Ruby操作数据库方法 ruby编程开发
程序员文章站
2022-06-16 11:46:22
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各种形式的数据是当前信息社会的基石；而数据库则是保存、管理数据的最佳工具。一个现代编程语言，如果缺少操作数据库的支持，那么它的用途就会大打折扣。值得庆幸的是，我喜爱的Ruby语言，对数据库的支持是很完善的。今天，我就想和大家分享一下Ruby操作数据库的各种不同的方法。
通过编写对应数据库的驱动插件，目前Ruby支持大部分主流的关系型数据库系统，从开源的MySQL/Postgresql，到商业的DB2/Oracle，都有Ruby爱好者编写的对应驱动，并且在不断更新。所以，如果您想把Ruby用在以数据库为中心的信息系统中时，不需要有任何顾虑。
从底层的基本操作到高级的抽象操作这个顺序，目前Ruby访问数据库的方法可分为4层，如下图所示：
------------------------------------------------------
| 4 - ActiveRecord ORM
------------------------------------------------------
| 3 - DBI抽象层
------------------------------------------------------
| 2 - 对应数据库的Ruby驱动层(Ruby-Pr...)
------------------------------------------------------
| 1 - 数据库层(MySQL/Postgresql...)
------------------------------------------------------
最底层是数据库层，这层对应了各种不同的关系型数据库，比如MySQL/Oracle等。它上面的是驱动层，就是各数据库对应的Ruby驱动插件，这层的插件是数据库相关的，就是不同的数据库驱动插件也不同。然后在驱动层的基础上，我们就可以发展出DBI层(Database Interface)。在DBI这层，我们就可以编写独立于数据库的代码了。哈，这就是抽象的力量，也是我们软件开发者一直在追求的。不过当前的一个流行趋势是ORM，就是对象／关系型数据库表的映射，ActiveRecord就是一个 Ruby 的ORM组件，我们在下面可以看到它的一些应用。
现在，让我们一步步来体验一下Ruby操作数据库的快乐！我是在类Unix环境下（Linux/MacOSX都/BSD可以）操作的，数据库我选择了postgresql，因为我喜欢它的易用强大和宽松的BSD协议。您可以到 www.postgresql.com 下载最新的代码来编译、安装postgres数据库，这里不详细说明了。
假设我们把数据库安装在/usr/local/pgsql里面，用户名／密码为postgres/postgres。第一步，我们要安装postgres对应的Ruby驱动程序，您可以到 http://ruby.scripting.ca/postgres 下载该驱动。我下载的是文件ruby-postgres-0.7.1.tar.gz(2003/01/06)，然后1、解压缩：tar zxvf ruby-postgres-0.7.1.tar.gz
2、配置：
cd ruby-postgres-0.7.1
ruby extconf.rb --with-pgsql-include-dir=/usr/local/pgsql/include \
--with-pgsql-lib-dir=/usr/local/pgsql/lib
注意：后面--with-pgsql-include-dir和--with-pgsql-lib-dir要根据您的postgres安装路径灵活修改。
3、编译：make
4、安装：sudo make install
安装上postgres的Ruby驱动之后，我们就可以用它来完成一些基本的对Postgresql数据库操作了。启动数据库postgres，建立一个测试数据库：createdb -E UNICODE testdb
然后我们往testdb数据库插入一个新表mytab，为简单起见，就2个字段：
[Copy to clipboard]
CODE:
create table mytab(
id serial not null,
msg varchar(100),
primary key(id)
);
好了，准备好这些之后，就可以使用驱动来连接、操作了。在上面提到的下载驱动的站点，有一份简单的文稿，描述了该驱动支持的各种方法、函数。现在就让我们来完成一个简单的任务，就是往表mytab中插入一条数据，然后显示整个表的内容。这时直接使用postgres数据库驱动写的代码：
[Copy to clipboard]
CODE:
require 'postgres'
# 对应参数：主机名，端口号，连接参数，指定pgtty，数据库，用户名，密码
conn = PGconn.connect('localhost', 5432, '', '', 'testdb', 'postgres', 'postgres')
# exec方法直接执行SQL语句，返回一个PGresult对象
conn.exec("insert into mytab(msg) values('I was inserted by driver.')")
