使用 Swift 3.0 操作 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)

作者：Joe，原文鏈接，原文日期：2016-09-24
譯者：shanks；校對(duì)：walkingway；定稿：CMB

如果你閱讀過本主其他的 Swift 文章，你會(huì)發(fā)現(xiàn)我們是 Swift 服務(wù)器端開發(fā)的忠實(shí)擁護(hù)者。
今天我們將繼續(xù)研究這個(gè)主題，使用 Vapor 封裝的 MySQL wrapper 來操作 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)。

說明：這并不是一篇介紹 MySQL 或 SQL 的文章，如果你對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)還不熟悉，網(wǎng)上有大量的教程可供學(xué)習(xí)。本篇我們將焦聚在 Linux 上使用 Swift 3.0 來操作 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)。

開始

在這篇教程中，我們采用 Ubuntu 16.04 系統(tǒng)和 MySQL 5.7。MySQL 5.7 引入了一系列的新特性。其中一個(gè)就是提供了更加高效的存儲(chǔ) JSON 數(shù)據(jù)的能力，同時(shí)提供了查詢 JSON 數(shù)據(jù)內(nèi)部的能力。稍后如果 MySQL 5.7 成為了 Ubuntu 16.04 上默認(rèn)的 MySQL 版本以后，我們將使用 Ubuntu 16.04 作為我們的操作系統(tǒng)。

如果你還沒有安裝 Swift， 你可以使用 apt-get 方式來安裝。參見這篇文章的說明安裝。2016 年 9 月底，蘋果也開始在 Ubuntu16.04 上編譯 Swift 的鏡像。請(qǐng)查看 Swift.org 獲取更多的信息。

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)

我們把數(shù)據(jù)庫(kù)命名為 swift_test, 分配的用戶是 swift， 密碼是 swiftpass，如果你熟悉 MySQL，你應(yīng)該知道需要執(zhí)行 GRANT ALL ON swift_test.* 進(jìn)行授權(quán)。
下面是這部分的命令：

# sudo mysql
...
mysql> create user swift;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> create database swift_test;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> grant all on swift_test.* to 'swift'@'localhost' identified by 'swiftpass';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)

mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> quit
Bye

創(chuàng)建 Swift 包

現(xiàn)在開始正式進(jìn)行編碼，首先創(chuàng)建一個(gè)包：

# mkdir swift_mysql
# swift package init --type executable

編寫 Package.swift 文件：

import PackageDescription

let package = Package(
    name: "swift_mysql",
    dependencies:[
      .Package(url:"https://github.com/vapor/mysql", majorVersion:1)
    ]
)

第二步，我們使用一些輔助的工具代碼來生成一些隨機(jī)的數(shù)據(jù)，填充到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
在 Sources 目錄下添加 utils.swift 文件并在里面添加以下內(nèi)容：

import Glibc

class Random {
  static let initialize:Void = {
    srandom(UInt32(time(nil)))
    return ()
  }()
}

func randomString(ofLength length:Int) -> String {
  Random.initialize
  let charactersString = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789"
  let charactersArray:[Character] = Array(charactersString.characters)
  
  var string = ""
  for _ in 0..<length {
    string.append(charactersArray[Int(random()) % charactersArray.count])
  }
               
  return string
}

func randomInt() -> Int {
  Random.initialize
  return Int(random() % 10000)
}

Vapor MySQL

接下來是真正的代碼，我們的 main.swift 文件使用了 Vapor MySQL 模塊。

連接數(shù)據(jù)庫(kù)

添加以下代碼到 Sources/main.swift 中：

import Glibc
import MySQL

var mysql:Database
do {
  mysql = try Database(host:"localhost",
                       user:"swift",
                       password:"swiftpass",
                       database:"swift_test")
  try mysql.execute("SELECT @@version")
} catch {
  print("Unable to connect to MySQL:  \(error)")
  exit(-1)
}

