重要

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TiDB とGolangを使用して単純な CRUD アプリを構築する

このドキュメントでは、TiDB とGolangを使用して単純な CRUD アプリケーションを構築する方法について説明します。

ノート：
Golang 1.16 以降のバージョンを使用することをお勧めします。

ステップ 1. TiDB クラスターを起動する

以下にTiDBクラスターの起動方法を紹介します。

TiDB Cloud Serverless Tierクラスターを使用する

詳細な手順については、 Serverless Tierクラスターを作成するを参照してください。

ローカルクラスターを使用する

詳細な手順については、ローカルテストクラスターをデプロイまたはTiUPを使用して TiDBクラスタをデプロイを参照してください。

ステップ 2. コードを取得する

git clone https://github.com/pingcap-inc/tidb-example-golang.git

Using GORM (Recommended)
Using go-sql-driver/mysql

GORM と比較すると、go-sql-driver/mysql の実装はベストプラクティスではない可能性があります。これは、エラー処理ロジックを記述し、 *sql.Rows手動で閉じる必要があり、コードを簡単に再利用できないため、コードがわずかに冗長になるためです。

GORM は、 Golang向けの人気のあるオープンソース ORM ライブラリです。次の手順では、例としてv1.23.5を取り上げます。

TiDB トランザクションを適応させるには、次のコードに従ってツールキットユーティリティを作成します。

package util

import (
    "context"
    "database/sql"
)

type TiDBSqlTx struct {
    *sql.Tx
    conn        *sql.Conn
    pessimistic bool
}

func TiDBSqlBegin(db *sql.DB, pessimistic bool) (*TiDBSqlTx, error) {
    ctx := context.Background()
    conn, err := db.Conn(ctx)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    if pessimistic {
        _, err = conn.ExecContext(ctx, "set @@tidb_txn_mode=?", "pessimistic")
    } else {
        _, err = conn.ExecContext(ctx, "set @@tidb_txn_mode=?", "optimistic")
    }
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    tx, err := conn.BeginTx(ctx, nil)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return &TiDBSqlTx{
        conn:        conn,
        Tx:          tx,
        pessimistic: pessimistic,
    }, nil
}

func (tx *TiDBSqlTx) Commit() error {
    defer tx.conn.Close()
    return tx.Tx.Commit()
}

func (tx *TiDBSqlTx) Rollback() error {
    defer tx.conn.Close()
    return tx.Tx.Rollback()
}

gormディレクトリに移動します。

cd gorm

このディレクトリの構造は次のとおりです。

.
├── Makefile
├── go.mod
├── go.sum
└── gorm.go

gorm.goはgormの本体です。 go-sql-driver/mysql と比較して、GORM は異なるデータベース間のデータベース作成の違いを回避します。また、AutoMigrate やオブジェクトの CRUD などの多くの操作を実装しているため、コードが大幅に簡素化されます。

Playerは、テーブルのマッピングであるデータエンティティ構造体です。 Playerの各プロパティは、 playerテーブルのフィールドに対応します。 go-sql-driver/mysql と比較して、GORM のPlayerはgorm:"primaryKey;type:VARCHAR(36);column:id"などの詳細情報のマッピング関係を示す構造タグを追加します。


package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"

    "github.com/google/uuid"
    "github.com/pingcap-inc/tidb-example-golang/util"

    "gorm.io/driver/mysql"
    "gorm.io/gorm"
    "gorm.io/gorm/clause"
    "gorm.io/gorm/logger"
)

type Player struct {
    ID    string `gorm:"primaryKey;type:VARCHAR(36);column:id"`
    Coins int    `gorm:"column:coins"`
    Goods int    `gorm:"column:goods"`
}

func (*Player) TableName() string {
    return "player"
}

func main() {
    // 1. Configure the example database connection.
    db := createDB()

    // AutoMigrate for player table
    db.AutoMigrate(&Player{})

    // 2. Run some simple examples.
    simpleExample(db)

    // 3. Explore more.
    tradeExample(db)
}

func tradeExample(db *gorm.DB) {
    // Player 1: id is "1", has only 100 coins.
    // Player 2: id is "2", has 114514 coins, and 20 goods.
    player1 := &Player{ID: "1", Coins: 100}
    player2 := &Player{ID: "2", Coins: 114514, Goods: 20}

    // Create two players "by hand", using the INSERT statement on the backend.
    db.Clauses(clause.OnConflict{UpdateAll: true}).Create(player1)
    db.Clauses(clause.OnConflict{UpdateAll: true}).Create(player2)

