【Gin-API系列】配置文件和数据库操作（三）

我们前面已经实现了API的基础版本，能对参数校验和返回指定数据，这一章，我们将对主机和交换机进行建模，存入数据库。
考虑到数据库安装和使用的简便性，我们采用文档存储结构的MongoDB数据库。

Mongo数据库下载安装，安装后不用设置密码，直接使用即可
下载链接 https://www.filehorse.com/download-mongodb/download/ 或者 https://www.mongodb.com/try/download/community

配置文件

使用数据库之前需要配置数据库地址和端口，所以我们将配置信息存放到配置文件，采用yaml格式存储解析

• 配置文件内容

这里，我们还将API监听的地址和端口，日志路径也可以都配上

api_server:
  env: prod
  host: 127.0.0.1
  port: 9000
mgo:
  uri: mongodb://127.0.0.1:27017/?compressors=disabled&gssapiServiceName=mongodb
  database: gin_ips
  pool_size: 100
log:
  path: log/gin_ips
  level: DEBUG
  name: gin.log
  count: 180

• Golang Yaml文件解析

// 通用 Config 接口
type Config interface {
	InitError(msg string) error
}

// 根据yaml文件初始化通用配置, 无需输出日志
func InitYaml(filename string, config Config) error {
	fp, err := os.Open(filename)
	if err != nil {
		msg := fmt.Sprintf("configure file [ %s ] not found", filename)
		return config.InitError(msg)
	}
	defer func() {
		_ = fp.Close()
	}()
	if err := yaml.NewDecoder(fp).Decode(config); err != nil {
		msg := fmt.Sprintf("configure file [ %s ] initialed failed", filename)
		return config.InitError(msg)
	}
	return nil
}

Golang 使用Mongo数据库

golang中有多种优秀的orm库，例如xorm,gorm。由于orm将数据库模型和语言紧密封装，使用起来非常方便，很适合web前端开发。
但与此同时，使用orm也会导致部分性能丢失（深度使用后会发现隐藏的坑也不少），有兴趣的同学可以了解下。
本文主要使用golang官方mongodb库mongo-driver，直接通过sql语句操作数据库（这个过程可以学习下如何explain和优化sql语句）。

• 模型定义

type Collection struct {
	client     *mongo.Collection
	database   string // 数据库
	collection string // 集合
}

• 创建连接池

// 连接池创建
func CreatePool(uri string, size uint64) (pool *mongo.Client, e error) {
	defer func() {
		if err := recover(); err != nil {
			e = errors.New(fmt.Sprintf("%v", err))
		}
	}()
	ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 10*time.Second) // 10s超时
	defer cancel()

	var err error
	pool, err = mongo.Connect(ctx, options.Client().ApplyURI(uri).SetMinPoolSize(size)) // 连接池
	if err != nil {
		return pool, err
	}
	err = pool.Ping(context.Background(), nil) // 检查连接
	if err != nil {
		return pool, err
	}
	return pool, nil
}

• 销毁连接池

func DestroyPool(client *mongo.Client) error {
	err := client.Disconnect(context.Background())
	if err != nil {
		return err
	}
	return nil
}

• 查询操作

// 查找单个文档, sort 等于1表示 返回最旧的，sort 等于-1 表示返回最新的
/*
BSON(二进制编码的JSON) D家族  bson.D
D：一个BSON文档。这种类型应该在顺序重要的情况下使用，比如MongoDB命令。
M：一张无序的map。它和D是一样的，只是它不保持顺序。
A：一个BSON数组。
E：D里面的一个元素。
*/
func (m *Collection) FindOne(filter bson.D, sort, projection bson.M) (bson.M, error) {
	findOptions := options.FindOne().SetProjection(projection)
	if sort != nil {
		findOptions = findOptions.SetSort(sort)
	}
	singleResult := m.client.FindOne(context.Background(), filter, findOptions)
	var result bson.M
	if err := singleResult.Decode(&result); err != nil {
		return result, err
	}
	return result, nil
}

/*
查询多个 sort 等于1表示 返回最旧的，sort 等于-1 表示返回最新的
每次只返回1页 page size 大小的数据
project 不能混合 True 和 False
*/
func (m *Collection) FindLimit(filter bson.D, page, pageSize uint64, sort, projection bson.M) ([]bson.M, error) {
	var resultArray []bson.M
	if page == 0 || pageSize == 0 {
		return resultArray, errors.New("page or page size can't be 0")
	}
	skip := int64((page - 1) * pageSize)
	limit := int64(pageSize)
	if projection == nil {
		projection = bson.M{}
	}
	findOptions := options.Find().SetProjection(projection).SetSkip(skip).SetLimit(limit)
	if sort != nil {
		findOptions = findOptions.SetSort(sort)
	}
	cur, err := m.client.Find(context.Background(), filter, findOptions)
	if err != nil {
		return resultArray, err
	}
	defer func() {
		_ = cur.Close(context.Background())
	}()
	for cur.Next(context.Background()) {
		var result bson.M
		err := cur.Decode(&result)
		if err != nil {
			return resultArray, err
		}
		resultArray = append(resultArray, result)
	}
	//err = cur.All(context.Background(), &resultArray)
	if err := cur.Err(); err != nil {
		return resultArray, err
	}
	return resultArray, nil
}

