使用 Gorilla Mux 和 CockroachDB 编写可维护 RESTful API

宇宙之一粟
VIP.1 初学乍练
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本文利用到的 Go 语言相关技术：

  • Gorilla/Mux：功能强大的 URL 路由器和调度组件
  • CockroachDB：开源，云原生分布式 SQL 数据库系统
  • GORM：神奇的 ORM 库

运行环境：

  • Ubuntu 18.04.6 LTS
  • 开发工具：Visual Studio Code
  • 测试工具：APIfox：Apifox = Postman + Swagger + Mock + JMeter

本文将使用功能强大的 Gorilla Mux、GORM 和 CockroachDB 编写可维护 RESTful API。

1 CockroachDB 介绍

cockroach_db.png

CockrocreDB 是一个云原生分布式 SQL 数据库，旨在构建，扩展和管理现代数据密集型应用程序。

官方介绍翻译如下：

CockroachDB 是一个分布式关系型数据库，建立在事务性和强一致性键值存储之上，具有水平扩展、高可用、支持强一致性 ACID 事务隔离级别的特点，并提供统一的 SQL API 用于结构化、操作和查询数据。

简单来说，CockroachDB 充分利用了上一代数据库系统的优势、SQL 的强大能力以及关系数据模型和现代云原生法则，成为了一个与其他基于 SQL 的事务型数据库广泛兼容的数据库系统。

CockroachDB 对 Go 也有很好的支持，比如 pgx、pg、GORM 和 upper/db。

1.1 下载安装

针对最新版的 CockroachDB Linux 下载，点此处 可以看官方的教程写的很详细，这里本文将跟着照做一次。（选择其他系统，同理）

  1. 下载适用于 Linux 的 CockroachDB 包和其支持库，并将二进制文件复制到您的 PATH 中，以便您可以从任何 shell 执行 cockroach 命令：
curl https://binaries.cockroachdb.com/cockroach-v22.1.3.linux-amd64.tgz | tar -xz && sudo cp -i cockroach-v22.1.3.linux-amd64/cockroach /usr/local/bin/

如图所示：

image.png

  1. CockroachDB 使用 GEOS 库的定制版本。默认情况下，CockroachDB 在 /usr/local/lib/cockroach 或 CockroachDB 二进制文件当前目录的 lib 子目录中查找外部链接库。

所以，您可以将二进制文件复制到您的路径中，以便您可以从任何目录执行 Cockroach 命令：

sudo cp -R cockroach-v22.1.3.linux-amd64/* /usr/local/bin
  1. 确保刚刚安装的 cockroach 已经成功安装:
which cockroach

image.png

  1. 启动使用启动临时本地内存集群，使用 cockroach demo 命令：

image.png

如果能看到上图，说明 CockroachDB 安装成功，恭喜~

1.2 使用本地集群

官方提供两种方式利用 GORM 使用 CockroachDB：一种是 CockroachDB Serverless（测试），另一种是使用本地集群。

image.png

第一种方式需要注册一个 CockroachDB 云账号，然后按照官方提示创建链接。

本文将使用第二种方式：

  1. 运行 cockroach start-single-node 命令：
cockroach start-single-node --advertise-addr 'localhost' --insecure

通过增加 --insecure 参数启动了一个不安全的单节点群集。

  1. 记录下 SQL Shell 中欢迎文本中以下连接信息：
CockroachDB node starting at 2022-07-14 13:21:35.179273246 +0000 UTC (took 1.6s)
build:               CCL v22.1.3 @ 2022/07/11 14:04:38 (go1.17.11)
webui:               http://localhost:8080
sql:                 postgresql://root@localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable
sql (JDBC):          jdbc:postgresql://localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable&user=root
RPC client flags:    cockroach <client cmd> --host=localhost:26257 --insecure
logs:                /home/yuzhou/cockroach-data/logs
temp dir:            /home/yuzhou/cockroach-data/cockroach-temp2801178939
external I/O path:   /home/yuzhou/cockroach-data/extern
store[0]:            path=/home/yuzhou/cockroach-data
storage engine:      pebble
clusterID:           43919fea-32cd-48f9-b585-713731d43ee9
status:              restarted pre-existing node
nodeID:              1

其中，postgresql://root@localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable ，通过 SQL 连接字符串连接我们的 CockroachDB 集群中。

