Go语言开发（十七）、Go语言database/sql接口
一、database/sql接口
Go语言官方没有提供数据库驱动，而是为开发数据库驱动定义了标准接口database/sql，开发者可以根据database/sql接口来开发相应的数据库驱动，只要是按照标准接口database/sql开发的代码，以后需要迁移数据库时，不需要任何修改。
二、database/sql常用接口
1、sql.Register
sql.Register函数用来注册数据库驱动，第三方开发者开发数据库驱动时，会在init函数内调用sql.Register完成本驱动的注册。
func Register(name string, driver driver.Driver) {
driversMu.Lock()
defer driversMu.Unlock()
if driver == nil {
panic("sql: Register driver is nil")
}
if _, dup := drivers[name]; dup {
panic("sql: Register called twice for driver " + name)
}
drivers[name] = driver
}Go-SQL-Driver/MySQL数据库驱动的实现如下：
func init() {
sql.Register("mysql", &MySQLDriver{})
}第三方数据库驱动通常通过调用sql.Register函数来注册自己的数据库驱动名称以及相应的driver实现。在database/sql内部通过一个map来存储用户定义的相应驱动。var drivers = make(map[string]driver.Driver)
2、driver.Driver
Driver是一个数据库驱动的接口，定义了一个Open(name string)方法，返回一个数据库的Conn接口。
type Driver interface {
Open(name string) (Conn, error)
}Conn只能用来进行一次goroutine操作，即Conn应用于多个goroutine。
第三方驱动都会实现driver.Driver接口，Open方法会解析name参数来获取相关数据库的连接信息，解析完成后，使用此连接信息来初始化一个Conn并返回。
3、driver.Conn
driver.Conn是一个数据库连接的接口，定义了一系列方法，Conn只能应用在一个goroutine中，不能使用在多个goroutine中。
type Conn interface {
Prepare(query string) (Stmt, error)
Close() error
Begin() (Tx, error)
}Prepare函数返回与当前连接相关的执行Sql语句的准备状态，可以进行查询、删除等操作。
Close函数关闭当前的连接，执行释放连接拥有的资源等清理工作。通常第三方数据库驱动实现了database/sql建议的连接池，开发者不必去实现缓存连接。
Begin函数返回一个代表事务处理的Tx，通过Tx可以进行查询、更新等操作或者对事务进行回滚、递交。
4、driver.Stmt
driver.Stmt是一种准备好的状态，与Conn相关联，而且只能应用于一个goroutine中，不能应用于多个goroutine。
type Stmt interface {
Close() error
NumInput() int
Exec(args []Value) (Result, error)
Query(args []Value) (Rows, error)
}Close函数关闭当前的连接状态，但如果当前正在执行query，query还是有效返回rows数据。
NumInput函数返回当前预留参数的个数，当返回>=0时数据库驱动就会智能检查调用者的参数。当数据库驱动包不知道预留参数的时候，返回-1。
Exec函数执行Prepare准备好的sql，传入参数执行update/insert等操作，返回Result数据
Query函数执行Prepare准备好的sql，传入需要的参数执行select操作，返回Rows结果集
5、driver.Tx
driver.Tx是事务接口，包含Commit、Rollback方法，数据库驱动只需实现Commit、Rollback函数即可。
type Tx interface {
Commit() error
Rollback() error
}Go-SQL-Driver/MySQL数据库驱动的实现如下：
type mysqlTx struct {
mc *mysqlConn
}
func (tx *mysqlTx) Commit() (err error) {
if tx.mc == nil || tx.mc.closed.IsSet() {
return ErrInvalidConn
}
err = tx.mc.exec("COMMIT")
tx.mc = nil
return
}
func (tx *mysqlTx) Rollback() (err error) {
if tx.mc == nil || tx.mc.closed.IsSet() {
return ErrInvalidConn
}
err = tx.mc.exec("ROLLBACK")
tx.mc = nil
return
}6、driver.Execer
driver.Execer是一个Conn可选择实现的接口。
type Execer interface {
Exec(query string, args []Value) (Result, error)
}如果第三方数据库驱动没有实现driver.Execer接口，调用DB.Exec会首先调用Prepare返回Stmt，然后执行Stmt的Exec，然后关闭Stmt。
7、driver.Result
driver.Result是执行Update/Insert等操作返回的结果接口。
type Result interface {
LastInsertId() (int64, error)
RowsAffected() (int64, error)
}LastInsertId函数返回由数据库执行插入操作得到的自增ID号。
RowsAffected函数返回query操作影响的数据条目数。
8、driver.Rows
driver.Rows是执行查询返回的结果集接口。
type Rows interface {
Columns() []string
Close() error
