CockroachDB在Golang中的使用指南

CockroachDB是一个开源的分布式SQL数据库，具有水平扩展、强一致性和高可用性等特点。下面我将介绍如何在Golang项目中使用CockroachDB。

1. 安装与配置

首先需要安装CockroachDB服务器和Golang驱动：

# 下载CockroachDB
wget https://binaries.cockroachdb.com/cockroach-v22.2.0.linux-amd64.tgz
tar xzf cockroach-v22.2.0.linux-amd64.tgz
cp cockroach-v22.2.0.linux-amd64/cockroach /usr/local/bin/

# 启动单节点集群（开发环境）
cockroach start-single-node --insecure --listen-addr=localhost

# 在Golang项目中添加驱动
go get github.com/lib/pq

2. 基本连接与操作

package main

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

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

	// 创建表
	if _, err := db.Exec(
		"CREATE TABLE IF NOT EXISTS accounts (id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(), balance INT)"); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 插入数据
	if _, err := db.Exec(
		"INSERT INTO accounts (balance) VALUES (1000), (250)"); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// 查询数据
	rows, err := db.Query("SELECT id, balance FROM accounts")
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer rows.Close()

	fmt.Println("Initial balances:")
	for rows.Next() {
		var id string
		var balance int
		if err := rows.Scan(&id, &balance); err != nil {
			log.Fatal(err)
		}
		fmt.Printf("%s %d\n", id, balance)
	}
}

3. 事务处理

CockroachDB支持ACID事务，下面是一个转账示例：

func transferFunds(db *sql.DB, fromID, toID string, amount int) error {
	tx, err := db.Begin()
	if err != nil {
		return err
	}
	
	// 确保事务要么提交要么回滚
	defer func() {
		if err != nil {
			tx.Rollback()
		}
	}()
	
	// 检查发送方余额
	var fromBalance int
	err = tx.QueryRow("SELECT balance FROM accounts WHERE id = $1", fromID).Scan(&fromBalance)
	if err != nil {
		return err
	}
	
	if fromBalance < amount {
		return fmt.Errorf("insufficient funds")
	}
	
	// 更新发送方余额
	_, err = tx.Exec("UPDATE accounts SET balance = balance - $1 WHERE id = $2", amount, fromID)
	if err != nil {
		return err
	}
	
	// 更新接收方余额
	_, err = tx.Exec("UPDATE accounts SET balance = balance + $1 WHERE id = $2", amount, toID)
	if err != nil {
		return err
	}
	
	// 提交事务
	return tx.Commit()
}

4. 高级特性

4.1 地理位置支持

// 创建带地理数据的表
_, err := db.Exec(`
	CREATE TABLE IF NOT EXISTS landmarks (
		id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
		name STRING,
		location GEOGRAPHY(POINT)
	)`)
if err != nil {
	log.Fatal(err)
}

// 插入地理数据
_, err = db.Exec(`
	INSERT INTO landmarks (name, location) 
	VALUES ('Eiffel Tower', ST_Point(48.8584, 2.2945))`)
if err != nil {
	log.Fatal(err)
}

// 查询附近地点
var name string
err = db.QueryRow(`
	SELECT name FROM landmarks 
	ORDER BY location <-> ST_Point(48.8600, 2.2900) 
	LIMIT 1`).Scan(&name)
if err != nil {
	log.Fatal(err)
}
fmt.Println("Nearest landmark:", name)

4.2 JSON支持

// 创建带JSON列的表
_, err := db.Exec(`
	CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
		id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
		name STRING,
		profile JSONB
	)`)
if err != nil {
	log.Fatal(err)
}

// 插入JSON数据
_, err = db.Exec(`
	INSERT INTO users (name, profile) 
	VALUES ('Alice', '{"age": 30, "interests": ["hiking", "reading"]}')`)
if err != nil {
	log.Fatal(err)
}

// 查询JSON数据
var interests []string
err = db.QueryRow(`
	SELECT profile->'interests' FROM users WHERE name = 'Alice'`).Scan(&interests)
if err != nil {
	log.Fatal(err)
}
fmt.Println("Alice's interests:", interests)

5. 性能优化技巧

1. 批量插入：使用单个INSERT语句插入多行数据

   _, err := db.Exec(`
       INSERT INTO accounts (balance) 
       VALUES (100), (200), (300), (400), (500)`)
   

2. 使用预编译语句：

   stmt, err := db.Prepare("INSERT INTO accounts(balance) VALUES($1)")
   if err != nil {
       log.Fatal(err)
   }
   defer stmt.Close()
   
   for i := 0; i < 10; i++ {
       _, err = stmt.Exec(i * 100)
       if err != nil {
           log.Fatal(err)
       }
   }
   

3. 连接池配置：

   db.SetMaxOpenConns(25)
   db.SetMaxIdleConns(25)
   db.SetConnMaxLifetime(5 * time.Minute)
   

6. 集群部署注意事项

在生产环境中，建议至少部署3个节点以确保高可用性：

# 节点1
cockroach start --insecure --store=node1 --listen-addr=localhost:26257 --http-addr=localhost:8080 --join=localhost:26257,localhost:26258,localhost:26259

# 节点2
cockroach start --insecure --store=node2 --listen-addr=localhost:26258 --http-addr=localhost:8081 --join=localhost:26257,localhost:26258,localhost:26259

# 节点3
cockroach start --insecure --store=node3 --listen-addr=localhost:26259 --http-addr=localhost:8082 --join=localhost:26257,localhost:26258,localhost:26259

连接字符串应包含多个节点：

connStr := "postgresql://root@localhost:26257,localhost:26258,localhost:26259/defaultdb?sslmode=disable"

以上是CockroachDB在Golang中的基本使用方法。CockroachDB兼容PostgreSQL协议，因此大多数PostgreSQL的Golang驱动和最佳实践都适用。