CockroachDB 在 Golang 中的使用指南

CockroachDB 是一个分布式、可扩展、地理复制的事务型数据库系统，与 PostgreSQL 兼容。下面我将介绍如何在 Golang 中使用 CockroachDB。

安装驱动

首先需要安装 CockroachDB 的 Go 驱动：

go get github.com/lib/pq

基本连接示例

package main

import (
	"database/sql"
	"fmt"
	"log"
	_ "github.com/lib/pq"
)

func main() {
	// 连接字符串格式：
	// postgresql://username:password@host:port/database?parameters
	connStr := "postgresql://root@localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable"
	
	db, err := sql.Open("postgres", connStr)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer db.Close()

	// 测试连接
	err = db.Ping()
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Println("成功连接到 CockroachDB")
}

创建表

func createTable(db *sql.DB) error {
	_, err := db.Exec(`
		CREATE TABLE IF NOT EXISTS accounts (
			id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
			balance DECIMAL NOT NULL,
			name STRING NOT NULL,
			created_at TIMESTAMP DEFAULT now()
		)
	`)
	return err
}

事务处理示例

CockroachDB 支持 ACID 事务，以下是一个转账事务示例：

func transferFunds(db *sql.DB, fromID, toID string, amount float64) error {
	tx, err := db.Begin()
	if err != nil {
		return err
	}
	
	// 确保事务最终被提交或回滚
	defer func() {
		if err != nil {
			tx.Rollback()
			return
		}
		err = tx.Commit()
	}()

	// 检查发送方余额
	var balance float64
	err = tx.QueryRow("SELECT balance FROM accounts WHERE id = $1", fromID).Scan(&balance)
	if err != nil {
		return err
	}
	
	if balance < amount {
		return fmt.Errorf("余额不足")
	}

	// 扣除发送方金额
	_, err = tx.Exec("UPDATE accounts SET balance = balance - $1 WHERE id = $2", amount, fromID)
	if err != nil {
		return err
	}

	// 增加接收方金额
	_, err = tx.Exec("UPDATE accounts SET balance = balance + $1 WHERE id = $2", amount, toID)
	if err != nil {
		return err
	}

	return nil
}

地理复制配置

CockroachDB 的地理复制功能通常在数据库集群配置中设置，而不是在客户端代码中。但你可以通过 SQL 命令配置复制区域：

func configureReplication(db *sql.DB) error {
	// 设置表在多个区域复制
	_, err := db.Exec(`
		ALTER TABLE accounts 
		CONFIGURE ZONE USING 
			num_replicas = 5,
			constraints = '{"+region=us-east1": 2, "+region=us-central1": 2, "+region=us-west1": 1}'
	`)
	return err
}

批量插入示例

func bulkInsertAccounts(db *sql.DB, accounts []Account) error {
	tx, err := db.Begin()
	if err != nil {
		return err
	}
	
	stmt, err := tx.Prepare(`
		INSERT INTO accounts (name, balance) 
		VALUES ($1, $2)
	`)
	if err != nil {
		tx.Rollback()
		return err
	}
	defer stmt.Close()

	for _, acc := range accounts {
		_, err = stmt.Exec(acc.Name, acc.Balance)
		if err != nil {
			tx.Rollback()
			return err
		}
	}

	return tx.Commit()
}

连接池配置

func configureConnectionPool(db *sql.DB) {
	// 设置最大打开连接数
	db.SetMaxOpenConns(25)
	
	// 设置最大空闲连接数
	db.SetMaxIdleConns(5)
	
	// 设置连接最大存活时间
	db.SetConnMaxLifetime(5 * time.Minute)
}

最佳实践

1. 使用连接池：如上面示例所示，合理配置连接池参数
2. 合理使用事务：将相关操作放在同一个事务中
3. 处理重试：对于可能因并发冲突失败的操作实现重试逻辑
4. 监控：集成监控以跟踪查询性能
5. 使用预编译语句：特别是对于频繁执行的查询

错误处理与重试

func executeWithRetry(db *sql.DB, fn func(*sql.Tx) error) error {
	var err error
	for i := 0; i < 3; i++ {
		tx, beginErr := db.Begin()
		if beginErr != nil {
			return beginErr
		}
		
		err = fn(tx)
		if err == nil {
			return tx.Commit()
		}
		
		tx.Rollback()
		
		// 如果是可重试错误，等待后重试
		if isRetryableError(err) {
			time.Sleep(time.Duration(i+1) * 100 * time.Millisecond)
			continue
		}
		
		return err
	}
	return err
}

func isRetryableError(err error) bool {
	// 根据CockroachDB错误码判断是否可重试
	// 这里简化处理，实际应用中需要更详细的判断
	return strings.Contains(err.Error(), "restart transaction")
}

以上是 CockroachDB 在 Golang 中的基本使用方法。CockroachDB 的强大之处在于其分布式特性，更多高级功能如分布式查询优化、多区域部署等需要在数据库集群层面进行配置。