// 返回查找条件的全部文档记录
// project 不能混合 True 和 False
func (m *Collection) FindAll(filter bson.D, sort, projection bson.M) ([]bson.M, error) {
	var resultArray []bson.M
	if projection == nil {
		projection = bson.M{}
	}
	findOptions := options.Find().SetProjection(projection)
	if sort != nil {
		findOptions = findOptions.SetSort(sort)
	}
	cur, err := m.client.Find(context.Background(), filter, findOptions)
	if err != nil {
		return resultArray, err
	}
	defer func() {
		_ = cur.Close(context.Background())
	}()
	for cur.Next(context.Background()) {
		// fmt.Println(cur.Current)
		var result bson.M
		err := cur.Decode(&result)
		if err != nil {
			return resultArray, err
		}
		resultArray = append(resultArray, result)
	}
	if err := cur.Err(); err != nil {
		return resultArray, err
	}
	return resultArray, nil
}

• 新增操作

//插入单个
func (m *Collection) InsertOne(document interface{}) (primitive.ObjectID, error) {
	insertResult, err := m.client.InsertOne(context.Background(), document)
	var objectId primitive.ObjectID
	if err != nil {
		return objectId, err
	}
	objectId = insertResult.InsertedID.(primitive.ObjectID)
	return objectId, nil
}

//插入多个文档
func (m *Collection) InsertMany(documents []interface{}) ([]primitive.ObjectID, error) {
	var insertDocs []interface{}
	for _, doc := range documents {
		insertDocs = append(insertDocs, doc)
	}
	insertResult, err := m.client.InsertMany(context.Background(), insertDocs)
	var objectIds []primitive.ObjectID
	if err != nil {
		return objectIds, err
	}
	for _, oid := range insertResult.InsertedIDs {
		objectIds = append(objectIds, oid.(primitive.ObjectID))
	}
	return objectIds, nil
}

• 修改操作

/*
更新 filter 返回的第一条记录
如果匹配到了（matchCount >= 1) 并且 objectId.IsZero()= false 则是新插入， objectId.IsZero()=true则是更新（更新没有获取到id）
ObjectID("000000000000000000000000")
document 修改为 interface 表示支持多个字段更新，使用bson.D ，即 []bson.E
*/
func (m *Collection) UpdateOne(filter bson.D, document interface{}, insert bool) (int64, primitive.ObjectID, error) {
	updateOption := options.Update().SetUpsert(insert)
	updateResult, err := m.client.UpdateOne(context.Background(), filter, document, updateOption)
	var objectId primitive.ObjectID
	if err != nil {
		return 0, objectId, err
	}
	if updateResult.UpsertedID != nil {
		objectId = updateResult.UpsertedID.(primitive.ObjectID)
	}
	// fmt.Println(objectId.IsZero())
	return updateResult.MatchedCount, objectId, nil
}

/*
更新 filter 返回的所有记录，返回的匹配是指本次查询匹配到的所有数量，也就是最后更新后等于新的值的数量
如果匹配到了（matchCount >= 1) 并且 objectId.IsZero()= false 则是新插入， objectId.IsZero()=true则是更新（更新没有获取到id）
ObjectID("000000000000000000000000")
docAction 修改为 interface 表示支持多个字段更新，使用bson.D ，即 []bson.E
*/
func (m *Collection) UpdateMany(filter bson.D, docAction interface{}, insert bool) (int64, primitive.ObjectID, error) {
	updateOption := options.Update().SetUpsert(insert)
	updateResult, err := m.client.UpdateMany(context.Background(), filter, docAction, updateOption)
	var objectId primitive.ObjectID
	if err != nil {
		return 0, objectId, err
	}
	if updateResult.UpsertedID != nil {
		objectId = updateResult.UpsertedID.(primitive.ObjectID)
	}
	// fmt.Println(objectId.IsZero())
	return updateResult.MatchedCount, objectId, nil
}
/*
替换 filter 返回的1条记录（最旧的）
如果匹配到了（matchCount >= 1) 并且 objectId.IsZero()= false 则是新插入， objectId.IsZero()=true则是更新（更新没有获取到id）
ObjectID("000000000000000000000000")
采用 FindOneAndReplace 在查找不到但正确插入新的数据会有"mongo: no documents in result" 的错误
*/
func (m *Collection) Replace(filter bson.D, document interface{}, insert bool) (int64, primitive.ObjectID, error) {
	option := options.Replace().SetUpsert(insert)
	replaceResult, err := m.client.ReplaceOne(context.Background(), filter, document, option)
	var objectId primitive.ObjectID
	if err != nil {
		return 0, objectId, err
	}
	if replaceResult.UpsertedID != nil {
		objectId = replaceResult.UpsertedID.(primitive.ObjectID)
	}
	// fmt.Println(objectId.IsZero())
	return replaceResult.MatchedCount, objectId, nil
}

