GO語言（三十）：訪問關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（上）

本教程介紹了使用 Godatabase/sql及其標準庫中的包訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識。

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您將使用的database/sql包包括用于連接數(shù)據(jù)庫、執(zhí)行事務、取消正在進行的操作等的類型和函數(shù)。

在本教程中，您將創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，然后編寫代碼來訪問該數(shù)據(jù)庫。您的示例項目將是有關(guān)老式爵士樂唱片的數(shù)據(jù)存儲庫。

首先，為您要編寫的代碼創(chuàng)建一個文件夾。

1、打開命令提示符并切換到您的主目錄。

在 Linux 或 Mac 上：

在 Windows 上：

2、在命令提示符下，為您的代碼創(chuàng)建一個名為 data-access 的目錄。

3、創(chuàng)建一個模塊，您可以在其中管理將在本教程中添加的依賴項。

運行g(shù)o mod init命令，為其提供新代碼的模塊路徑。

此命令創(chuàng)建一個 go.mod 文件，您添加的依賴項將在其中列出以供跟蹤。

注意： 在實際開發(fā)中，您會指定一個更符合您自己需求的模塊路徑。有關(guān)更多信息，請參閱一下文章。

GO語言（二十五）：管理依賴項（上）

GO語言（二十六）：管理依賴項（中）

GO語言（二十七）：管理依賴項（下）

接下來，您將創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫。

在此步驟中，您將創(chuàng)建要使用的數(shù)據(jù)庫。您將使用 DBMS 本身的 CLI 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和表，以及添加數(shù)據(jù)。

您將創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，其中包含有關(guān)黑膠唱片上的老式爵士樂錄音的數(shù)據(jù)。

這里的代碼使用MySQL CLI，但大多數(shù) DBMS 都有自己的 CLI，具有類似的功能。

1、打開一個新的命令提示符。

在命令行，登錄到您的 DBMS，如下面的 MySQL 示例所示。

2、在mysql命令提示符下，創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫。

3、切到您剛剛創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫，以便您可以添加表。

4、在文本編輯器的 data-access 文件夾中，創(chuàng)建一個名為 create-tables.sql 的文件來保存用于添加表的 SQL 腳本。

將以下 SQL 代碼粘貼到文件中，然后保存文件。

在此 SQL 代碼中：

（1）刪除名為album表。 首先執(zhí)行此命令可以讓您更輕松地稍后重新運行腳本。

（2）創(chuàng)建一個album包含四列的表：title、artist和price。每行的id值由 DBMS 自動創(chuàng)建。

（3）添加帶有值的四行。

5、在mysql命令提示符下，運行您剛剛創(chuàng)建的腳本。

您將使用以下形式的source命令：

6、在 DBMS 命令提示符處，使用SELECT語句來驗證您是否已成功創(chuàng)建包含數(shù)據(jù)的表。

接下來，您將編寫一些 Go 代碼進行連接，以便進行查詢。

現(xiàn)在你已經(jīng)有了一個包含一些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，開始你的 Go 代碼。

找到并導入一個數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序，該驅(qū)動程序會將您通過database/sql包中的函數(shù)發(fā)出的請求轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫可以理解的請求。

1、在您的瀏覽器中，訪問SQLDrivers wiki 頁面以識別您可以使用的驅(qū)動程序。

2、使用頁面上的列表來識別您將使用的驅(qū)動程序。為了在本教程中訪問 MySQL，您將使用 Go-MySQL-Driver。

3、請注意驅(qū)動程序的包名稱 - 此處為github.com/go-sql-driver/mysql.

4、使用您的文本編輯器，創(chuàng)建一個用于編寫 Go 代碼的文件，并將該文件作為 main.go 保存在您之前創(chuàng)建的數(shù)據(jù)訪問目錄中。

5、進入main.go，粘貼以下代碼導入驅(qū)動包。

在此代碼中：

（1）將您的代碼添加到main包中，以便您可以獨立執(zhí)行它。

（2）導入 MySQL 驅(qū)動程序github.com/go-sql-driver/mysql。

導入驅(qū)動程序后，您將開始編寫代碼以訪問數(shù)據(jù)庫。

現(xiàn)在編寫一些 Go 代碼，讓您使用數(shù)據(jù)庫句柄訪問數(shù)據(jù)庫。

您將使用指向結(jié)構(gòu)的指針sql.DB，它表示對特定數(shù)據(jù)庫的訪問。

編寫代碼

1、進入 main.go，在import您剛剛添加的代碼下方，粘貼以下 Go 代碼以創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫句柄。

