2.7　连接数据库

本章前面在展示ChitChat应用的设计方案时，曾经提到过ChitChat应用包含了4种数据结构。虽然把这4种数据结构放到主源码文件里面也是可以的，但更好的办法是把所有与数据相关的代码都放到另一个包里面——ChitChat应用的 data 包也因此应运而生。

为了创建 data 包，我们首先需要创建一个名为 data 的子目录，并创建一个用于保存所有帖子相关代码的 thread.go 文件（在之后的小节里面，我们还会创建一个用于保存所有用户相关代码的 user.go 文件）。在此之后，每当程序需要用到 data 包的时候（比如处理器需要访问数据库的时候），程序都需要通过 import 语句导入这个包：

import (
　"github.com/sausheong/gwp/Chapter_2_Go_ChitChat/chitchat/data"
)

代码清单2-12展示了定义在 thread.go 文件里面的 Thread 结构，这个结构存储了与帖子有关的各种信息。

代码清单2-12　定义在 thread.go 文件里面的 Thread 结构

package data
import(
　"time"
)
type Thread struct {
　Id　　　　int
　Uuid　　　string
　Topic　　 string
　UserId　　int
　CreatedAt time.Time
}

正如代码清单2-12中加粗显示的代码行所示，文件的包名现在是 data 而不再是 main 了，这个包就是前面小节中我们曾经见到过的 data 包。 data 包除了包含与数据库交互的结构和代码，还包含了一些与数据处理密切相关的函数。隶属于其他包的程序在引用 data 包中定义的函数、结构或者其他东西时，必须在被引用元素的名字前面显式地加上 data 这个包名。比如说，引用 Thread 结构就需要使用 data.Thread 这个名字，而不能仅仅使用 Thread 这个名字。

Thread 结构应该与创建关系数据库表 threads 时使用的数据定义语言（Data Definition Language，DDL）保持一致。因为 threads 表目前尚未存在，所以我们必须创建这个表以及容纳该表的数据库。创建 chitchat 数据库的工作可以通过执行以下命令来完成：

createdb chitchat

在创建数据库之后，我们就可以通过代码清单2-13展示的 setup.sql 文件为ChitChat论坛创建相应的数据库表了。

代码清单2-13　用于在PostgreSQL里面创建数据库表的 setup.sql 文件

create table users (
　id　　　　 serial primary key,
　uuid　　　 varchar(64) not null unique,
　name　　　 varchar(255),
　email　　　varchar(255) not null unique,
　password　 varchar(255) not null,
　created_at timestamp not null
);
create table sessions (
　id　　　　 serial primary key,
　uuid　　　 varchar(64) not null unique,
　email　　　varchar(255),
　user_id　　integer references users(id),
　created_at timestamp not null
);
create table threads (
　id　　　　 serial primary key,
　uuid　　　 varchar(64) not null unique,
　topic　　　text,
　user_id　　integer references users(id),
　created_at timestamp not null
);
create table posts (
　id　　　　 serial primary key,
　uuid　　　 varchar(64) not null unique,
　body　　　 text,
　user_id　　integer references users(id),
　thread_id　integer references threads(id),
　created_at timestamp not null
);

运行这个脚本需要用到 psql 工具，正如上一节所说，这个工具通常会随着PostgreSQL一同安装，所以你只需要在终端里面执行以下命令就可以了：

psql –f setup.sql –d chitchat

如果一切正常，那么以上命令将在 chitchat 数据库中创建出相应的表。在拥有了表之后，程序就必须考虑如何与数据库进行连接以及如何对表进行操作了。为此，程序创建了一个名为 Db 的全局变量，这个全局变量是一个指针，指向的是代表数据库连接池的 sql.DB ，而后续的代码则会使用这个 Db 变量来执行数据库查询操作。代码清单2-14展示了 Db 变量在 data.go 文件中的定义，此外还展示了一个用于在Web应用启动时对 Db 变量进行初始化的 init 函数。

代码清单2-14 `data.go 文件中的Db全局变量以及init` 函数

Var Db *sql.DB
func init() {
　var err error
　Db, err = sql.Open("postgres", "dbname=chitchat sslmode=disable")
　if err != nil {
　　log.Fatal(err)
　}
　return
}

现在程序已经拥有了结构、表以及一个指向数据库连接池的指针，接下来要考虑的是如何连接（connect） Thread 结构和 threads 表。幸运的是，要做到这一点并不困难：跟ChitChat应用的其他部分一样，我们只需要创建能够在结构和数据库之间互动的函数就可以了。例如，为了从数据库里面取出所有帖子并将其返回给 index 处理器函数，我们可以使用 thread.go 文件中定义的 Threads 函数，代码清单2-15给出了这个函数的定义。

