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GO语言（三十）：访问关系型数据库（上）

本教程介绍了使用 Godatabase/sql及其标准库中的包访问关系数据库的基础知识。

您将使用的database/sql包包括用于连接数据库、执行事务、取消正在进行的操作等的类型和函数。

在本教程中，您将创建一个数据库，然后编写代码来访问该数据库。您的示例项目将是有关老式爵士乐唱片的数据存储库。

首先，为您要编写的代码创建一个文件夹。

1、打开命令提示符并切换到您的主目录。

在 Linux 或 Mac 上：

在 Windows 上：

2、在命令提示符下，为您的代码创建一个名为 data-access 的目录。

3、创建一个模块，您可以在其中管理将在本教程中添加的依赖项。

运行go mod init命令，为其提供新代码的模块路径。

此命令创建一个 go.mod 文件，您添加的依赖项将在其中列出以供跟踪。

注意： 在实际开发中，您会指定一个更符合您自己需求的模块路径。有关更多信息，请参阅一下文章。

GO语言（二十五）：管理依赖项（上）

GO语言（二十六）：管理依赖项（中）

GO语言（二十七）：管理依赖项（下）

接下来，您将创建一个数据库。

在此步骤中，您将创建要使用的数据库。您将使用 DBMS 本身的 CLI 创建数据库和表，以及添加数据。

您将创建一个数据库，其中包含有关黑胶唱片上的老式爵士乐录音的数据。

这里的代码使用MySQL CLI，但大多数 DBMS 都有自己的 CLI，具有类似的功能。

1、打开一个新的命令提示符。

在命令行，登录到您的 DBMS，如下面的 MySQL 示例所示。

2、在mysql命令提示符下，创建一个数据库。

3、切到您刚刚创建的数据库，以便您可以添加表。

4、在文本编辑器的 data-access 文件夹中，创建一个名为 create-tables.sql 的文件来保存用于添加表的 SQL 脚本。

将以下 SQL 代码粘贴到文件中，然后保存文件。

在此 SQL 代码中：

（1）删除名为album表。 首先执行此命令可以让您更轻松地稍后重新运行脚本。

（2）创建一个album包含四列的表：title、artist和price。每行的id值由 DBMS 自动创建。

（3）添加带有值的四行。

5、在mysql命令提示符下，运行您刚刚创建的脚本。

您将使用以下形式的source命令：

6、在 DBMS 命令提示符处，使用SELECT语句来验证您是否已成功创建包含数据的表。

接下来，您将编写一些 Go 代码进行连接，以便进行查询。

现在你已经有了一个包含一些数据的数据库，开始你的 Go 代码。

找到并导入一个数据库驱动程序，该驱动程序会将您通过database/sql包中的函数发出的请求转换为数据库可以理解的请求。

1、在您的浏览器中，访问SQLDrivers wiki 页面以识别您可以使用的驱动程序。

2、使用页面上的列表来识别您将使用的驱动程序。为了在本教程中访问 MySQL，您将使用 Go-MySQL-Driver。

3、请注意驱动程序的包名称 - 此处为github.com/go-sql-driver/mysql.

4、使用您的文本编辑器，创建一个用于编写 Go 代码的文件，并将该文件作为 main.go 保存在您之前创建的数据访问目录中。

5、进入main.go，粘贴以下代码导入驱动包。

在此代码中：

（1）将您的代码添加到main包中，以便您可以独立执行它。

（2）导入 MySQL 驱动程序github.com/go-sql-driver/mysql。

导入驱动程序后，您将开始编写代码以访问数据库。

现在编写一些 Go 代码，让您使用数据库句柄访问数据库。

您将使用指向结构的指针sql.DB，它表示对特定数据库的访问。

编写代码

1、进入 main.go，在import您刚刚添加的代码下方，粘贴以下 Go 代码以创建数据库句柄。

在此代码中：

（3）使用 MySQL 驱动程序Config和FormatDSN类型以收集连接属性并将它们格式化为连接字符串的 DSN。

该Config结构使代码比连接字符串更容易阅读。

（4）调用sql.Open 初始化db变量，传递 FormatDSN。

（5）检查来自 的错误sql.Open。例如，如果您的数据库连接细节格式不正确，它可能会失败。

为了简化代码，您调用log.Fatal结束执行并将错误打印到控制台。在生产代码中，您会希望以更优雅的方式处理错误。

（6）调用DB.Ping以确认连接到数据库有效。在运行时， sql.Open可能不会立即连接，具体取决于驱动程序。您在Ping此处使用以确认 database/sql包可以在需要时连接。