在此代碼中：

（3）使用 MySQL 驅(qū)動程序Config和FormatDSN類型以收集連接屬性并將它們格式化為連接字符串的 DSN。

該Config結(jié)構(gòu)使代碼比連接字符串更容易閱讀。

（4）調(diào)用sql.Open 初始化db變量，傳遞 FormatDSN。

（5）檢查來自 的錯誤sql.Open。例如，如果您的數(shù)據(jù)庫連接細節(jié)格式不正確，它可能會失敗。

為了簡化代碼，您調(diào)用log.Fatal結(jié)束執(zhí)行并將錯誤打印到控制臺。在生產(chǎn)代碼中，您會希望以更優(yōu)雅的方式處理錯誤。

（6）調(diào)用DB.Ping以確認連接到數(shù)據(jù)庫有效。在運行時， sql.Open可能不會立即連接，具體取決于驅(qū)動程序。您在Ping此處使用以確認 database/sql包可以在需要時連接。

（7）檢查來自Ping的錯誤，以防連接失敗。

（8）Ping如果連接成功，則打印一條消息。

文件的頂部現(xiàn)在應該如下所示：

3、保存 main.go。

1、開始跟蹤 MySQL 驅(qū)動程序模塊作為依賴項。

使用go get 添加 github.com/go-sql-driver/mysql 模塊作為您自己模塊的依賴項。使用點參數(shù)表示“獲取當前目錄中代碼的依賴項”。

2、在命令提示符下，設置Go 程序使用的DBUSER和DBPASS環(huán)境變量。

在 Linux 或 Mac 上：

在 Windows 上：

3、在包含 main.go 的目錄中的命令行中，通過鍵入go run來運行代碼。

連接成功了！

接下來，您將查詢一些數(shù)據(jù)。

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《Go 語言程序設計》（Mark Summerfield）電子書網(wǎng)盤下載免費在線閱讀

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提取碼: kqzi ?

書名：Go 語言程序設計

作者：Mark Summerfield

譯者：許式偉

豆瓣評分：6.9

出版社：人民郵電出版社

出版年份：2013-8-1

頁數(shù)：354

內(nèi)容簡介：

國外最經(jīng)典的Go語言著作，Go語言編程的先驅(qū)者Mark Summerfield的實踐經(jīng)驗總結(jié)。

這是一本Go語言實戰(zhàn)指南，幫你了解Go語言，按Go語言的方式思考，以及使用Go語言來編寫高性能軟件。

作者展示了如何編寫充分利用Go語言突破性的特性和慣用法的代碼，以及Go語言在其他語言之上所做的改進，并著重強調(diào)了Go語言的關(guān)鍵創(chuàng)新。

注重實踐教學，每章都提供了多個經(jīng)過精心設計的代碼示例。

由國內(nèi)第一個核心服務完全采用Go語言實現(xiàn)的團隊——七牛團隊核心成員翻譯。

作者簡介：

Mark Summerfield Qtrac公司創(chuàng)始人，獨立的培訓講師、顧問、技術(shù)編輯，Go、Python、C++、Qt和PyQt方面的技術(shù)作家。他的著作包括Rapid GUI Programming with Python and Qt、C++ GUI Programming with Qt 4（與Jasmin Blanchette合著）、Programming in Python 3和Advanced Qt Programming等。

許式偉——七牛云存儲CEO，開源愛好者，發(fā)布過十余個C++開源項目，擁有超過15年的C/C++開發(fā)經(jīng)驗。

呂桂華——七牛云存儲聯(lián)合創(chuàng)始人，擁有十余年的C/C++大型項目開發(fā)經(jīng)驗，也曾在Java和.NET平臺上探索多年。

徐 立——七牛云存儲首席布道師，前盛大創(chuàng)新院高級研究員。

何李石——七牛云存儲布道師。

七牛云存儲技術(shù)團隊是國內(nèi)第一個核心服務完全采用Go語言實現(xiàn)的團隊。

【golang詳解】go語言GMP(GPM)原理和調(diào)度

Goroutine調(diào)度是一個很復雜的機制，下面嘗試用簡單的語言描述一下Goroutine調(diào)度機制，想要對其有更深入的了解可以去研讀一下源碼。

