2.1 介绍

Gorm是一款用于Golang的ORM框架，它提供了丰富的功能，包括模型定义、数据验证、关联查询等。Gorm的设计目标是简洁而强大，使得开发者能够更轻松地进行数据库操作。

一些Gorm的特性包括：

  1. 模型定义和操作：
    • 全功能 ORM
    • 关联 (Has One，Has Many，Belongs To，Many To Many，多态，单表继承)
    • Create，Save，Update，Delete，Find 中的钩子方法
    • 支持 Preload、Joins 的预加载
    • 批量插入，FindInBatches，Find/Create with Map，使用 SQL 表达式、Context Valuer 进行 CRUD
    • 复合主键，索引，约束
  2. 事务处理和数据库操作：
    • 事务，嵌套事务，Save Point，Rollback To Saved Point
    • Context、预编译模式、DryRun 模式
    • SQL 构建器，Upsert，数据库锁，Optimizer/Index/Comment Hint，命名参数，子查询
    • Auto Migration
  3. 其他功能：
    • 自定义 Logger
    • 灵活的可扩展插件 API：Database Resolver（多数据库，读写分离）、Prometheus…
    • 每个特性都经过了测试的重重考验
    • 开发者友好

最新版本2.x，比1.x有较大改动，注意:Gorm最新地址为https://github.com/go-gorm/gorm，之前https://github.com/jinzhu/gorm地址为v1旧版本

2.2 相关文档

2.3 安装

要使用Gorm，首先需要安装它。可以使用Go的包管理工具go get进行安装：

# 安装gorm
go get -u gorm.io/gorm
# 如果要使用`mysql`， `GORM` 做了二次 封装，安装对应数据库的驱动
go get -u gorm.io/driver/mysql

安装完成后，可以在项目中引入Gorm：

import "gorm.io/gorm"

接下来，我们将学习如何连接数据库并开始使用Gorm。

三、Gorm 连接数据库

3.1 快速连接 MySQL

连接MySQL数据库是Gorm的常见用法。以下是一个简单的例子：

package main

import (
	"gorm.io/driver/mysql"
	"gorm.io/gorm"
)

type Product struct {
	gorm.Model
	Code  string
	Price uint
}

func main() {
	dsn := "root:123456@tcp(127.0.0.1:3306)/demo?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local"
	db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		panic("failed to connect database")
	}

	// 迁移 schema
	db.AutoMigrate(&Product{})

	// Create
	db.Create(&Product{Code: "D42", Price: 100})

	// Read
	var product Product
	db.First(&product, 1)                 // 根据整型主键查找
	db.First(&product, "code = ?", "D42") // 查找 code 字段值为 D42 的记录

	// Update - 将 product 的 price 更新为 200
	db.Model(&product).Update("Price", 200)
	// Update - 更新多个字段
	db.Model(&product).Updates(Product{Price: 200, Code: "F42"}) // 仅更新非零值字段
	db.Model(&product).Updates(map[string]interface{}{"Price": 200, "Code": "F42"})

	// Delete - 删除 product
	db.Delete(&product, 1)
}

请注意替换username、password和dbname为你自己的数据库信息。这里使用了MySQL数据库，你也可以根据需要选择其他数据库。

3.2 MySQL数据库配置解析

dsn := "username:password@tcp(localhost:3306)/dbname?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local"

上述连接字符串（DSN）中的参数有：

  • username:password：数据库用户名和密码。
  • tcp(localhost:3306)：数据库地址和端口。
  • /dbname：数据库名称。
  • charset=utf8mb4：设置字符集为UTF-8。
  • parseTime=True：启用时间解析。
  • loc=Local：设置时区。

你可以根据实际情况调整这些参数。

3.3 自定义 MySQL 驱动

GORM 允许通过 DriverName 选项自定义 MySQL 驱动，例如：

package main

import (
	_ "example.com/my_mysql_driver"
	"gorm.io/driver/mysql"
	"gorm.io/gorm"
)

func main() {
	db, err := gorm.Open(mysql.New(mysql.Config{
		DriverName: "my_mysql_driver",
		DSN:        "gorm:gorm@tcp(localhost:9910)/gorm?charset=utf8&parseTime=True&loc=Local", // data source name, 详情参考：https://github.com/go-sql-driver/mysql#dsn-data-source-name
	}), &gorm.Config{})
}

3.4 现有的数据库连接mysql

GORM 允许通过一个现有的数据库连接来初始化 *gorm.DB

import (
	"database/sql"
	"gorm.io/driver/mysql"
	"gorm.io/gorm"
)

func main() {
	sqlDB, err := sql.Open("mysql", "mydb_dsn")
	gormDB, err := gorm.Open(mysql.New(mysql.Config{
		Conn: sqlDB,
	}), &gorm.Config{})
}