（7）检查来自Ping的错误，以防连接失败。

（8）Ping如果连接成功，则打印一条消息。

文件的顶部现在应该如下所示：

3、保存 main.go。

1、开始跟踪 MySQL 驱动程序模块作为依赖项。

使用go get 添加 github.com/go-sql-driver/mysql 模块作为您自己模块的依赖项。使用点参数表示“获取当前目录中代码的依赖项”。

2、在命令提示符下，设置Go 程序使用的DBUSER和DBPASS环境变量。

在 Linux 或 Mac 上：

在 Windows 上：

3、在包含 main.go 的目录中的命令行中，通过键入go run来运行代码。

连接成功了！

接下来，您将查询一些数据。

相关问答

Q1: 如何在golang 中调用c的静态库或者动态库

Cgo 使得Go程序能够调用C代码. cgo读入一个用特别的格式写的Go语言源文件, 输出Go和C程序, 使得C程序能打包到Go语言的程序包中.

举例说明一下. 下面是一个Go语言包, 包含了两个函数 -- Random 和 Seed -- 是C语言库中random和srandom函数的马甲.

package rand

/*

#include stdlib.h

*/ import "C" func Random() int { return int(C.random()) } func Seed(i int) { C.srandom(C.uint(i)) }

我们来看一下这里都有什么内容. 开始是一个包的导入语句.

rand包导入了"C"包, 但你会发现在Go的标准库里没有这个包. 那是因为C是一个"伪包", 一个为cgo引入的特殊的包名, 它是C命名空间的一个引用.

rand 包包含4个到C包的引用: 调用 C.random和C.srandom, 类型转换 C.uint(i)还有引用语句.

Random函数调用libc中的random函数, 然后回返结果. 在C中, random返回一个C类型的长整形值, cgo把它轮换为C.long. 这个值必需转换成Go的类型, 才能在Go程序中使用. 使用一个常见的Go类型转换:

func Random() int { return int(C.random()) }

这是一个等价的函数, 使用了一个临时变量来进行类型转换:

func Random() int { var r C.long = C.random() return int(r) }

Seed函数则相反. 它接受一个Go语言的int类型, 转换成C语言的unsigned int类型, 然后传递给C的srandom函数.

func Seed(i int) { C.srandom(C.uint(i)) }

需要注意的是, cgo中的unsigned int类型写为C.uint; cgo的文档中有完整的类型列表.

这个例子中还有一个细节我们没有说到, 那就是导入语句上面的注释.

/*

#include stdlib.h

*/ import "C"

Cgo可以识别这个注释, 并在编译C语言程序的时候将它当作一个头文件来处理. 在这个例子中, 它只是一个include语句, 然而其实它可以是使用有效的C语言代码. 这个注释必需紧靠在import "C"这个语句的上面, 不能有空行, 就像是文档注释一样.

Strings and things

与Go语言不同, C语言中没有显式的字符串类型. 字符串在C语言中是一个以0结尾的字符数组.

Go和C语言中的字符串转换是通过C.CString, C.GoString,和C.GoStringN这些函数进行的. 这些转换将得到字符串类型的一个副本.

下一个例子是实现一个Print函数, 它使用C标准库中的fputs函数把一个字符串写到标准输出上:

package print // #include stdio.h // #include stdlib.h import "C" import "unsafe" func Print(s string) { cs := C.CString(s) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) C.free(unsafe.Pointer(cs)) }

在C程序中进行的内存分配是不能被Go语言的内存管理器感知的. 当你使用C.CString创建一个C字符串时(或者其它类型的C语言内存分配), 你必需记得在使用完后用C.free来释放它.