    // Player 1 wants to buy 10 goods from player 2.
    // It will cost 500 coins, but player 1 cannot afford it.
    fmt.Println("\nbuyGoods:\n    => this trade will fail")
    if err := buyGoods(db, player2.ID, player1.ID, 10, 500); err == nil {
        panic("there shouldn't be success")
    }

    // So player 1 has to reduce the incoming quantity to two.
    fmt.Println("\nbuyGoods:\n    => this trade will success")
    if err := buyGoods(db, player2.ID, player1.ID, 2, 100); err != nil {
        panic(err)
    }
}

func simpleExample(db *gorm.DB) {
    // Create a player, who has a coin and a goods.
    if err := db.Clauses(clause.OnConflict{UpdateAll: true}).
        Create(&Player{ID: "test", Coins: 1, Goods: 1}).Error; err != nil {
        panic(err)
    }

    // Get a player.
    var testPlayer Player
    db.Find(&testPlayer, "id = ?", "test")
    fmt.Printf("getPlayer: %+v\n", testPlayer)

    // Create players with bulk inserts. Insert 1919 players totally, with 114 players per batch.
    bulkInsertPlayers := make([]Player, 1919, 1919)
    total, batch := 1919, 114
    for i := 0; i < total; i++ {
        bulkInsertPlayers[i] = Player{
            ID:    uuid.New().String(),
            Coins: rand.Intn(10000),
            Goods: rand.Intn(10000),
        }
    }

    if err := db.Session(&gorm.Session{Logger: db.Logger.LogMode(logger.Error)}).
        CreateInBatches(bulkInsertPlayers, batch).Error; err != nil {
        panic(err)
    }

    // Count players amount.
    playersCount := int64(0)
    db.Model(&Player{}).Count(&playersCount)
    fmt.Printf("countPlayers: %d\n", playersCount)

    // Print 3 players.
    threePlayers := make([]Player, 3, 3)
    db.Limit(3).Find(&threePlayers)
    for index, player := range threePlayers {
        fmt.Printf("print %d player: %+v\n", index+1, player)
    }
}

func createDB() *gorm.DB {
    dsn := "root:@tcp(127.0.0.1:4000)/test?charset=utf8mb4"
    db, err := gorm.Open(mysql.Open(dsn), &gorm.Config{
        Logger: logger.Default.LogMode(logger.Info),
    })
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    return db
}

func buyGoods(db *gorm.DB, sellID, buyID string, amount, price int) error {
    return util.TiDBGormBegin(db, true, func(tx *gorm.DB) error {
        var sellPlayer, buyPlayer Player
        if err := tx.Clauses(clause.Locking{Strength: "UPDATE"}).
            Find(&sellPlayer, "id = ?", sellID).Error; err != nil {
            return err
        }

        if sellPlayer.ID != sellID || sellPlayer.Goods < amount {
            return fmt.Errorf("sell player %s goods not enough", sellID)
        }

        if err := tx.Clauses(clause.Locking{Strength: "UPDATE"}).
            Find(&buyPlayer, "id = ?", buyID).Error; err != nil {
            return err
        }

        if buyPlayer.ID != buyID || buyPlayer.Coins < price {
            return fmt.Errorf("buy player %s coins not enough", buyID)
        }

        updateSQL := "UPDATE player set goods = goods + ?, coins = coins + ? WHERE id = ?"
        if err := tx.Exec(updateSQL, -amount, price, sellID).Error; err != nil {
            return err
        }

        if err := tx.Exec(updateSQL, amount, -price, buyID).Error; err != nil {
            return err
        }

        fmt.Println("\n[buyGoods]:\n    'trade success'")
        return nil
    })
}

sqldriverディレクトリに移動します。

cd sqldriver

このディレクトリの構造は次のとおりです。

.
├── Makefile
├── dao.go
├── go.mod
├── go.sum
├── sql
│   └── dbinit.sql
├── sql.go
└── sqldriver.go

テーブル作成の初期化ステートメントはdbinit.sqlにあります。

USE test;
DROP TABLE IF EXISTS player;

CREATE TABLE player (
    `id` VARCHAR(36),
    `coins` INTEGER,
    `goods` INTEGER,
   PRIMARY KEY (`id`)
);

sqldriver.goはsqldriverの本体です。 TiDB は MySQL プロトコルとの互換性が高いため、MySQL ソースインスタンスdb, err := sql.Open("mysql", dsn)を初期化して TiDB に接続する必要があります。その後、 dao.goを使用して、データの読み取り、編集、追加、および削除を行うことができます。

package main

import (
    "database/sql"
    "fmt"