3.5 切换数据库驱动

Gorm支持多种数据库，你可以根据需要选择不同的数据库驱动。上面的例子中我们使用了MySQL的驱动，如果要连接其他数据库，只需更改导入的数据库驱动即可。

例如，如果要连接SQLite数据库，可以使用以下驱动：

import "gorm.io/driver/sqlite"

然后在gorm.Open()中使用sqlite.Open()。

3.6 编写新驱动

GORM 官方支持的数据库类型有：MySQL, PostgreSQL, SQLite, SQL Server 和 TiDB

有些数据库可能兼容 mysql、postgres 的方言，在这种情况下，你可以直接使用这些数据库的方言。

对于其它不兼容的情况，您可以自行编写一个新驱动，这需要实现 方言接口。

参考官网文档：【编写新驱动】

3.7 连接PostgreSQL

3.7.1 连接PostgreSQ举例

package main

import (
	"gorm.io/driver/postgres"
	"gorm.io/gorm"
)

type User struct {
	gorm.Model
	Name string
	Age  int
}

func main() {
	dsn := "host=localhost user=gorm password=gorm dbname=gorm port=9920 sslmode=disable TimeZone=Asia/Shanghai"
	db, err := gorm.Open(postgres.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		panic("failed to connect database")
	}
	defer db.DB()

	// Migrate the schema
	db.AutoMigrate(&User{})
}

我们使用 pgx 作为 postgres 的 database/sql 驱动，默认情况下，它会启用 prepared statement 缓存，你可以这样禁用它：

// https://github.com/go-gorm/postgres
db, err := gorm.Open(postgres.New(postgres.Config{
  DSN: "user=gorm password=gorm dbname=gorm port=9920 sslmode=disable TimeZone=Asia/Shanghai",
  PreferSimpleProtocol: true, // disables implicit prepared statement usage
}), &gorm.Config{})

3.7.2 连接PostgreSQL配置解析

dsn := "host=localhost user=gorm password=gorm dbname=gorm port=9920 sslmode=disable TimeZone=Asia/Shanghai"

上述示例中的 DSN 解析如下：

  • user=gorm：数据库用户名。
  • password=gorm：数据库密码。
  • dbname=gorm：数据库名称。
  • port=9920：数据库连接端口。
  • sslmode=disable：禁用 SSL 模式。
  • TimeZone=Asia/Shanghai：设置时区。

根据实际情况，你需要替换这些值为你的 PostgreSQL 数据库连接信息。

3.7.3 自定义 PostgreSQL 驱动

GORM 允许通过 DriverName 选项自定义 PostgreSQL 驱动，例如：

import (
  _ "github.com/GoogleCloudPlatform/cloudsql-proxy/proxy/dialers/postgres"
  "gorm.io/gorm"
)

db, err := gorm.Open(postgres.New(postgres.Config{
  DriverName: "cloudsqlpostgres",
  DSN: "host=project:region:instance user=postgres dbname=postgres password=password sslmode=disable",
})

3.7.4 现有的数据库连接PostgreSQL

GORM 允许通过一个现有的数据库连接来初始化 *gorm.DB

import (
  "database/sql"
  "gorm.io/driver/postgres"
  "gorm.io/gorm"
)

sqlDB, err := sql.Open("pgx", "mydb_dsn")
gormDB, err := gorm.Open(postgres.New(postgres.Config{
  Conn: sqlDB,
}), &gorm.Config{})

3.8 连接SQLite

3.8.1 连接SQLite举例

package main

import (
	"gorm.io/driver/sqlite"
	"gorm.io/gorm"
)

type Product struct {
	gorm.Model
	Code  string
	Price uint
}

func main() {
	dsn := "test.db" // SQLite数据库文件路径
	db, err := gorm.Open(sqlite.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		panic("failed to connect database")
	}
	defer db.DB()

	// 迁移 schema
	db.AutoMigrate(&Product{})

	// 创建记录
	db.Create(&Product{Code: "D42", Price: 100})

	// 查询记录
	var product Product
	db.First(&product, 1)
	db.First(&product, "code = ?", "D42")

	// 更新记录
	db.Model(&product).Update("Price", 200)
	db.Model(&product).Updates(Product{Price: 200, Code: "F42"})
	db.Model(&product).Updates(map[string]interface{}{"Price": 200, "Code": "F42"})

	// 删除记录
	db.Delete(&product, 1)
}

3.8.2 连接SQLite配置解析

dsn := "test.db"