# 取得表格数据，并分行打印
res = conn.exec('select * from mytab').result
for data in res
p data
end
conn.close # 关闭数据库连接
上面代码运行结果：
[Copy to clipboard]
CODE:
inity:~/tmp jellen$ ruby qd.rb
["1", "I was inserted by driver."]
直接面向数据库驱动的代码，虽然能完成工作，但是可移植性差，并且代码比较底层，不容易维护。要是换一个数据库，就需要重新编写大部分代码，这样不利于系统维护。于是人们便在数据库驱动的上面，抽象出DBI这样一个应用。就是只要变换几条数据库连接命令，就可以用相同的代码来操作各种不同的数据库，而且编程借口进一步统一、完善。这样，就大大减少了程序员为多个不同数据库编程的工作量，大大扩展了应用程序的可移植性。
要使用Ruby DBI，我们必须下载安装它，这个是Ruby DBI的官方站点：
http://rubyforge.org/projects/ruby-dbi
您可以在上面下载到ruby-dbi的最新代码，我下的是dbi-0.1.1.tar.gz
接下来解压缩：tar zxvf dbi-0.1.1.tar.gz
转到目录：cd ruby-dbi
然后配置：
ruby setup.rb config --with=dbi,dbd_pg
注：这个--with参数根据您的数据库类型选择（可以多个），这里仅选postgresql。
ruby setup.rb setup
最后安装：sudo ruby setup.rb install
装上ruby-dbi之后，我们就可以使用它来操作数据库了。搜索网络，我们能找到一些ruby-dbi的资料，足够我们能够开始使用ruby-dbi来干活。下面的代码就是完成了和上面一样的任务，就往表格插一条数据，然后显示整个表格的内容：
[Copy to clipboard]
CODE:
require 'dbi'
# 根据不同的数据库，填不同的连接字符串，然后跟用户名、密码
dbh = DBI.connect('DBI:Pg:testdb', 'postgres', 'postgres')
# 可以使用sql替换，避免注入式攻击。
sql = 'insert into mytab(msg) values(?)'
dbh.do(sql, 'I was inserted by ruby-dbi.')
# dbi有完善的事务支持
sth = dbh.prepare('select * from mytab')
sth.execute
while row = sth.fetch
p row
end
sth.finish
dbh.disconnect # 关闭数据库连接
从上面的代码可以看出，dbi层对数据库的操作更加抽象、高级，对各种工程中用到的技术支持也更完善。可以说，ruby-dbi是ruby直接操作数据库最好的方式，很适合在实际工程中使用。
最后我们要看的是ActiveRecord组件操作数据库的方法。ActiveRecord是著名的Ruby MVC框架Rails的一个组件，用来实现对象／关系型数据的映射，它在更高抽象层次上实现了操作数据库的各种方法，是一个简单好用的项目开发组件。由于Ruby拥有gems这个优秀的插件体系，我们可以单独使用ActiveRecord来操作数据库。由于ActiveRecord是 rails 的一个组件，所以如果您机器上已经安装了rails，那么ActiveRecord就不用另外安装了。不过单独安装它也很容易，只要在终端运行：
gem install activerecord
就可以了（前提是您已经安装了RubyGems）。
在ActiveRecord中，数据库的一个表格代表程序中的一个类对象，表格中的每个字段分别对应了类中的一个属性。对数据库的操作转化到程序中程序员熟悉的代码模式；我们可以不用涉及具体的SQL语句，就可以对数据库进行增、删、改等操作了。这样一来，我们可以在更高的抽象层次上来进行业务操作，完全屏蔽了丑陋的SQL语句，抽象万岁！
ActiveRecord有一个自成体系的操作模式，比如数据表格和类的命名、对应方式，是复数的表名对应单数的类名，如果一个表格名字为students，那么和它对应的类名就是Student。这些规定对刚接触Rails的人可以感觉不习惯，但是习惯之后就会发觉其实也是很方便的，至少我们不用为代码中各种变量、类的命名伤脑筋了。然后ActiveRecord有很多内建的方法，具体请参考相关书籍。现在，让我们来用ActiveRecord来完成我们上面规定的任务，不多解释，请看代码：
[Copy to clipboard]
CODE:
require 'rubygems'
require_gem 'activerecord' # 请注意使用rubygems时候的声明方式
# 连接数据库，按需求填写各种参数。
ActiveRecord::Base.establish_connection(:adapter => "postgresql",
:host => "localhost", :database => "testdb")
class Mytab < ActiveRecord::Base # 开始ORM对应
set_table_name 'mytab' # 指定数据库名
end
# 插入一条数据
tab = Mytab.new
tab.msg = 'I was inserted by ActiveRecord.'