调用C.CString将返回一个指向字符数组开始处的指错, 所以在函数退出前我们把它转换成一个unsafe.Pointer(Go中与C的void 等价的东西), 使用C.free来释放分配的内存. 一个惯用法是在分配内存后紧跟一个defer(特别是当这段代码比较复杂的时候), 这样我们就有了下面这个Print函数:

func Print(s string) { cs := C.CString(s) defer C.free(unsafe.Pointer(cs)) C.fputs(cs, (*C.FILE)(C.stdout)) }

构建 cgo 包

如果你使用goinstall, 构建cgo包就比较容易了, 只要调用像平常一样使用goinstall命令, 它就能自动识别这个特殊的import "C", 然后自动使用cgo来编译这些文件.

如果你想使用Go的Makefiles来构建, 那在CGOFILES变量中列出那些要用cgo处理的文件, 就像GOFILES变量包含一般的Go源文件一样.

rand包的Makefile可以写成下面这样:

include $(GOROOT)/src/Make.inc

TARG=goblog/rand

CGOFILES=\ rand.go\ include $(GOROOT)/src/Make.pkg

然后输入gomake开始构建.

更多 cgo 的资源

cgo的文档中包含了关于C伪包的更多详细的说明, 以及构建过程. Go代码树中的cgo的例子给出了更多更高级的用法.

一个简单而又符合Go惯用法的基于cgo的包是Russ Cox写的gosqlite. 而Go语言的网站上也列出了更多的的cgo包.

最后, 如果你对于cgo的内部是怎么运作这个事情感到好奇的话, 去看看运行时包的cgocall.c文件的注释吧.

Q2: golang命令行库Cobra的使用

写了2次才写完，内容很长，翻译了很久，内容来源于Cobra github介绍。翻译完也更全面的了解了Cobra，功能相当强大完善，各种使用的场景都考虑到了。另外也扩展了一些其它知识，比如 命令行玩法 ， Levenshtein distance 等等。以下是正文：

Cobra提供简单的接口来创建强大的现代化CLI接口，比如git与go工具。Cobra同时也是一个程序, 用于创建CLI程序

Cobra是建立在结构的命令、参数和标志之上。

命令代表操作,参数和标志是这些行动的修饰符。

最好的应用程序就像读取句子。用户会知道如何使用本机应用程序，因为他们将理解如何使用它。

比如下面的例子， server 是命令， port 是标志:

在下面的命令，我们告诉Git克隆url地址bare

使用Cobra很简单。首先，使用 go get 安装最新版本

然后在你项目里引用Cobra

通常基于Cobra的应用程序将遵循下面的组织结构，当然你也可以遵循自己的接口：

在Cobra应用程序中，通常main.go文件非常空洞。它主要只干一件事：初始化Cobra。

Cobra提供自己的程序来创建你的程序并且添加你想要的命令。这是最简单的方式把Cobra添加到你的程序里。

这里 你能找到相关信息

使用Cobra，需要创建一个空的main.go文件和一个rootCmd文件。你可以选择在合适的地方添加额外的命令。

Cobra不需要特殊的构造函数。简单的就可以创建你的命令。

理想情况下你把这个放在在 app/cmd/root.go

你会另外定义标志和处理配置init()函数。

比如 cmd/root.go

你需要在main函数里执行root命令。

通常main.go文件非常空洞。它主要只干一件事：初始化Cobra。

其它的命令通常定义在cmd/目录下的自己文件内

如果你想创建一个version命令，你可以创建cmd/version.go文件，并在文件里这么写:

标志提供修饰符控制动作命令如何操作

当标志定义好了，我们需要定义一个变量来关联标志

'持久'表示每个在那个命令下的命令都将能分配到这个标志。对于全局标志，'持久'的标志绑定在root上。

Cobra默认只在目标命令上解析标志，父命令忽略任何局部标志。通过打开 Command.TraverseChildren Cobra将会在执行任意目标命令前解析标志