上述示例中的 test.db 是 SQLite 数据库文件的路径。你可以根据实际情况调整文件路径。

3.9 连接SQL Server

3.9.1 连接SQL Server举例

package main

import (
	"gorm.io/driver/sqlserver"
	"gorm.io/gorm"
)
type Product struct {
	gorm.Model
	Code  string
	Price uint
}

func main() {
	dsn := "sqlserver://gorm:LoremIpsum86@localhost:9930?database=gorm"
	db, err := gorm.Open(sqlserver.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		panic("failed to connect database")
	}
	defer db.DB()

	// 迁移 schema
	db.AutoMigrate(&Product{})

	// 创建记录
	db.Create(&Product{Code: "D42", Price: 100})

	// 查询记录
	var product Product
	db.First(&product, 1)
	db.First(&product, "code = ?", "D42")

	// 更新记录
	db.Model(&product).Update("Price", 200)
	db.Model(&product).Updates(Product{Price: 200, Code: "F42"})
	db.Model(&product).Updates(map[string]interface{}{"Price": 200, "Code": "F42"})

	// 删除记录
	db.Delete(&product, 1)
}

3.9.2 连接SQL Server配置解析

dsn := "sqlserver://gorm:LoremIpsum86@localhost:9930?database=gorm"

上述示例中的 DSN 解析如下：

  • gorm:LoremIpsum86：用户名和密码。
  • localhost:9930：数据库服务器地址和端口。
  • database=gorm：数据库名称。

3.10 连接TiDB

3.10.1 连接TiDB举例

iDB 兼容 MySQL 协议。 因此你可以按照 MySQL 一节来创建与 TiDB 的连接。

在使用 TiDB 时有一些值得注意的内容：

  • 您可以在结构体中使用 gorm:"primaryKey;default:auto_random()" 标签从而调用 TiDB 的 AUTO_RANDOM 功能。
  • TiDB supported SAVEPOINT from v6.2.0, please notice the version of TiDB when you use this feature.
  • TiDB supported FOREIGN KEY from v6.6.0, please notice the version of TiDB when you use this feature.
package main

import (
	"fmt"
	"gorm.io/driver/mysql"
	"gorm.io/gorm"
)

type Product struct {
	ID    uint `gorm:"primaryKey;default:auto_random()"`
	Code  string
	Price uint
}

func main() {
	dsn := "root:@tcp(127.0.0.1:4000)/test"
	db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		panic("failed to connect database")
	}

	db.AutoMigrate(&Product{})

	insertProduct := &Product{Code: "D42", Price: 100}

	db.Create(insertProduct)
	fmt.Printf("insert ID: %d, Code: %s, Price: %d\n",
		insertProduct.ID, insertProduct.Code, insertProduct.Price)

	readProduct := &Product{}
	db.First(&readProduct, "code = ?", "D42") // find product with code D42

	fmt.Printf("read ID: %d, Code: %s, Price: %d\n",
		readProduct.ID, readProduct.Code, readProduct.Price)
}

3.10.2 连接TiDB配置解析

dsn := "root:@tcp(127.0.0.1:4000)/test"
  • root: 数据库用户名。在这里，用户名是 "root"。
  • @: 分隔用户名和密码的分隔符。
  • "": 数据库密码。在这里，密码是空字符串，表示没有密码。
  • tcp(127.0.0.1:4000): 数据库服务器的地址和端口。在这里，MySQL 服务器位于本地主机（127.0.0.1），端口是 4000。
  • /test: 数据库名称。在这里，数据库名是 "test"。

3.10 连接Clickhouse

3.10.1 连接Clickhouse举例

package main

import (
	"gorm.io/driver/clickhouse"
	"gorm.io/gorm"
)

type User struct {
	gorm.Model
	Name string
	Age  int
}

func main() {
	dsn := "tcp://localhost:9000?database=gorm&username=gorm&password=gorm&read_timeout=10&write_timeout=20"
	db, err := gorm.Open(clickhouse.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		panic("failed to connect database")
	}

	// 自动迁移 (这是GORM自动创建表的一种方式--译者注)
	db.AutoMigrate(&User{})
	// 设置表选项
	db.Set("gorm:table_options", "ENGINE=Distributed(cluster, default, hits)").AutoMigrate(&User{})

	// 插入
	db.Create(&user)

	// 查询
	db.Find(&user, "id = ?", 10)

	// 批量插入
	var users = []User{user1, user2, user3}
	db.Create(&users)
	// ...
}

3.10.2 连接Clickhouse配置解析

dsn := "tcp://localhost:9000?database=gorm&username=gorm&password=gorm&read_timeout=10&write_timeout=20"