    _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
)

func main() {
    // 1. Configure the example database connection.
    dsn := "root:@tcp(127.0.0.1:4000)/test?charset=utf8mb4"
    openDB("mysql", dsn, func(db *sql.DB) {
        // 2. Run some simple examples.
        simpleExample(db)

        // 3. Explore more.
        tradeExample(db)
    })
}

func simpleExample(db *sql.DB) {
    // Create a player, who has a coin and a goods.
    err := createPlayer(db, Player{ID: "test", Coins: 1, Goods: 1})
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // Get a player.
    testPlayer, err := getPlayer(db, "test")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    fmt.Printf("getPlayer: %+v\n", testPlayer)

    // Create players with bulk inserts. Insert 1919 players totally, with 114 players per batch.

    err = bulkInsertPlayers(db, randomPlayers(1919), 114)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // Count players amount.
    playersCount, err := getCount(db)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    fmt.Printf("countPlayers: %d\n", playersCount)

    // Print 3 players.
    threePlayers, err := getPlayerByLimit(db, 3)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    for index, player := range threePlayers {
        fmt.Printf("print %d player: %+v\n", index+1, player)
    }
}

func tradeExample(db *sql.DB) {
    // Player 1: id is "1", has only 100 coins.
    // Player 2: id is "2", has 114514 coins, and 20 goods.
    player1 := Player{ID: "1", Coins: 100}
    player2 := Player{ID: "2", Coins: 114514, Goods: 20}

    // Create two players "by hand", using the INSERT statement on the backend.
    if err := createPlayer(db, player1); err != nil {
        panic(err)
    }
    if err := createPlayer(db, player2); err != nil {
        panic(err)
    }

    // Player 1 wants to buy 10 goods from player 2.
    // It will cost 500 coins, but player 1 cannot afford it.
    fmt.Println("\nbuyGoods:\n    => this trade will fail")
    if err := buyGoods(db, player2.ID, player1.ID, 10, 500); err == nil {
        panic("there shouldn't be success")
    }

    // So player 1 has to reduce the incoming quantity to two.
    fmt.Println("\nbuyGoods:\n    => this trade will success")
    if err := buyGoods(db, player2.ID, player1.ID, 2, 100); err != nil {
        panic(err)
    }
}

func openDB(driverName, dataSourceName string, runnable func(db *sql.DB)) {
    db, err := sql.Open(driverName, dataSourceName)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer db.Close()

    runnable(db)
}

TiDB トランザクションを適応させるには、次のコードに従ってツールキットユーティリティを作成します。

package util

import (
    "context"
    "database/sql"
)

type TiDBSqlTx struct {
    *sql.Tx
    conn        *sql.Conn
    pessimistic bool
}

func TiDBSqlBegin(db *sql.DB, pessimistic bool) (*TiDBSqlTx, error) {
    ctx := context.Background()
    conn, err := db.Conn(ctx)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    if pessimistic {
        _, err = conn.ExecContext(ctx, "set @@tidb_txn_mode=?", "pessimistic")
    } else {
        _, err = conn.ExecContext(ctx, "set @@tidb_txn_mode=?", "optimistic")
    }
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    tx, err := conn.BeginTx(ctx, nil)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return &TiDBSqlTx{
        conn:        conn,
        Tx:          tx,
        pessimistic: pessimistic,
    }, nil
}

func (tx *TiDBSqlTx) Commit() error {
    defer tx.conn.Close()
    return tx.Tx.Commit()
}

func (tx *TiDBSqlTx) Rollback() error {
    defer tx.conn.Close()
    return tx.Tx.Rollback()
}

dao.goデータを書き込む機能を提供する一連のデータ操作メソッドを定義します。これは、この例の核心部分でもあります。

package main

import (
    "database/sql"
    "fmt"
    "math/rand"
    "strings"

    "github.com/google/uuid"
    "github.com/pingcap-inc/tidb-example-golang/util"
)

type Player struct {
    ID    string
    Coins int
    Goods int
}

// createPlayer create a player
func createPlayer(db *sql.DB, player Player) error {
    _, err := db.Exec(CreatePlayerSQL, player.ID, player.Coins, player.Goods)
    return err
}