tab.save
# 显示所有数据
data = Mytab.find(:all)
data.each { |line| puts "['#{line[:id]}', '#{line[:msg]}']" }
感叹于程序员对抽象孜孜不倦的追求，查看上面的代码，我们没有看到任何具体的SQL语句，全部预定对数据库的操作，都在常规的类对象操作之间完成。为了验证我们的整个操作过程，我们可以到postgresql的交互命令行终端：psql -U postgres testdb
[Copy to clipboard]
CODE:
testdb=# select * from mytab;
id | msg
----+---------------------------------
1 | I was inserted by driver.
2 | I was inserted by ruby-dbi.
3 | I was inserted by ActiveRecord.
(3 rows
哈哈，所有数据都已经正确入库！到此为止，我们一起体验了Ruby语言操作数据的不同方法。没一种操作数据库的方法都有自己的优点和缺点，在实际工作中，大家应该按照具体情况选择适合自己的方法。本文只是起个抛砖引玉的作用，要详细了解每个方法具体的内容，请参考相关文档。
通过编写对应数据库的驱动插件，目前Ruby支持大部分主流的关系型数据库系统，从开源的MySQL/Postgresql，到商业的DB2/Oracle，都有Ruby爱好者编写的对应驱动，并且在不断更新。所以，如果您想把Ruby用在以数据库为中心的信息系统中时，不需要有任何顾虑。
从底层的基本操作到高级的抽象操作这个顺序，目前Ruby访问数据库的方法可分为4层，如下图所示：
------------------------------------------------------
| 4 - ActiveRecord ORM
------------------------------------------------------
| 3 - DBI抽象层
------------------------------------------------------
| 2 - 对应数据库的Ruby驱动层(Ruby-Pr...)
------------------------------------------------------
| 1 - 数据库层(MySQL/Postgresql...)
