【Express.js】數據庫初始化

數據庫初始化

????????在軟件開發階段和測試階段，為了方便調試，我們通常會進行一系列的數據庫初始化操作，比如重置數據表，插入記錄等等，或者在部署階段進行數據初始化的操作

????????根據前面章節介紹過的 knex.js 和 sequelize.js，我們可以利用它們提供的方法進行DDL，本節就數據庫表重置的初始化行為做一點探討，表結果為User{id: num, name: string, age: num}，數據庫采用sqlite

Knex DDL

以下是利用 knex.schema 的一個簡單示例:
knex.js

const knex = require('knex');
const fs = require('fs');const sqlClient = knex({client: 'sqlite3',connection: {filename: `${__root}/db/data.db`,acquireConnectionTimeout: 1000},useNullAsDefault: true
});module.exports = sqlClient;

init.js

global.__root = __dirname;const knex = require('./knex.js');const drop = knex.schema.dropTableIfExists('user');
const create = knex.schema.createTable('user', (user)=>{user.increments('id').notNullable().primary();user.text('name').notNullable();user.integer('age').notNullable()
});
const promises = [drop,create];
Promise.all(promises)
.then(res=>{console.log('Database inits successfully!')
}).catch(err=>{console.error(err);
})

Sequelize DDL

以下是利用 Sequelize.Model 的一個簡單示例:
sequelize.js

const { Sequelize,DataTypes,Model } = require('sequelize');
const fs = require('fs');const sqlClient = new Sequelize({dialect: 'sqlite',storage: `${__root}/db/data.db`
})const User = sqlClient.define('User', {id: {primaryKey: true,type: DataTypes.INTEGER,allowNull: false,autoIncrement: true},name: {type: DataTypes.STRING,allowNull: false},age: {type: DataTypes.INTEGER,allowNull: false}
}, {tableName: 'user',timestamps: false,
});module.exports = {sqlz: sqlClient,User
}

init.js

global.__root = __dirname;const { User } = require('./sequelize');// User.drop();User.sync();
User.sync({ force: true })  //這個相當于前兩個的結合體.then(res=>{console.log('Database inits successfully!');}).catch(err=>{console.error(err);
})

SQL文件

????????Springboot作為Web后端最流行的框架之一，想必各位都接觸過或者聽說過，在Springboot中，可以在配置文件中設置sql腳本的路徑，在項目啟動時執行sql腳本來完成初始化。
????????這是一種非常好的方法，因為有時候我們項目場景下的數據庫表結構與關系可能非常復雜，而且不同語言，不同框架的實現有些區別，用代碼去完成初始化操作將是一件非常麻煩的事，既然SQL是關系型數據庫通用的語言，那我們就可以通過SQL腳本來定義數據庫表的結構和關系，可以手寫SQL腳本，也可以借助如Navicat之類的工具設計表然后轉儲sql腳本，然后交給我們的程序去執行，或者手動執行。

Node的sql框架千千萬，我在幾個主流框架中似乎都沒看到有提供執行sql文件的特性，其實沒那么復雜，不從構造完美的框架角度，僅以為項目服務的角度考慮來說是這樣的，接下來我們就來簡單實現一下通過sql腳本去初始化數據庫。

有兩條路：

  1. 運行環境先安裝sqlite3客戶端，node讀取sql腳本內容，node通過exec去指定目錄下，打開sqlite3命令行連接sqlite數據庫，同時把sql內容傳遞過去，在sqlite3中執行sql腳本完成數據庫初始化操作
  2. Node安裝sqlite3依賴，通過sql框架連接sqlite數據庫，node讀取sql腳本內容，對內容進行規范化處理只剩下純凈的sql語句后，交給sql框架以sql語句的形式去運行

Springboot采用的就是第2種方法，那我們也在Node中實現一下吧
實現準備好sql腳本 schemal.sql：

-- 先刪除user表
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
-- 定義表結構，并創建user表
CREATE TABLE `user` (id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,  --自增主鍵name TEXT NOT NULL,age INTEGER NOT NULL
);

Knex

先用Knex作為sql框架做個示范。獲取到項目根目錄路徑后，建立數據庫連接：
knex.js

const knex = require('knex');
const fs = require('fs');const sqlClient = knex({client: 'sqlite3',connection: {filename: `${__root}/db/data.db`,acquireConnectionTimeout: 1000},useNullAsDefault: true
});module.exports = sqlClient;