以上代碼設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)并且處理 mysql。構(gòu)造器 Database(host:String, user:String, password:String, database:String) 一目了然。
語(yǔ)句 try mysql.execute("SELECT @@version”) 是用來測(cè)試保證我們連接正確，并成功連接到了數(shù)據(jù)庫(kù)。如果 do 代碼塊運(yùn)行無(wú)錯(cuò)誤，接下來就可以開始操作數(shù)據(jù)庫(kù)了！

整型和字符串

所有對(duì) MySQL 的調(diào)用都將通過 execute(_:String) 方法。需要注意的是該方法和一些抽象 API 的方法不同，比如 .create(table:String, ...) 或者 .insert(table:String, …。execute 獲取原始的 SQL 語(yǔ)句并傳給 MySQL 連接器。

do {
  try mysql.execute("DROP TABLE IF EXISTS foo")
  try mysql.execute("CREATE TABLE foo (bar INT(4), baz VARCHAR(16))")

  for i in 1...10 {
    let int    = randomInt()
    let string = randomString(ofLength:16)
    try mysql.execute("INSERT INTO foo VALUES (\(int), '\(string)')")
  }

  // Query
  let results = try mysql.execute("SELECT * FROM foo")
  for result in results {
    if let bar = result["bar"]?.int,
       let baz = result["baz"]?.string {
      print("\(bar)\t\(baz)")
    }
  }
} catch {
  print("Error:  \(error)")
  exit(-1)
}

查詢結(jié)果也是使用的 execute(_:String) 方法。但是返回的結(jié)果是一個(gè) [String:Node] 字典。字典的 key 對(duì)應(yīng)著數(shù)據(jù)庫(kù)的列名。

Node 類型是 Vapor 中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于轉(zhuǎn)化為不同的類型。你可以從這里獲取更多的信息。使用 Node 類型來表達(dá) MySQL 可以方便的轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的 Swift 類型。比如：let bar = result["bar"]?.int 給我們一個(gè)整型。

繼續(xù)

接著我們來看一些更復(fù)雜的例子，比如創(chuàng)建一個(gè)表，包含了 MySQL 的 DATE， POINT 和 JSON 數(shù)據(jù)類型。我們的表名叫 samples。

do {
  try mysql.execute("DROP TABLE IF EXISTS samples")
  try mysql.execute("CREATE TABLE samples (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, created_at DATETIME, location POINT, reading JSON)")

  // ... Date
  // ... Point
  // ... Sample
  // ... Insert
  // ... Query
} catch {
  print("Error:  \(error)")
  exit(-1)
}

要插入一個(gè)日期到數(shù)據(jù)庫(kù)中，需要正確的 SQL 語(yǔ)句：

// ... Date
let now              = Date()
let formatter        = DateFormatter()
formatter.dateFormat = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss" // MySQL will accept this format
let created_at       = formatter.string(from:date)

接下來使用 Swift 元組來創(chuàng)建一個(gè) POINT：

// ... Point
let location = (37.20262, -112.98785) // latitude, longitude

最后，我們來處理 MySQL 5.7 中新的 JSON 數(shù)據(jù)類型，此外我們使用了 Jay 包來快速將一個(gè) Swift 字典 [String:Any] 轉(zhuǎn)換為 JSON 格式的字符串。

// ... Sample
  let sample:[String:Any] = [
    "heading":90,
    "gps":[
      "latitude":37.20262,
      "longitude":-112.98785
    ],
    "speed":82,
    "temperature":200
  ]

提示：你不需要顯式在 Package.swift 中聲明對(duì) Jay 的依賴，因?yàn)樵?MySQL 的包中已經(jīng)包含了這個(gè)依賴。
接下來我們把 JSON 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 String，用來拼湊 MySQL 語(yǔ)句。

let sampleData = try Jay(formatting:.minified).dataFromJson(any:sample) // [UInt8]
let sampleJSON = String(data:Data(sampleData), encoding:.utf8)