上述示例中的 DSN 解析如下：

  • tcp://localhost:9000: ClickHouse 服务器的地址和端口。在这里，ClickHouse 服务器位于本地主机（localhost），端口是 9000。这是 ClickHouse 的默认端口。
  • ?: 连接参数的起始标志。
  • database=gorm: 数据库名称。在这里，数据库名是 "gorm"。
  • username=gorm: 数据库用户名。在这里，用户名是 "gorm"。
  • password=gorm: 数据库密码。在这里，密码是 "gorm"。
  • read_timeout=10: 读取超时时间。在这里，设置为 10 秒。
  • write_timeout=20: 写入超时时间。在这里，设置为 20 秒。

你需要根据实际情况替换这些值。

四、连接池

GORM 使用 database/sql 来维护连接池

sqlDB, err := db.DB()

// SetMaxIdleConns sets the maximum number of connections in the idle connection pool.
sqlDB.SetMaxIdleConns(10)

// SetMaxOpenConns sets the maximum number of open connections to the database.
sqlDB.SetMaxOpenConns(100)

// SetConnMaxLifetime sets the maximum amount of time a connection may be reused.
sqlDB.SetConnMaxLifetime(time.Hour)

五、MySQL 其他配置

注意：想要正确的处理 time.Time ，您需要带上 parseTime 参数， (更多参数) 要支持完整的 UTF-8 编码，您需要将 charset=utf8 更改为 charset=utf8mb4 查看 此文章 获取详情

MySQl 驱动程序提供了 一些高级配置 可以在初始化过程中使用，例如：

db, err := gorm.Open(mysql.New(mysql.Config{
  DSN: "gorm:gorm@tcp(127.0.0.1:3306)/gorm?charset=utf8&parseTime=True&loc=Local", // DSN data source name
  DefaultStringSize: 256, // string 类型字段的默认长度
  DisableDatetimePrecision: true, // 禁用 datetime 精度，MySQL 5.6 之前的数据库不支持
  DontSupportRenameIndex: true, // 重命名索引时采用删除并新建的方式，MySQL 5.7 之前的数据库和 MariaDB 不支持重命名索引
  DontSupportRenameColumn: true, // 用 `change` 重命名列，MySQL 8 之前的数据库和 MariaDB 不支持重命名列
  SkipInitializeWithVersion: false, // 根据当前 MySQL 版本自动配置
}), &gorm.Config{})

六、加入日志打印sql

6.1 打印日志

Gorm 有一个 默认 logger 实现，默认情况下，它会打印慢 SQL 和错误

Logger 接受的选项不多，您可以在初始化时自定义它，例如：

newLogger := logger.New(
  log.New(os.Stdout, "\r\n", log.LstdFlags), // io writer（日志输出的目标，前缀和日志包含的内容——译者注）
  logger.Config{
    SlowThreshold: time.Second,   // 慢 SQL 阈值
    LogLevel:      logger.Silent, // 日志级别
    IgnoreRecordNotFoundError: true,   // 忽略ErrRecordNotFound（记录未找到）错误
    Colorful:      false,         // 禁用彩色打印
  },
)

// 全局模式
db, err := gorm.Open(sqlite.Open("test.db"), &gorm.Config{
  Logger: newLogger,
})

// 新建会话模式
tx := db.Session(&Session{Logger: newLogger})
tx.First(&user)
tx.Model(&user).Update("Age", 18)

6.2 日志级别

GORM 定义了这些日志级别：Silent、Error、Warn、Info

db, err := gorm.Open(sqlite.Open("test.db"), &gorm.Config{
  Logger: logger.Default.LogMode(logger.Silent),
})

6.3 Debug

Debug 单个操作，将当前操作的 log 级别调整为 logger.Info

db.Debug().Where("name = ?", "jinzhu").First(&User{})

6.4 具体代码

package main

import (
	"gorm.io/driver/mysql"
	"gorm.io/gorm"
	"gorm.io/gorm/logger"
	"log"
	"os"
	"time"
)

type  User struct {
	ID int
}
func main() {
	// 日志配置
	newLogger := logger.New(
		log.New(os.Stdout, "\r\n", log.LstdFlags), // io writer（日志输出的目标，前缀和日志包含的内容——译者注）
		logger.Config{
			SlowThreshold:             time.Second, // 慢 SQL 阈值
			LogLevel:                  logger.Info, // 日志级别为info
			IgnoreRecordNotFoundError: true,        // 忽略ErrRecordNotFound（记录未找到）错误
			Colorful:                  true,        // 彩色打印
		},
	)

	dsn := "root:123@tcp(127.0.0.1:3306)/gorm_test?charset=utf8mb4&parseTime=True&loc=Local"
	db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{
		Logger: newLogger,
	})
	if err != nil {
		panic(err) // 如果数据库不存在会报错
	}
	db.AutoMigrate(&User{})
}

七、参考文档

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