------------------------------------------------------
最底层是数据库层，这层对应了各种不同的关系型数据库，比如MySQL/Oracle等。它上面的是驱动层，就是各数据库对应的Ruby驱动插件，这层的插件是数据库相关的，就是不同的数据库驱动插件也不同。然后在驱动层的基础上，我们就可以发展出DBI层(Database Interface)。在DBI这层，我们就可以编写独立于数据库的代码了。哈，这就是抽象的力量，也是我们软件开发者一直在追求的。不过当前的一个流行趋势是ORM，就是对象／关系型数据库表的映射，ActiveRecord就是一个 Ruby 的ORM组件，我们在下面可以看到它的一些应用。
现在，让我们一步步来体验一下Ruby操作数据库的快乐！我是在类Unix环境下（Linux/MacOSX都/BSD可以）操作的，数据库我选择了postgresql，因为我喜欢它的易用强大和宽松的BSD协议。您可以到 www.postgresql.com 下载最新的代码来编译、安装postgres数据库，这里不详细说明了。
假设我们把数据库安装在/usr/local/pgsql里面，用户名／密码为postgres/postgres。第一步，我们要安装postgres对应的Ruby驱动程序，您可以到 http://ruby.scripting.ca/postgres 下载该驱动。我下载的是文件ruby-postgres-0.7.1.tar.gz(2003/01/06)，然后1、解压缩：tar zxvf ruby-postgres-0.7.1.tar.gz
2、配置：
cd ruby-postgres-0.7.1
ruby extconf.rb --with-pgsql-include-dir=/usr/local/pgsql/include \
--with-pgsql-lib-dir=/usr/local/pgsql/lib
注意：后面--with-pgsql-include-dir和--with-pgsql-lib-dir要根据您的postgres安装路径灵活修改。
3、编译：make
4、安装：sudo make install
安装上postgres的Ruby驱动之后，我们就可以用它来完成一些基本的对Postgresql数据库操作了。启动数据库postgres，建立一个测试数据库：createdb -E UNICODE testdb
然后我们往testdb数据库插入一个新表mytab，为简单起见，就2个字段：
[Copy to clipboard]
CODE:
create table mytab(
id serial not null,
msg varchar(100),
primary key(id)
);
好了，准备好这些之后，就可以使用驱动来连接、操作了。在上面提到的下载驱动的站点，有一份简单的文稿，描述了该驱动支持的各种方法、函数。现在就让我们来完成一个简单的任务，就是往表mytab中插入一条数据，然后显示整个表的内容。这时直接使用postgres数据库驱动写的代码：
[Copy to clipboard]
CODE:
require 'postgres'
# 对应参数：主机名，端口号，连接参数，指定pgtty，数据库，用户名，密码
conn = PGconn.connect('localhost', 5432, '', '', 'testdb', 'postgres', 'postgres')
# exec方法直接执行SQL语句，返回一个PGresult对象
conn.exec("insert into mytab(msg) values('I was inserted by driver.')")
# 取得表格数据，并分行打印
res = conn.exec('select * from mytab').result
for data in res
p data
end
conn.close # 关闭数据库连接
上面代码运行结果：
[Copy to clipboard]
CODE:
inity:~/tmp jellen$ ruby qd.rb
["1", "I was inserted by driver."]
直接面向数据库驱动的代码，虽然能完成工作，但是可移植性差，并且代码比较底层，不容易维护。要是换一个数据库，就需要重新编写大部分代码，这样不利于系统维护。于是人们便在数据库驱动的上面，抽象出DBI这样一个应用。就是只要变换几条数据库连接命令，就可以用相同的代码来操作各种不同的数据库，而且编程借口进一步统一、完善。这样，就大大减少了程序员为多个不同数据库编程的工作量，大大扩展了应用程序的可移植性。
要使用Ruby DBI，我们必须下载安装它，这个是Ruby DBI的官方站点：
http://rubyforge.org/projects/ruby-dbi
您可以在上面下载到ruby-dbi的最新代码，我下的是dbi-0.1.1.tar.gz
接下来解压缩：tar zxvf dbi-0.1.1.tar.gz
转到目录：cd ruby-dbi
然后配置：
ruby setup.rb config --with=dbi,dbd_pg
注：这个--with参数根据您的数据库类型选择（可以多个），这里仅选postgresql。
ruby setup.rb setup
最后安装：sudo ruby setup.rb install
装上ruby-dbi之后，我们就可以使用它来操作数据库了。搜索网络，我们能找到一些ruby-dbi的资料，足够我们能够开始使用ruby-dbi来干活。下面的代码就是完成了和上面一样的任务，就往表格插一条数据，然后显示整个表格的内容：
[Copy to clipboard]
CODE:
require 'dbi'
# 根据不同的数据库，填不同的连接字符串，然后跟用户名、密码
dbh = DBI.connect('DBI:Pg:testdb', 'postgres', 'postgres')
# 可以使用sql替换，避免注入式攻击。
sql = 'insert into mytab(msg) values(?)'
dbh.do(sql, 'I was inserted by ruby-dbi.')