你同样可以通过 viper 绑定标志：

在这个例子中，永久的标记 author 被 viper 绑定, 注意 , 当用户没有给 --author 提供值， author 不会被赋值。

标记默认是可选的，如果你希望当一个标记没有设置时，命令行报错，你可以标记它为必须的

验证位置参数可以通过 Command 的 Args 字段。

内置下列验证方法

一个设置自定义验证的例子

在下面的例子，我们定义了3个命令。2个在顶级，一个（cmdTimes）是其中一个顶级命令的子命令。在这个例子里，由于没有给 rootCmd 提供 Run ，单独的root是不能运行的，必须要有子命令。

我们仅为一个命令定义了标记。

更多关于flags的文档可以在 找到

更完整大型程序的例子, 可以查看 Hugo .

当你的程序有子命令时，Cobra 会自动给你程序添加help命令。当你运行‘app help’，会调用help命令。另外，help同样支持其它输入命令。例如，你有一个没有任何其它配置的命令叫‘create’，当你调用‘app help create’ Corbra 将会起作用。

下面的输入是 Cobra 自动生成的。除了命令和标志的定义，其它不再需要。

help 就跟其它命令一样，并没有特殊的逻辑或行为。事实上，你也可以提供你自己help如果你想的话。

你能为默认的命令，提供你自己的help命令或模板。使用下面的方法:

后2个也将适用于任何子命令

当用户提供无效的标记或命令，Cobra 将会返回 用法 。

你可能从上面的帮助意识到，默认的帮助将被嵌入到用法里然后作为输出。

你能提供你自己的用法函数或模板给 Cobra 使用。

比如帮助，方法和模板都可以重写。

如果Version字段设置到了根命令，Cobra 会提供了一个顶层 ‘--version’标记。运行带上‘--version’标记的程序，将会按照模板版本信息。模板可以通过 cmd.SetVersionTemplate(s string) 方法修改

在命令运行前或运行后，再运行方法非常容易。 PersistentPreRun 和 PreRun 方法将会在 Run 之前执行。 PersistentPostRun 和 PostRun 方法将会在 Run 之后执行。 Persistent*Run 方法会被子命令继承，如果它们自己没有定义的话。这些方法将按照下面的属性执行：

下面的例子，2个命令都使用了上面的特性。当子命令执行的时候，它将执行根命令的 PersistentPreRun ，但不会执行根命令的 PersistentPostRun ：

输出:

Cobra 会自动输出建议，当遇到“unknown command”错误时。这使得当输入错误时， Cobra 的行为类似 git 命令。例如：

建议会基于注册的子命令自动生成。使用了 Levenshtein distance 的实现。每一个注册的命令会匹配2个距离（忽略大小写）来提供建议。

如果你希望在你的命令里，禁用建议或虚弱字符串的距离，使用：

或

你可以通过 SuggestFor 来给命令提供明确的名词建议。这个特性允许当字符串不相近，但是意思与你的命令相近，别切你也不想给该命令设置别名。比如：

Cobra 可以基于子命令，标记，等生成文档。以以下格式：

Cobra 可以生成一个bash-completion文件。如果你给命令添加更多信息，这些completions可以非常强大和灵活。更多介绍在 Bash Completions 。

Q3: Go语言os标准库常用方法Getwd/Getenv/Chdir

1. os.Getwd()函数

原型：func Getwd()(pwd string, err error)

作用：获取当前文件路径

返回：当前文件路径的字符串和一个err信息

示例：

输出：

当前路径： D:ProjectsGomGoLab01

2. os.Getenv()函数

原型：func Getenv(key string) string

作用：获取系统环境变量的值

参数：key - 系统环境变量名

返回：系统环境变量的值

示例：

输出：

环境变量GOPATH的值是： D:/Projects/Go

3. os.Chdir()函数

原型：func Chdir(dir string) error

作用：将当前文件路径改变为目标路径（非真实改变）

参数：dir - 目标路径（即改变之后的路径）

返回：修改成功，返回 nil；修改失败（如：目标路径不存在的情况），返回错误信息。

示例一：

输出：

起始路径： D:ProjectsGomGoLab01

修改后的路径： D:ProjectsGoDemo02

示例二：

输出：

起始路径： D:ProjectsGomGoLab01

error: chdir D:ProjectsGoDemo03: The system cannot find the file specified.