首先介紹一下GMP什么意思：

G ----------- goroutine: 即Go協(xié)程，每個go關(guān)鍵字都會創(chuàng)建一個協(xié)程。

M ---------- thread內(nèi)核級線程，所有的G都要放在M上才能運行。

P ----------- processor處理器，調(diào)度G到M上，其維護了一個隊列，存儲了所有需要它來調(diào)度的G。

Goroutine 調(diào)度器P和 OS 調(diào)度器是通過 M 結(jié)合起來的，每個 M 都代表了 1 個內(nèi)核線程，OS 調(diào)度器負責把內(nèi)核線程分配到 CPU 的核上執(zhí)行

模型圖：

避免頻繁的創(chuàng)建、銷毀線程，而是對線程的復用。

1）work stealing機制

當本線程無可運行的G時，嘗試從其他線程綁定的P偷取G，而不是銷毀線程。

2）hand off機制

當本線程M0因為G0進行系統(tǒng)調(diào)用阻塞時，線程釋放綁定的P，把P轉(zhuǎn)移給其他空閑的線程執(zhí)行。進而某個空閑的M1獲取P，繼續(xù)執(zhí)行P隊列中剩下的G。而M0由于陷入系統(tǒng)調(diào)用而進被阻塞，M1接替M0的工作，只要P不空閑，就可以保證充分利用CPU。M1的來源有可能是M的緩存池，也可能是新建的。當G0系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束后，根據(jù)M0是否能獲取到P，將會將G0做不同的處理：

如果有空閑的P，則獲取一個P，繼續(xù)執(zhí)行G0。

如果沒有空閑的P，則將G0放入全局隊列，等待被其他的P調(diào)度。然后M0將進入緩存池睡眠。

如下圖

GOMAXPROCS設置P的數(shù)量，最多有GOMAXPROCS個線程分布在多個CPU上同時運行

在Go中一個goroutine最多占用CPU 10ms，防止其他goroutine被餓死。

具體可以去看另一篇文章

【Golang詳解】go語言調(diào)度機制 搶占式調(diào)度

當創(chuàng)建一個新的G之后優(yōu)先加入本地隊列，如果本地隊列滿了，會將本地隊列的G移動到全局隊列里面，當M執(zhí)行work stealing從其他P偷不到G時，它可以從全局G隊列獲取G。

協(xié)程經(jīng)歷過程

我們創(chuàng)建一個協(xié)程 go func()經(jīng)歷過程如下圖：

說明：

這里有兩個存儲G的隊列，一個是局部調(diào)度器P的本地隊列、一個是全局G隊列。新創(chuàng)建的G會先保存在P的本地隊列中，如果P的本地隊列已經(jīng)滿了就會保存在全局的隊列中；處理器本地隊列是一個使用數(shù)組構(gòu)成的環(huán)形鏈表，它最多可以存儲 256 個待執(zhí)行任務。

G只能運行在M中，一個M必須持有一個P，M與P是1：1的關(guān)系。M會從P的本地隊列彈出一個可執(zhí)行狀態(tài)的G來執(zhí)行，如果P的本地隊列為空，就會想其他的MP組合偷取一個可執(zhí)行的G來執(zhí)行；

一個M調(diào)度G執(zhí)行的過程是一個循環(huán)機制；會一直從本地隊列或全局隊列中獲取G

上面說到P的個數(shù)默認等于CPU核數(shù)，每個M必須持有一個P才可以執(zhí)行G，一般情況下M的個數(shù)會略大于P的個數(shù)，這多出來的M將會在G產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用時發(fā)揮作用。類似線程池，Go也提供一個M的池子，需要時從池子中獲取，用完放回池子，不夠用時就再創(chuàng)建一個。

work-stealing調(diào)度算法：當M執(zhí)行完了當前P的本地隊列隊列里的所有G后，P也不會就這么在那躺尸啥都不干，它會先嘗試從全局隊列隊列尋找G來執(zhí)行，如果全局隊列為空，它會隨機挑選另外一個P，從它的隊列里中拿走一半的G到自己的隊列中執(zhí)行。