接下來，為客戶端實現執行sql文件的方法：

  1. 定義runSql方法的傳參和返回
    我這里傳入sql文件的路徑，返回sql語句執行的promise鏈
  2. 內部實現，首先通過fs模塊讀取sql腳本內容并轉為字符串
  3. 把內容中的注釋去掉
  4. 去掉內容首尾的空格
  5. 去掉\r
  6. 去掉\n（我為了打印sql語段時更加美觀，省去了這一步，不影響執行結果）
  7. 把內容按照;號分割成一個個獨立的sql語句字串
  8. 過濾掉空字串(由每2個sql語句間的空格形成)
sqlClient.runSql = (path)=>{const script = fs.readFileSync(path).toString();console.log("Going to run a sql file:");console.log(script);/*** 拆成一句句sql來執行是因為，knex執行一串語句時，會把它們都算進一個事務內* 利用正則忽略注釋* 去首尾空格* 按冒號分句* 校驗字串是否為sql語句* @type {string[]}*/const sqls = script.replace(/\/\*[\s\S]*?\*\/|(--|\#)[^\r\n]*/gm, '').trim().replaceAll('\r','').split(';').filter(str=>{return str.trim() ? true : false;});console.log("sqls");console.log(sqls);console.log("start run:");const promises = sqls.map(sql=>{sql += ';';  // knex會自動補上冒號，加不加無所謂其實console.log("Going to run a sql:");console.log(sql);return sqlClient.raw(sql);})return promises;
}

到這里，我們就得到了純凈的一條條sql語句，接下來把sql語句丟給knex即可：
init.js

global.__root = __dirname;const knex = require('./knex.js')const promises = knex.runSql(`${__root}/db/schema.sql`);
Promise.all(promises).then(res=>{console.log("Database inits successfully!")}).catch(err=>{console.error(err);
})

輸出結果：

D:\Workstation\gitee-localRepo\express-demo\DatabaseInit>node index.js
Going to run a sql file:
-- 先刪除user表
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
-- 定義表結構，并創建user表
CREATE TABLE `user` (id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,  --自增主鍵name TEXT NOT NULL,age INTEGER NOT NULL
);sqls
['DROP TABLE IF EXISTS `user`','\n' +'\n' +'CREATE TABLE `user` (\n' +'    id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,  \n' +'    name TEXT NOT NULL,\n' +'    age INTEGER NOT NULL\n' +')'
]
start run:
Going to run a sql:
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
Going to run a sql:CREATE TABLE `user` (id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,name TEXT NOT NULL,age INTEGER NOT NULL
);
Server is ready on http://:::8080
Database inits successfully!

很好，我們可以很清晰的看到sql的執行過程

Sequelize

????????如果你把knex這套照搬過去，把knex.raw換成sequelize.query，你也許會尷尬的發現，不太對勁，它先創建了user表，接著又把它給刪了，還大言不慚地打印了成功信息（我的環境下是這樣，不清楚別人會不會，但既然發生了就說明存在一定的問題）。嘗試反復執行knex示例和seuelize示例，前者永遠正確，后者永遠錯誤，而且sequelize似乎更慢一點，產生這樣的區別，可能是它們執行sql語句的實現機制不太一樣，花費精力去看它源碼沒有必要，既然在這個場景下我們這兩個步驟有著明確的先后順序，那我們就通過async/await讓它們完全的順序執行即可：

sqlClient.runSql = async (path)=> {const script = fs.readFileSync(path).toString();console.log("Going to run a sql file:");console.log(script);/*** 拆成一句句sql來執行是因為，knex執行一串語句時，會把它們都算進一個事務內* 忽略注釋* 去首尾空格* 按冒號分句* 校驗字串是否為sql語句* @type {string[]}*/const sqls = script.replace(/\/\*[\s\S]*?\*\/|(--|\#)[^\r\n]*/gm, '').trim().replaceAll('\r','').split(';').filter(str=>{return str.trim() ? true : false;});console.log("sqls");console.log(sqls);console.log("start run:");for (let sql of sqls) {const res = await sqlClient.query(`${sql};`);}
}

輸出結果：

D:\Workstation\gitee-localRepo\express-demo\DatabaseInit>node index.js
Going to run a sql file:
-- 先刪除user表
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
-- 定義表結構，并創建user表
CREATE TABLE `user` (id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,  --自增主鍵name TEXT NOT NULL,age INTEGER NOT NULL
);sqls
['DROP TABLE IF EXISTS `user`','\n' +'\n' +'CREATE TABLE `user` (\n' +'    id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,  \n' +'    name TEXT NOT NULL,\n' +'    age INTEGER NOT NULL\n' +')'
]
start run:
Server is ready on http://:::8080
Executing (default): DROP TABLE IF EXISTS `user`;
Executing (default): CREATE TABLE `user` (id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,name TEXT NOT NULL,age INTEGER NOT NULL
);
Database inits successfully!

Ok！現在Sequelize也按照我們的意愿完成了重置user表的初始化工作

如果初始化過程中涉及嚴格的先后順序，務必做好同步流甚至回滾機制。此外，在實際項目中，為了項目的代碼規范性，應當將數據庫路徑，初始化腳本路徑都寫在配置文件中，而不是像本節為了方便直接寫在需要調用的js文件中。

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