PS：这条信息需要加入到后续的数据库连接 datebase.go 文件中，请注意。

2 项目介绍

2.1 项目功能

本文创建一个应用是一个简单的 RESTful API 服务器：线上书店，它将公开书籍的访问和操作，主要包括如下功能：

  • 创建一本书籍
  • 获取书籍清单
  • 获取一本书籍信息
  • 更新已有书籍信息
  • 删除一本书籍

2.2 API 接口规范

为了实现上述的功能，我们的应用需要提供给外界如下的 API 接口规范：

  • 创建一本书籍：通过 /book 响应有效的 POST 请求
  • 获取书籍清单：通过 /books 响应有效的 GET 请求
  • 获取一本书籍：通过 /book/{id} 响应对应的 GET 请求
  • 更新一本书籍：通过 /book/{id} 响应对应的 PUT 请求
  • 删除一本书籍：通过 /book/{id} 响应对应的 DELETE 请求

通过 {id} 能够有效确定某本书籍。

豆瓣图书链接中 https://book.douban.com/subject/26859123/ 的 26859123 就能对应到 《Go程序设计语言(英文版)》这本书。

image.png

2.3 项目结构

本文将创建一个非常简单的应用程序结构，这是本文使用的 mybook 应用的项目结构：

.
├── go.mod
├── go.sum
├── handlers.go
├── main.go
└── model
    ├── database.go
    └── model.go

2.4 安装项目依赖

安装 go get -u github.com/gorilla/mux,如下；

image.png

安装 go get -u gorm.io/gorm

安装 go get -u gorm.io/driver/postgres image.png

3 应用功能设计

首先创建一个 mybook 的目录（应用文件夹），然后使用 go mod init mybook，

接着在其中创建我们的 model 文件夹，接下来，在 model 文件夹下新建一个 model.go 文件。

3.1 model.go

我们需要设计出 book 模型，这里即将使用 GORM 进行创建，编写我们的 model.go 函数：

package model

import (
	"gorm.io/gorm"
)

type Book struct {
	gorm.Model

	ID          string  `json:"id"`
	Name        string  `json:"name"`
	Author      string  `json:"author"`
	Description string  `json:"description"`
	Price       float64 `json:"price"`
	Category    string  `json:"category"`
}

如上所示，书籍的结构体中进行简单设计包含 id（ID）、书名（Name）、作者（Author）、书籍描述（Description）、价格（Price）和类别（Category）。

3.2 database.go

该程序将创建数据库连接，需要使用到 postgresql://root@localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable 传入到 gorm.Open() 的连接参数中，代码如下：

package model

import (
	"log"
	"time"

	"gorm.io/driver/postgres"
	"gorm.io/gorm"
)

func SetupDB() (*gorm.DB, error) {

	dsn := "postgresql://root@localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable"
	db, err := gorm.Open(postgres.Open(dsn), &gorm.Config{})
	if err != nil {
		log.Fatal("can't connect to database", err)
	}

	var now time.Time
	db.Raw("SELECT NOW()").Scan(&now)

	log.Println(now)

	if err = db.AutoMigrate(&Book{}); err != nil {
		log.Println(err)
	}
	return db, err
}

3.3 handler.go

回到 mybook 文件夹下，创建 handler.go ：

package main

import (
	"encoding/json"
	"net/http"

	"mybook/model"

	"github.com/gorilla/mux"
	"gorm.io/gorm"
)

type Server struct {
	db *gorm.DB
}

type UpdateBook struct {
	Price       float64 `json:"price"`
	Description string  `json:"decription"`
	Category    string  `json:"category"`
}

func NewServer(db *gorm.DB) *Server {
	return &Server{db: db}
}

func (s *Server) RegisterRouter(router *mux.Router) {
	router.HandleFunc("/books", s.getBooks)
	router.HandleFunc("/book/{id}", s.getBook).Methods("GET")
	router.HandleFunc("/book", s.createBook).Methods("POST")
	router.HandleFunc("/book/{id}", s.updateBook).Methods("PUT")
	router.HandleFunc("/book/{id}", s.deleteBook).Methods("DELETE")
}

func (s *Server) getBooks(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	w.Header().Set("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8")
	var books []model.Book

	if err := s.db.Find(&books).Error; err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
		return
	}
	w.WriteHeader(http.StatusOK)
	json.NewEncoder(w).Encode(books)

