Swift 3.0を使用してMySQLデータベースを操作します

開始

このチュートリアルでは、Ubuntu 16.04 システムと MySQL 5.7 を使用します。 MySQL 5.7 には一連の新機能が導入されています。その 1 つは、JSON データをより効率的に保存する機能を提供すると同時に、JSON データの内部をクエリする機能を提供することです。その後、MySQL 5.7 が Ubuntu 16.04 のデフォルトの MySQL バージョンになった場合、Ubuntu 16.04 をオペレーティング システムとして使用します。

Swift をまだインストールしていない場合は、apt-get を使用してインストールできます。インストール手順については、この記事を参照してください。 2016 年 9 月末、Apple は Ubuntu 16.04 上で Swift イメージのコンパイルも開始しました。詳細については、Swift.org をご覧ください。

データベースの作成

データベースに swift_test という名前を付け、割り当てられたユーザーは swift、パスワードは swiftpass です。MySQL に精通している場合は、認可のために GRANT ALL ON swift_test.* を実行する必要があることがわかるはずです。
この部分のコマンドは次のとおりです:

# 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

Swift パッケージを作成します

ここで正式なコーディングを開始し、最初にパッケージを作成します:

# mkdir swift_mysql
# swift package init --type executable

Package.swift ファイルを作成します:

import PackageDescription

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

2 番目のステップでは、次を使用します。補助ツール コード ランダム データを生成し、データベースに入力します。 Sources ディレクトリの下に utils.swift ファイルを追加し、その中に次のコンテンツを追加します:

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

次に実際のコードが来ます。main.swift ファイルは Vapor MySQL モジュールを使用します。

データベースに接続します

次のコードを Sources/main.swift に追加します:

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)
}

上記のコードはデータベースを設定し、mysql を処理します。コンストラクター Database(host:String、user:String、password:String、database:String) は一目瞭然です。
ステートメント try mysql.execute("SELECT @@version") は、データベースに正しく接続され、正常に接続されていることを確認するテストに使用されます。 do コード ブロックがエラーなく実行されれば、データベースの操作を開始できます。

整数と文字列

MySQL へのすべての呼び出しは、execute(_:String) メソッドを経由します。このメソッドは、.create(table:String, ...) や .insert(table:String, ....execute などの一部の抽象 API メソッドとは異なることに注意してください。元の SQL ステートメントを取得して、それを .exe に渡します。 MySQL コネクター

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)
}

クエリ結果もexecute(_:String) メソッドを使用しますが、返される結果は [String:Node] ディクショナリです。ディクショナリのキーはデータベースの列名に対応します。

Node 类型是 Vapor 中的数据结构，用于转化为不同的类型。你可以从这里获取更多的信息。使用 Node 类型来表达 MySQL 可以方便的转换成对应的 Swift 类型。比如：let bar = result["bar"]?.int 给我们一个整型。

继续

接着我们来看一些更复杂的例子，比如创建一个表，包含了 MySQL 的 DATE， POINT 和 JSON 数据类型。我们的表名叫 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)
}

要插入一个日期到数据库中，需要正确的 SQL 语句：

// ... 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)

接下来使用 Swift 元组来创建一个 POINT：

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

最后，我们来处理 MySQL 5.7 中新的 JSON 数据类型，此外我们使用了 Jay 包来快速将一个 Swift 字典 [String:Any] 转换为 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：你不需要显式在 Package.swift 中声明对 Jay 的依赖，因为在 MySQL 的包中已经包含了这个依赖。接下来我们把 JSON 数据转换为 String，用来拼凑 MySQL 语句。

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

这样我们就有了 date， point 和 JSON 字符串（sample) 了， 现在添加数据到 sample 表中：

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

请注意我们在处理 POINT 时候，使用了一些技巧。在对 (point) 展开为字符串 (37.20262, -112.98785) 后，完整的字符串是 POINT(37.20262, -112.98785)，这是 MySQL 所需要的数据，整个语句的字符串如下：

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}')

获取结果

警告：在写这篇文章的时候(2016-09-22), Vapor MySQL 1.0.0 有一个 bug：在读取 POINT 数据类型时会 crash 掉，所以不得不在下面代码中加入 do 代码块，然后不使用 select 语句。我们在 Vapor MySQL 中记录了这个 issue，等这个 issue 修复以后，我们将更新文章。

在下面的例子中，我们将使用 MySQL 5.7 中引入对 JSON 数据内部的查询特性，使用 SELECT … WHERE 查询 JSON 数据。在这里查询的是 samples 表中 JSON 数据类型 sample中、speed 字段大于 80 的数据。

// ... 查询
  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)")
    }
  }

这里做一些说明。JSON_EXTRACT 函数是用来 返回从 JSON 文档中的数据，根据传入的路径参数选择文档中满足条件的数据。在本例中，我们解包了列 sample 中的 speed 值。

为了循环处理结果，我们使用了 for result in results 语句，接着使用 if let 语句验证结果数据。首先使用 let sample = result["sample"]?.object 获取一个字典，对应 MySQL 中的 JSON 文档，这是一句关键的代码！Vapor MySQL 库并没有返回一个 String，而 String 还需进行 JSON 的解析。这个解析工作库已经帮你做了，所以你可以直接使用 sample 字典啦。

剩下的 let 语句给了我们 speed，temperature 和 created_at。注意 created_at 在 MySQL 中是 DATETIME 类型，我们读取它为字符串。为了在 Swift 中转换成 Date 类型，需要使用 .date(from:String) 方法加一个 DateFormatter 来做类型转换。

获取代码

如果你想直接运行代码，请到 github 上下载我们的代码。
在任何地方使用 swift build 进行编译，运行可执行代码，不要忘了你还需要拥有一个数据库，用户名并且授权通过。