# dbi有完善的事务支持
sth = dbh.prepare('select * from mytab')
sth.execute
while row = sth.fetch
p row
end
sth.finish
dbh.disconnect # 关闭数据库连接
从上面的代码可以看出，dbi层对数据库的操作更加抽象、高级，对各种工程中用到的技术支持也更完善。可以说，ruby-dbi是ruby直接操作数据库最好的方式，很适合在实际工程中使用。
最后我们要看的是ActiveRecord组件操作数据库的方法。ActiveRecord是著名的Ruby MVC框架Rails的一个组件，用来实现对象／关系型数据的映射，它在更高抽象层次上实现了操作数据库的各种方法，是一个简单好用的项目开发组件。由于Ruby拥有gems这个优秀的插件体系，我们可以单独使用ActiveRecord来操作数据库。由于ActiveRecord是 rails 的一个组件，所以如果您机器上已经安装了rails，那么ActiveRecord就不用另外安装了。不过单独安装它也很容易，只要在终端运行：
gem install activerecord
就可以了（前提是您已经安装了RubyGems）。
在ActiveRecord中，数据库的一个表格代表程序中的一个类对象，表格中的每个字段分别对应了类中的一个属性。对数据库的操作转化到程序中程序员熟悉的代码模式；我们可以不用涉及具体的SQL语句，就可以对数据库进行增、删、改等操作了。这样一来，我们可以在更高的抽象层次上来进行业务操作，完全屏蔽了丑陋的SQL语句，抽象万岁！
ActiveRecord有一个自成体系的操作模式，比如数据表格和类的命名、对应方式，是复数的表名对应单数的类名，如果一个表格名字为students，那么和它对应的类名就是Student。这些规定对刚接触Rails的人可以感觉不习惯，但是习惯之后就会发觉其实也是很方便的，至少我们不用为代码中各种变量、类的命名伤脑筋了。然后ActiveRecord有很多内建的方法，具体请参考相关书籍。现在，让我们来用ActiveRecord来完成我们上面规定的任务，不多解释，请看代码：
[Copy to clipboard]
CODE:
require 'rubygems'
require_gem 'activerecord' # 请注意使用rubygems时候的声明方式
# 连接数据库，按需求填写各种参数。
ActiveRecord::Base.establish_connection(:adapter => "postgresql",
:host => "localhost", :database => "testdb")
class Mytab < ActiveRecord::Base # 开始ORM对应
set_table_name 'mytab' # 指定数据库名
end
# 插入一条数据
tab = Mytab.new
tab.msg = 'I was inserted by ActiveRecord.'
tab.save
# 显示所有数据
data = Mytab.find(:all)
data.each { |line| puts "['#{line[:id]}', '#{line[:msg]}']" }
感叹于程序员对抽象孜孜不倦的追求，查看上面的代码，我们没有看到任何具体的SQL语句，全部预定对数据库的操作，都在常规的类对象操作之间完成。为了验证我们的整个操作过程，我们可以到postgresql的交互命令行终端：psql -U postgres testdb
[Copy to clipboard]
CODE:
testdb=# select * from mytab;
id | msg
----+---------------------------------
1 | I was inserted by driver.
2 | I was inserted by ruby-dbi.
3 | I was inserted by ActiveRecord.
(3 rows
哈哈，所有数据都已经正确入库！到此为止，我们一起体验了Ruby语言操作数据的不同方法。没一种操作数据库的方法都有自己的优点和缺点，在实际工作中，大家应该按照具体情况选择适合自己的方法。本文只是起个抛砖引玉的作用，要详细了解每个方法具体的内容，请参考相关文档。