代码清单2-15 threads.go 文件中定义的 Threads 函数

func Threads() (threads []Thread, err error){
　rows, err := Db.Query("SELECT id, uuid, topic, user_id, created_at FROM
　threads ORDER BY created_at DESC")
　if err != nil {
　　return
　}
　for rows.Next() {
　　th := Thread{}
　　if err = rows.Scan(&th.Id, &th.Uuid, &th.Topic, &th.UserId,
　　➥&th.CreatedAt); err != nil {
　　　return
　　}
　　threads = append(threads, th)
　}
　rows.Close()
　return
}

简单来讲， Threads 函数执行了以下工作：

（1）通过数据库连接池与数据库进行连接；

（2）向数据库发送一个SQL查询，这个查询将返回一个或多个行作为结果；

（3）遍历行，为每个行分别创建一个 Thread 结构，首先使用这个结构去存储行中记录的帖子数据，然后将存储了帖子数据的 Thread 结构追加到传入的 threads 切片里面；

（4）重复执行步骤3，直到查询返回的所有行都被遍历完毕为止。

本书的第6章将对数据库操作的细节做进一步的介绍。

在了解了如何将数据库表存储的帖子数据提取到 Thread 结构里面之后，我们接下来要考虑的就是如何在模板里面展示 Thread 结构存储的数据了。在代码清单2-9中展示的index.html模板文件，有这样一段代码：

{{ range . }}
　<div class="panel panel-default">
　　<div class="panel-heading">
　　　<span class="lead"> <i class="fa fa-comment-o"></i> {{ .Topic }}</span>
　　</div>
　　<div class="panel-body">
　　　Started by {{ .User.Name }} - {{ .CreatedAtDate }} - {{ .NumReplies }}
　posts.
　　　<div class="pull-right">
　　　　<a href="/thread/read?id={{.Uuid }}">Read more</a>
　　　</div>
　　</div>
　</div>
{{ end }}

正如之前所说，模板动作中的点号（ . ）代表传入模板的数据，它们会和模板一起生成最终的结果，而 {{ range . }} 中的 . 号代表的是程序在稍早之前通过 Threads 函数取得的 threads 变量，也就是一个由 Thread 结构组成的切片。

range 动作假设传入的数据要么是一个由结构组成的切片，要么是一个由结构组成的数组，这个动作会遍历传入的每个结构，而用户则可以通过字段名访问结构里面的字段，比如，动作 {{ .Topic }} 访问的是 Thread 结构的 Topic 字段。注意，在访问字段时必须在字段名的前面加上点号，并且字段名的首字母必须大写。

用户除可以在字段名的前面加上点号来访问结构中的字段以外，还可以通过相同的方法调用一种名为方法（method）的特殊函数。比如，在上面展示的代码中， {{ .User.Name }} 、 {{ .CreatedAtDate }} 和 {{ .NumReplies }} 这些动作的作用就是调用结构中的同名方法，而不是访问结构中的字段。

方法是隶属于特定类型的函数，指针、接口以及包括结构在内的所有具名类型都可以拥有自己的方法。比如说，通过将函数与指向 Thread 结构的指针进行绑定，可以创建出一个针对 Thread 结构的方法，而传入方法里面的 Thread 结构则称为接收者（receiver）：方法可以访问接收者，也可以修改接收者。

作为例子，代码清单2-16展示了 NumReplies 方法的实现代码。

代码清单2-16 `thread.go 文件中的NumReplies` 方法

func (thread *Thread) NumReplies() (count int) {
　rows, err := Db.Query("SELECT count(*) FROM posts where thread_id = $1",
　thread.Id)
　if err != nil {
　　return
　}
　for rows.Next() {
　　if err = rows.Scan(&count); err != nil {
　　　return
　　}
　}
　rows.Close()
　return
}

NumReplies 方法首先打开一个指向数据库的连接，接着通过执行一条SQL查询来取得帖子的数量，并使用传入方法里面的 count 参数来记录这个值。最后， NumReplies 方法返回帖子的数量作为方法的执行结果，而模板引擎则使用这个值去代替模板文件中出现的 {{ .NumReplies }} 动作。

通过为 User 、 Session 、 Thread 和 Post 这4种数据结构创建相应的函数和方法，ChitChat最终在处理器函数和数据库之间构建起了一个数据层，以此来避免处理器函数直接对数据库进行访问，图2-8展示了这个数据层和数据库以及处理器函数之间的关系。虽然有很多库都可以达到同样的效果，但亲自构建数据层能够帮助我们学习如何对数据库进行基本的访问，并借此了解到实现这种访问并不困难，只需要用到一些简单直接的代码，这一点是非常有益的。