Next(dest []Value) error
}Columns函数返回查询数据库表的字段信息，这个返回的slice和sql查询的字段一一对应，而不是返回整个表的所有字段。
Close函数用来关闭Rows迭代器。
Next函数用来返回下一条数据，把数据赋值给dest。dest里面的元素必须是driver.Value的值除了string，返回的数据里面所有的string都必须要转换成[]byte。如果最后没数据了，Next函数最后返回io.EOF。
9、driver.RowsAffected
driver.RowsAffected是int64的别名，但实现了Result接口，用来底层实现Result的表示方式。
type RowsAffected int64
var _ Result = RowsAffected(0)
func (RowsAffected) LastInsertId() (int64, error) {
return 0, errors.New("no LastInsertId available")
}
func (v RowsAffected) RowsAffected() (int64, error) {
return int64(v), nil
}10、driver.Value
driver.Value是空接口，是数据库驱动必须能够操作的Value，Value可以是nil，int64，float64，bool，[]bytestring，time.Time。type Value interface{}
11、driver.ValueConverter
driver.ValueConverter接口定义了如何把一个普通的值转化成driver.Value的接口
type ValueConverter interface {
// ConvertValue converts a value to a driver Value.
ConvertValue(v interface{}) (Value, error)
}driver.ValueConverter接口实现如下：
type stringType struct{}
func (stringType) ConvertValue(v interface{}) (Value, error) {
switch v.(type) {
case string, []byte:
return v, nil
}
return fmt.Sprintf("%v", v), nil
}数据库驱动开发中，ConvertValue方法用途广泛：
（1）转化driver.value到数据库表相应的字段，例如int64的数据如何转化成数据库表uint16字段。
（2）把数据库查询结果转化成driver.Value值
（3）在scan函数里面如何把driver.Value值转化成用户定义的值
12、driver.Valuer
driver.Valuer接口定义一个返回driver.Value的方法。
type Valuer interface {
// Value returns a driver Value.
Value() (Value, error)
}13、sql.Open
func Open(driverName, dataSourceName string) (*DB, error) {
driversMu.RLock()
driveri, ok := drivers[driverName]
driversMu.RUnlock()
if !ok {
return nil, fmt.Errorf("sql: unknown driver %q (forgotten import?)", driverName)
}
if driverCtx, ok := driveri.(driver.DriverContext); ok {
connector, err := driverCtx.OpenConnector(dataSourceName)
if err != nil {
return nil, err
}
return OpenDB(connector), nil
}
return OpenDB(dsnConnector{dsn: dataSourceName, driver: driveri}), nil
}Open函数返回DB对象，
type DB struct {
connector driver.Connector
numClosed uint64
mu sync.Mutex // protects following fields
freeConn []*driverConn
connRequests map[uint64]chan connRequest
nextRequest uint64 // Next key to use in connRequests.
numOpen int // number of opened and pending open connections
openerCh chan struct{}
resetterCh chan *driverConn
closed bool
dep map[finalCloser]depSet
lastPut map[*driverConn]string // stacktrace of last conn's put; debug only
maxIdle int // zero means defaultMaxIdleConns; negative means 0
maxOpen int // <= 0 means unlimited
maxLifetime time.Duration // maximum amount of time a connection may be reused
cleanerCh chan struct{}
stop func() // stop cancels the connection opener and the session resetter.
}freeConn是简易的连接池。当执行db.prepare -> db.prepareDC时会defer dc.releaseConn，然后调用db.putConn，把连接放入连接池，每次调用db.conn的时候会先判断freeConn的长度是否大于0，大于0说明有可以复用的conn，如果不大于0，则创建一个conn，然后返回。
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