// getPlayer get a player
func getPlayer(db *sql.DB, id string) (Player, error) {
    var player Player

    rows, err := db.Query(GetPlayerSQL, id)
    if err != nil {
        return player, err
    }
    defer rows.Close()

    if rows.Next() {
        err = rows.Scan(&player.ID, &player.Coins, &player.Goods)
        if err == nil {
            return player, nil
        } else {
            return player, err
        }
    }

    return player, fmt.Errorf("can not found player")
}

// getPlayerByLimit get players by limit
func getPlayerByLimit(db *sql.DB, limit int) ([]Player, error) {
    var players []Player

    rows, err := db.Query(GetPlayerByLimitSQL, limit)
    if err != nil {
        return players, err
    }
    defer rows.Close()

    for rows.Next() {
        player := Player{}
        err = rows.Scan(&player.ID, &player.Coins, &player.Goods)
        if err == nil {
            players = append(players, player)
        } else {
            return players, err
        }
    }

    return players, nil
}

// bulk-insert players
func bulkInsertPlayers(db *sql.DB, players []Player, batchSize int) error {
    tx, err := util.TiDBSqlBegin(db, true)
    if err != nil {
        return err
    }

    stmt, err := tx.Prepare(buildBulkInsertSQL(batchSize))
    if err != nil {
        return err
    }

    defer stmt.Close()

    for len(players) > batchSize {
        if _, err := stmt.Exec(playerToArgs(players[:batchSize])...); err != nil {
            tx.Rollback()
            return err
        }

        players = players[batchSize:]
    }

    if len(players) != 0 {
        if _, err := tx.Exec(buildBulkInsertSQL(len(players)), playerToArgs(players)...); err != nil {
            tx.Rollback()
            return err
        }
    }

    if err := tx.Commit(); err != nil {
        tx.Rollback()
        return err
    }

    return nil
}

func getCount(db *sql.DB) (int, error) {
    count := 0

    rows, err := db.Query(GetCountSQL)
    if err != nil {
        return count, err
    }

    defer rows.Close()

    if rows.Next() {
        if err := rows.Scan(&count); err != nil {
            return count, err
        }
    }

    return count, nil
}

func buyGoods(db *sql.DB, sellID, buyID string, amount, price int) error {
    var sellPlayer, buyPlayer Player

    tx, err := util.TiDBSqlBegin(db, true)
    if err != nil {
        return err
    }

    buyExec := func() error {
        stmt, err := tx.Prepare(GetPlayerWithLockSQL)
        if err != nil {
            return err
        }
        defer stmt.Close()

        sellRows, err := stmt.Query(sellID)
        if err != nil {
            return err
        }
        defer sellRows.Close()

        if sellRows.Next() {
            if err := sellRows.Scan(&sellPlayer.ID, &sellPlayer.Coins, &sellPlayer.Goods); err != nil {
                return err
            }
        }
        sellRows.Close()

        if sellPlayer.ID != sellID || sellPlayer.Goods < amount {
            return fmt.Errorf("sell player %s goods not enough", sellID)
        }

        buyRows, err := stmt.Query(buyID)
        if err != nil {
            return err
        }
        defer buyRows.Close()

        if buyRows.Next() {
            if err := buyRows.Scan(&buyPlayer.ID, &buyPlayer.Coins, &buyPlayer.Goods); err != nil {
                return err
            }
        }
        buyRows.Close()

        if buyPlayer.ID != buyID || buyPlayer.Coins < price {
            return fmt.Errorf("buy player %s coins not enough", buyID)
        }

        updateStmt, err := tx.Prepare(UpdatePlayerSQL)
        if err != nil {
            return err
        }
        defer updateStmt.Close()

        if _, err := updateStmt.Exec(-amount, price, sellID); err != nil {
            return err
        }

        if _, err := updateStmt.Exec(amount, -price, buyID); err != nil {
            return err
        }

        return nil
    }

    err = buyExec()
    if err == nil {
        fmt.Println("\n[buyGoods]:\n    'trade success'")
        tx.Commit()
    } else {
        tx.Rollback()
    }

    return err
}

func playerToArgs(players []Player) []interface{} {
    var args []interface{}
    for _, player := range players {
        args = append(args, player.ID, player.Coins, player.Goods)
    }
    return args
}

func buildBulkInsertSQL(amount int) string {
    return CreatePlayerSQL + strings.Repeat(",(?,?,?)", amount-1)
}

func randomPlayers(amount int) []Player {
    players := make([]Player, amount, amount)
    for i := 0; i < amount; i++ {
        players[i] = Player{
            ID:    uuid.New().String(),
            Coins: rand.Intn(10000),
            Goods: rand.Intn(10000),
        }
    }

    return players
}

sql.go 、SQL ステートメントを定数として定義します。

package main

const (
    CreatePlayerSQL      = "INSERT INTO player (id, coins, goods) VALUES (?, ?, ?)"
    GetPlayerSQL         = "SELECT id, coins, goods FROM player WHERE id = ?"
    GetCountSQL          = "SELECT count(*) FROM player"
    GetPlayerWithLockSQL = GetPlayerSQL + " FOR UPDATE"
    UpdatePlayerSQL      = "UPDATE player set goods = goods + ?, coins = coins + ? WHERE id = ?"
    GetPlayerByLimitSQL  = "SELECT id, coins, goods FROM player LIMIT ?"
)