}

func (s *Server) createBook(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	w.Header().Set("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8")
	var book model.Book

	if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&book); err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
		return
	}

	newBook := model.Book{
		ID:          book.ID,
		Name:        book.Name,
		Author:      book.Author,
		Price:       book.Price,
		Description: book.Description,
		Category:    book.Category,
	}
	if err := s.db.Create(&newBook).Error; err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
		return
	}
	w.WriteHeader(http.StatusOK)
	json.NewEncoder(w).Encode(newBook)
}

func (s *Server) getBook(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	w.Header().Set("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8")
	var book model.Book
	vars := mux.Vars(r)
	id := vars["id"]

	if err := s.db.Where("id = ?", id).First(&book).Error; err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusNotFound)
		return
	}
	w.WriteHeader(http.StatusOK)
	json.NewEncoder(w).Encode(book)
}

func (s *Server) updateBook(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	w.Header().Set("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8")
	var updateBook UpdateBook
	var book model.Book

	vars := mux.Vars(r)
	id := vars["id"]

	if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&updateBook); err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
		return
	}

	if err := s.db.Where("id = ?", id).First(&book).Error; err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusNotFound)
		return
	}

	if err := s.db.Model(&book).Updates(&model.Book{
		Price:       updateBook.Price,
		Description: updateBook.Description,
		Category:    updateBook.Category}).Error; err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
		return
	}
	w.WriteHeader(http.StatusOK)
	json.NewEncoder(w).Encode(book)
}

func (s *Server) deleteBook(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	w.Header().Set("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8")
	var book model.Book
	vars := mux.Vars(r)
	id := vars["id"]

	if err := s.db.Where("id = ?", id).First(&book).Error; err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusNotFound)
		return
	}
	if err := s.db.Delete(&book).Error; err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
		return
	}
	w.WriteHeader(http.StatusOK)
	json.NewEncoder(w).Encode("Book Deleted Successfully!")
}

3.4 main.go

在 main.go 中，我们初始化数据库，创建一个路由器实例，将变量 db 作为参数传递给我们的服务器初始化，然后将路由器实例作为参数传递给方法 registryRouter()。然后，我们使用侦听器来运行服务器。

package main

import (
	"log"
	"net/http"

	"github.com/gorilla/mux"

	"mybook/model"
)

func main() {
	db, err := model.SetupDB()

	if err != nil {
		log.Println("Failed setting up database")
	}

	router := mux.NewRouter()

	server := NewServer(db)

	server.RegisterRouter(router)
	log.Fatal(http.ListenAndServe(":8000", router))

}

当写完所有的程序后，运行 go run . 命令，启动成功如下：

image.png

此时，运行 cockcoach sql 进入数据库命令行，然后运行 show tables; 命令，可以看到在默认数据库 defaultdb 中已经生成一个 books 数据库表，如下所示：

image.png

我们执行 select * from books 查看我们生成的表信息：

image.png

可以看到已经生成了我们定义的字段 id、name、author、description、price、category 以外，GORM 还默认帮忙增加了 created_at （创建时间）、updated_at（更新时间）和 deleted_at(删除时间）三个字段。

4 API 测试

为了方便我们测试这个 book 应用的 API 功能正常，我们将利用 APIfox 工具来进行测试。先在数据库中新增一条记录，如下：

INSERT INTO books (id, name, author, description, price, category)
VALUES(1, 'Go程序设计语言(英文版)', '艾伦A.A.多诺万 (Alan A.A.Donovan) / 布莱恩W.柯尼汉 (Brian W.Kemighan)', '被誉为 Go 语言圣经的书，非常值得一读', 79.00, 'Golang');

image.png

4.1 获取书籍清单：/books测试

插入成功，我们访问后台 http://127.0.0.1:8000/books 路径，可以看到如下成功，说明获取书籍清单的 API 是成功的，恭喜。

image.png

接下来为了测试，下载 Linux 版本的 Apifox 帮助我们快速测试其他接口。

4.2 创建一本书籍，POST 接口测试 /book ：

这里我们创建一本《On Java8》，Body 中传入如下的 JSON 数据：

{
    "id": "2",
    "name": "On Java8",
    "author": "Bruce",
    "description": "Thinking in Java8",
    "price": 99.99,
    "category": "Java"
}

image.png

4.3 获取一本书籍： GET 接口测试 /book/1：

image.png

GET 接口测试 /book/2

image.png

4.4 更新一本书籍： PUT 接口测试 book/2:

image.png

4.5 删除一本书籍： DELETE 接口测试 book/2:

image.png

总结

本文利用 Go 语言中非常实用的 Gorilla Mux 和 GORM 库、结合分布式 CockroachDB 数据库编写了一个简易的图书的 Restful API，最后通过 Apifox 测试工具验证了服务器 API 的正确。

显然本文还是有很多不足，比如并没有充分利用到 CockroachDB 数据库的分布式特性，而且没有为 API 编写测试代码，测试并不一定完善，这些都可以给到读者一些优化思路。

希望能对你有帮助，如果觉得文章不错，帮忙点个赞，谢谢，下一篇文章再见！

参考链接：

本文正在参加技术专题18期-聊聊Go语言框架

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