• 删除操作

/*
查找并删除一个  sort 等于1表示 删除最旧的，sort 等于-1 表示删除最新的
一般根据 id 查找就会保证删除正确
*/
func (m *Collection) DeleteOne(filter bson.D, sort bson.M) (bson.M, error) {
	findOptions := options.FindOneAndDelete()
	if sort != nil {
		findOptions = findOptions.SetSort(sort)
	}
	singleResult := m.client.FindOneAndDelete(context.Background(), filter, findOptions)
	var result bson.M
	if err := singleResult.Decode(&result); err != nil {
		return result, err
	}
	return result, nil
}

/*
根据条件删除全部
*/
func (m *Collection) DeleteAll(filter bson.D) (int64, error) {
	count, err := m.client.DeleteMany(context.Background(), filter)
	if err != nil {
		return 0, err
	}
	return count.DeletedCount, nil
}

• 创建索引

// 创建索引，重复创建不会报错
func (m *Collection) CreateIndex(index string, unique bool) (string, error) {
	indexModel := mongo.IndexModel{Keys: bson.M{index: 1}, Options: options.Index().SetUnique(unique)}
	name, err := m.client.Indexes().CreateOne(context.Background(), indexModel)
	return name, err
}

数据模型设计和返回

• 模型设计

根据需求，我们将主机和交换机的各个字段提前定义好，这时候可以考虑各个模型分开存储到多个集合，也可以合并成1个（本文选择合并）

//|ID|主机名|IP|内存大小|磁盘大小|类型|负责人|

type HostModel struct {
	Oid      configure.Oid   `json:"oid"` // 考虑所有实例存放在同一个集合中，需要一个字段来区分
	Id       string   `json:"id"`
	Ip       string   `json:"ip"`
	Hostname string   `json:"hostname"`
	MemSize  int64    `json:"mem_size"`
	DiskSize int64    `json:"disk_size"`
	Class    string   `json:"class"` // 主机类型
	Owner    []string `json:"owner"`
}

//|ID|设备名|管理IP|虚IP|带外IP|厂家|负责人|

type SwitchModel struct {
	Oid           configure.Oid   `json:"oid"` // 考虑所有实例存放在同一个集合中，需要一个字段来区分
	Id            string   `json:"id"`
	Name          string   `json:"name"`
	Ip            string   `json:"ip"`
	Vip           []string `json:"vip"`
	ConsoleIp     string   `json:"console_ip"`
	Manufacturers string   `json:"manufacturers"` // 厂家
	Owner         []string `json:"owner"`
}

• 手工录入数据

随机插入几条测试数据即可

hmArr := []HostModel{
		{
			Oid:      configure.OidHost,
			Id:       "H001",
			Ip:       "10.1.162.18",
			Hostname: "10-1-162-18",
			MemSize:  1024000,
			DiskSize: 102400000000,
			Class:    "物理机",
			Owner:    []string{"小林"},
		},
		{
			Oid:      configure.OidHost,
			Id:       "H002",
			Ip:       "10.1.162.19",
			Hostname: "10-1-162-19",
			MemSize:  1024000,
			DiskSize: 102400000000,
			Class:    "虚拟机",
			Owner:    []string{"小黄"},
		},
	}

• API调用返回

最后我们修改下参数的验证规则，支持返回指定模型和返回所有模型。测试结果如下：

curl "http://127.0.0.1:8080?ip=10.1.162.18"

{"code":0,"message":"","data":{"page":1,"page_size":2,"size":2,"total":2,"list":[{"class":"物理机","disksize":102400000000,"hostname":"10-1-162-18","id":"H001","ip":"10.1.162.18","
memsize":1024000,"oid":"HOST","owner":["小林"]},{"consoleip":"10.3.32.11","id":"S001","ip":"10.2.32.11","manufacturers":"华为","name":"上海集群交换机","oid":"SWITCH","owner":["老马
","老曹"],"vip":["10.2.20.1","10.2.20.13","10.1.162.18"]}]}}

curl "http://127.0.0.1:8080?ip=10.1.162.18&oid=HOST"

{"code":0,"message":"","data":{"page":1,"page_size":1,"size":1,"total":1,"list":[{"class":"物理机","disksize":102400000000,"hostname":"10-1-162-18","id":"H001","ip":"10.1.162.18","
memsize":1024000,"oid":"HOST","owner":["小林"]}]}}

本文模拟生产环境完成了数据库的设计和数据配置，下一章，我们将配置Gin Log，同时开始使用Gin中间件完善API。

Github 代码

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