ステップ 3. コードを実行する

次のコンテンツでは、コードを実行する方法を順を追って紹介します。

ステップ 3.1 テーブルの初期化

Using GORM (Recommended)
Using go-sql-driver/mysql

テーブルを手動で初期化する必要はありません。

go-sql-driver/mysql を使用する場合、データベーステーブルを手動で初期化する必要があります。ローカルクラスタを使用していて、MySQL クライアントがローカルにインストールされている場合は、 sqldriverディレクトリで直接実行できます。

make mysql

または、次のコマンドを実行できます。

mysql --host 127.0.0.1 --port 4000 -u root<sql/dbinit.sql

非ローカルクラスターを使用している場合、または MySQL クライアントがインストールされていない場合は、クラスターに接続し、 sql/dbinit.sqlファイルのステートメントを実行します。

ステップ 3.2 TiDB Cloudのパラメーターを変更する

Using GORM (Recommended)
Using go-sql-driver/mysql

TiDB Cloud Serverless Tierクラスターを使用している場合は、 dsn in gorm.goの値を変更します。

dsn := "root:@tcp(127.0.0.1:4000)/test?charset=utf8mb4"

設定したパスワードが123456で、クラスターの詳細ページから取得した接続パラメーターが次のとおりであるとします。

エンドポイント: xxx.tidbcloud.com
ポート: 4000
ユーザー: 2aEp24QWEDLqRFs.root

この場合、次のようにmysql.RegisterTLSConfigとdsnを変更できます。

mysql.RegisterTLSConfig("register-tidb-tls", &tls.Config {
    MinVersion: tls.VersionTLS12,
    ServerName: "xxx.tidbcloud.com",
})

dsn := "2aEp24QWEDLqRFs.root:123456@tcp(xxx.tidbcloud.com:4000)/test?charset=utf8mb4&tls=register-tidb-tls"

TiDB Cloud Serverless Tierクラスターを使用している場合は、 dsn in sqldriver.goの値を変更します。

dsn := "root:@tcp(127.0.0.1:4000)/test?charset=utf8mb4"

設定したパスワードが123456で、クラスターの詳細ページから取得した接続パラメーターが次のとおりであるとします。

エンドポイント: xxx.tidbcloud.com
ポート: 4000
ユーザー: 2aEp24QWEDLqRFs.root

この場合、次のようにmysql.RegisterTLSConfigとdsnを変更できます。

mysql.RegisterTLSConfig("register-tidb-tls", &tls.Config {
    MinVersion: tls.VersionTLS12,
    ServerName: "xxx.tidbcloud.com",
})

dsn := "2aEp24QWEDLqRFs.root:123456@tcp(xxx.tidbcloud.com:4000)/test?charset=utf8mb4&tls=register-tidb-tls"

ステップ 3.3 実行

Using GORM (Recommended)
Using go-sql-driver/mysql

コードを実行するには、それぞれmake buildとmake runを実行します。

make build # this command executes `go build -o bin/gorm-example`
make run # this command executes `./bin/gorm-example`

または、ネイティブコマンドを使用できます。

go build -o bin/gorm-example
./bin/gorm-example

または、 make buildとmake runの組み合わせであるmakeコマンドを直接実行します。

コードを実行するには、それぞれmake mysql 、 make build 、およびmake runを実行します。

make mysql # this command executes `mysql --host 127.0.0.1 --port 4000 -u root<sql/dbinit.sql`
make build # this command executes `go build -o bin/sql-driver-example`
make run # this command executes `./bin/sql-driver-example`

または、ネイティブコマンドを使用できます。

mysql --host 127.0.0.1 --port 4000 -u root<sql/dbinit.sql
go build -o bin/sql-driver-example
./bin/sql-driver-example

または、 make mysql 、 make build 、およびmake runの組み合わせであるmake allコマンドを直接実行します。

ステップ 4. 期待される出力

Using GORM (Recommended)
Using go-sql-driver/mysql

GORM 期待される出力

go-sql-driver/mysql 期待される出力