這樣我們就有了 date， point 和 JSON 字符串（sample) 了， 現(xiàn)在添加數(shù)據(jù)到 sample 表中：

// ... Insert
let stmt = "INSERT INTO samples (created_at, location, sample) VALUES ('\(created_at)', POINT\(point), '\(sampleJSON)')"
try mysql.execute(stmt)

請(qǐng)注意我們?cè)谔幚?POINT 時(shí)候，使用了一些技巧。在對(duì) (point) 展開為字符串 (37.20262, -112.98785) 后，完整的字符串是 POINT(37.20262, -112.98785)，這是 MySQL 所需要的數(shù)據(jù)，整個(gè)語(yǔ)句的字符串如下：

INSERT INTO samples (created_at, location, sample) VALUES ('2016-09-21 22:28:44', POINT(37.202620000000003, -112.98784999999999), '{"gps":{"latitude":37.20262,"longitude":-112.98785},"heading":90,"speed":82,"temperature":200}')

獲取結(jié)果

警告：在寫這篇文章的時(shí)候(2016-09-22), Vapor MySQL 1.0.0 有一個(gè) bug：在讀取 POINT 數(shù)據(jù)類型時(shí)會(huì) crash 掉，所以不得不在下面代碼中加入 do 代碼塊，然后不使用 select 語(yǔ)句。
我們?cè)?Vapor MySQL 中記錄了這個(gè) issue，等這個(gè) issue 修復(fù)以后，我們將更新文章。

在下面的例子中，我們將使用 MySQL 5.7 中引入對(duì) JSON 數(shù)據(jù)內(nèi)部的查詢特性，使用 SELECT … WHERE 查詢 JSON 數(shù)據(jù)。在這里查詢的是 samples 表中 JSON 數(shù)據(jù)類型 sample
中、speed 字段大于 80 的數(shù)據(jù)。

// ... 查詢
  let results = try mysql.execute("SELECT created_at,sample FROM samples where JSON_EXTRACT(sample, '$.speed') > 80") 
  for result in results {
    if let sample      = result["sample"]?.object,
       let speed       = sample["speed"]?.int,
       let temperature = sample["temperature"]?.int,
       let created_at  = result["created_at"]?.string {
      print("Time:\(created_at)\tSpeed:\(speed)\tTemperature:\(temperature)")
    }
  }

這里做一些說明。JSON_EXTRACT 函數(shù)是用來 返回從 JSON 文檔中的數(shù)據(jù)，根據(jù)傳入的路徑參數(shù)選擇文檔中滿足條件的數(shù)據(jù)。在本例中，我們解包了列 sample 中的 speed 值。

為了循環(huán)處理結(jié)果，我們使用了 for result in results 語(yǔ)句，接著使用 if let 語(yǔ)句驗(yàn)證結(jié)果數(shù)據(jù)。首先使用 let sample = result["sample"]?.object 獲取一個(gè)字典，對(duì)應(yīng) MySQL 中的 JSON 文檔，這是一句關(guān)鍵的代碼！Vapor MySQL 庫(kù)并沒有返回一個(gè) String，而 String 還需進(jìn)行 JSON 的解析。這個(gè)解析工作庫(kù)已經(jīng)幫你做了，所以你可以直接使用 sample 字典啦。

剩下的 let 語(yǔ)句給了我們 speed，temperature 和 created_at。注意 created_at 在 MySQL 中是 DATETIME 類型，我們讀取它為字符串。為了在 Swift 中轉(zhuǎn)換成 Date 類型，需要使用 .date(from:String) 方法加一個(gè) DateFormatter 來做類型轉(zhuǎn)換。

獲取代碼

如果你想直接運(yùn)行代碼，請(qǐng)到 github 上下載我們的代碼。
在任何地方使用 swift build 進(jìn)行編譯，運(yùn)行可執(zhí)行代碼，不要忘了你還需要擁有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶名并且授權(quán)通過。

本文由 SwiftGG 翻譯組翻譯，已經(jīng)獲得作者翻譯授權(quán)，最新文章請(qǐng)?jiān)L問 http://swift.gg。

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