如果一切正常，調(diào)度器會以上述的那種方式順暢地運行，但這個世界沒這么美好，總有意外發(fā)生，以下分析goroutine在兩種例外情況下的行為。

Go runtime會在下面的goroutine被阻塞的情況下運行另外一個goroutine：

用戶態(tài)阻塞/喚醒

當goroutine因為channel操作或者network I/O而阻塞時（實際上golang已經(jīng)用netpoller實現(xiàn)了goroutine網(wǎng)絡I/O阻塞不會導致M被阻塞，僅阻塞G，這里僅僅是舉個栗子），對應的G會被放置到某個wait隊列(如channel的waitq)，該G的狀態(tài)由_Gruning變?yōu)開Gwaitting，而M會跳過該G嘗試獲取并執(zhí)行下一個G，如果此時沒有可運行的G供M運行，那么M將解綁P，并進入sleep狀態(tài)；當阻塞的G被另一端的G2喚醒時（比如channel的可讀/寫通知），G被標記為，嘗試加入G2所在P的runnext（runnext是線程下一個需要執(zhí)行的 Goroutine。）， 然后再是P的本地隊列和全局隊列。

系統(tǒng)調(diào)用阻塞

當M執(zhí)行某一個G時候如果發(fā)生了阻塞操作，M會阻塞，如果當前有一些G在執(zhí)行，調(diào)度器會把這個線程M從P中摘除，然后再創(chuàng)建一個新的操作系統(tǒng)的線程(如果有空閑的線程可用就復用空閑線程)來服務于這個P。當M系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束時候，這個G會嘗試獲取一個空閑的P執(zhí)行，并放入到這個P的本地隊列。如果獲取不到P，那么這個線程M變成休眠狀態(tài)， 加入到空閑線程中，然后這個G會被放入全局隊列中。

隊列輪轉(zhuǎn)

可見每個P維護著一個包含G的隊列，不考慮G進入系統(tǒng)調(diào)用或IO操作的情況下，P周期性的將G調(diào)度到M中執(zhí)行，執(zhí)行一小段時間，將上下文保存下來，然后將G放到隊列尾部，然后從隊列中重新取出一個G進行調(diào)度。

除了每個P維護的G隊列以外，還有一個全局的隊列，每個P會周期性地查看全局隊列中是否有G待運行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行，全局隊列中G的來源，主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復的G。之所以P會周期性地查看全局隊列，也是為了防止全局隊列中的G被餓死。

除了每個P維護的G隊列以外，還有一個全局的隊列，每個P會周期性地查看全局隊列中是否有G待運行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行，全局隊列中G的來源，主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復的G。之所以P會周期性地查看全局隊列，也是為了防止全局隊列中的G被餓死。

M0

M0是啟動程序后的編號為0的主線程，這個M對應的實例會在全局變量rutime.m0中，不需要在heap上分配，M0負責執(zhí)行初始化操作和啟動第一個G，在之后M0就和其他的M一樣了

G0

G0是每次啟動一個M都會第一個創(chuàng)建的goroutine，G0僅用于負責調(diào)度G，G0不指向任何可執(zhí)行的函數(shù)，每個M都會有一個自己的G0，在調(diào)度或系統(tǒng)調(diào)用時會使用G0的棧空間，全局變量的G0是M0的G0

一個G由于調(diào)度被中斷，此后如何恢復？

中斷的時候?qū)⒓拇嫫骼锏臈Ｐ畔ⅲ４娴阶约旱腉對象里面。當再次輪到自己執(zhí)行時，將自己保存的棧信息復制到寄存器里面，這樣就接著上次之后運行了。

我這里只是根據(jù)自己的理解進行了簡單的介紹，想要詳細了解有關(guān)GMP的底層原理可以去看Go調(diào)度器 G-P-M 模型的設計者的文檔或直接看源碼

參考： ()

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網(wǎng)站名稱：go語言42章,go語言實戰(zhàn)筆記
分享路徑：http://chinadenli.net/article5/dseoooi.html

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