注：文件路径，Window 系统下默认是“”，写在代码中时要用“”或“/”代替。

Q4: 【原创】树莓派3B开发Go语言（四）-自写库实现pwm输出

在前一小节中介绍了点亮第一个LED灯，这里我们准备进阶尝试下，输出第一段PWM波形。（PWM也就是脉宽调制，一种可调占空比的技术，得到的效果就是：如果用示波器测量引脚会发现有方波输出，而且高电平、低电平的时间是可调的。）

这里爪爪熊准备写成一个golang的库，并开源到github上，后续更新将直接更新到github中，如果你有兴趣可以和我联系。 github.com/dpawsbear/bear_rpi_go

我在很多的教程中都看到说树莓派的PWM（硬件）只有一个GPIO能够输出，就是 GPIO1 。这可是不小的打击，因为我想使用至少四个 PWM ，还是不死心，想通过硬件手册上找寻蛛丝马迹，看看究竟怎么回事。

手册上找寻东西稍等下讲述，这里先提供一种方法测试 树莓派3B 的 PWM 方法：用指令控制硬件PWM。

这里通过指令的方式掌握了基本的pwm设置技巧，决定去翻一下手册看看到底PWM怎么回事，这里因为没有 BCM2837 的手册，根据之前文章引用官网所说， BCM2835 和 BCM2837 应该是一样的。这里我们直接翻阅 BCM2835 的手册，直接找到 PWM 章节。找到了如下图：

图中可以看到在博通的命名规则中 GPIO 12、13、18、19、40、41、45、52、53 均可以作为PWM输出。但是只有两路PWM0 PWM1。根据我之前所学知识，不出意外应该是PWM0 和 PWM1可以输出不一样的占空比，但是频率应该是一样的。因为没有示波器，暂时不好测试。先找到下面对应图：

根据以上两个图对比可以发现如下规律：

对照上面的表可以看出从 BCM2837 中印出来的能够使用在PWM上的就这几个了。

为了验证个人猜想是否正确，这里先直接使用指令的模式，模拟配置下是否能够正常输出。

通过上面一系列指令模拟发现，（GPIO1、GPIO26）、（GPIO23、GPIO24）是绑定在一起的，调节任意一个，另外一个也会发生变化。也即是PWM0、PWM1虽然输出了两路，可以理解成两路其实都是连在一个输出口上。这里由于没有示波器或者逻辑分析仪这类设备（仅有一个LED灯），所以测试很简陋，下一步是使用示波器这类东西对频率以及信号稳定性进行下测试。

小节：树莓派具有四路硬件输出PWM能力，但是四路中只能输出两个独立（占空比独立）的PWM，同时四路输出的频率均是恒定的。

上面大概了解清楚了树莓派3B的PWM结构，接下来就是探究如何使用Go语言进行设置。

因为拿到了手册，这里我想直接操作寄存器的方式进行设置，也是顺便学习下Go语言处理寄存器的过程。首先需要拿到pwm 系列寄存器的基地址，但是翻了一圈手册，发现只有偏移，没有找到基地址。

经过了一段时间的努力后，决定写一个 树莓派3B golang包开源放在github上，只需要写相关程序进行调用就可以了，以下是相关demo（pwm）（在GPIO.12 上输出PWM波，放上LED灯会有呼吸灯的效果，具体多少频率还没有进行测试）

以下是demo(pwm) 源码

go语言写库的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于go语言写dll、go语言写库的信息别忘了在本站进行查找喔。