文盤Rust -- 安全連線 TiDB/Mysql

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時間 2023-03-15 22:01:56 京東雲開發者

主題:

作者：京東科技賈世聞

最近在折騰rust與資料庫整合，為了偷懶，選了Tidb Cloud Serverless Tier 作為資料來源。Tidb 無疑是近五年來最優秀的國產開源分散式資料庫，Tidb Cloud Serverless Tier作為pingcap旗下的雲產品方便又經濟，這次使用還有一些小驚喜，這個後文再說。

Tidb Cloud Serverless Tier 的使用文件還是很全面的，詳細情況請參考使用 TiDB Cloud (Serverless Tier) 構建 TiDB 叢集.

叢集建立完成後，Tidb Cloud Serverless Tier 有個小功能是可以顯示主流客戶端以及流行程式語言的連線程式碼。包括: MysqlCli、MyCli、JDBC、Python、golang以及Nodejs。

嗯？rust 的程式碼在哪兒？很遺憾沒有rust的程式碼。而且為了安全起見，Tidb Cloud Serverless Tier 貌似只支援安全連線。在查詢文件過程中rust 的資料庫驅動和很多orm文件中也沒有關於安全詳細的描述，不少思路是在issues裡面給出的。索性把rust 連線 mysql 主流方式的安全連線程式碼都記錄下來，一來給自己留個備忘，二來給需要的同學做個提示。

以下例項所使用的的標的建表語句如下

CREATE TABLE IF NOT EXISTS sample (
        id BIGINT NOT NULL ,
        name VARCHAR(128) NOT NULL,
        gender TINYINT NOT NULL,
        mobile VARCHAR(11) NOT NULL,
        create_time DATETIME NOT NULL, 
        update_time DATETIME NOT NULL, 
        PRIMARY KEY(id)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

mysql rust driver

rust-mysql-simple,純 rust 實現的 mysql 驅動。

依賴

[dependencies]
# mysql origin
mysql = "*"

程式碼

use chrono::Local;
use mysql::prelude::*;
use mysql::*;
use rbatis::snowflake::new_snowflake_id;
use serde::Deserialize;
use serde::Serialize;

pub const TABLE_NAME: &str = "sample";

#[derive(Clone, Debug, Serialize, Deserialize)]
pub struct BizOrigin {
    pub id: i64,
    pub name: String,
    pub gender: u8,
    pub mobile: String,
    pub create_time: Option<String>,
    pub update_time: Option<String>,
}

fn main() -> std::result::Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    let fmt = "%Y-%m-%d %H:%M:%S";
    // 原生方式連線
    let cert_path = std::path::Path::new("/etc/ssl/cert.pem");
    let ssl_opts = SslOpts::default().with_root_cert_path(Some(cert_path));
    let opts = OptsBuilder::new()
        .ip_or_hostname(Some("gateway01.us-east-19.prod.aws.tidbcloud.com"))
        .tcp_port(4000)
        .user(Some("tidbcloudtier.root"))
        .pass(Some("xxxxxxxxxxxx"))
        .ssl_opts(ssl_opts)
        .db_name(Some("test"));

    let mut conn_origin = Conn::new(opts)?;
    let (_, cipher_origin): (Value, String) = "SHOW STATUS LIKE 'Ssl_cipher'"
        .first(&mut conn_origin)?
        .unwrap();
    println!(">>>>> Cipher in use from origin: {}", cipher_origin);

    let create_statment = format!(
        "
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS {} (
        id BIGINT NOT NULL ,
        name VARCHAR(128) NOT NULL,
        gender TINYINT NOT NULL,
        mobile VARCHAR(11) NOT NULL,
        create_time DATETIME NOT NULL, 
        update_time DATETIME NOT NULL, 
        PRIMARY KEY(id)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;",
        TABLE_NAME
    );
    conn_origin.query_drop(create_statment)?;

    let bizes = vec![
        BizOrigin {
            id: new_snowflake_id(),
            name: "Bob".to_string(),
            gender: 1,
            mobile: "13037777876".to_string(),
            create_time: Some(Local::now().format(fmt).to_string()),
            update_time: Some(Local::now().format(fmt).to_string()),
        },
        BizOrigin {
            id: new_snowflake_id(),
            name: "Jecika".to_string(),
            gender: 0,
            mobile: "13033457876".to_string(),
            create_time: Some(Local::now().format(fmt).to_string()),
            update_time: Some(Local::now().format(fmt).to_string()),
        },
    ];

    conn_origin.exec_batch(
        r"insert into sample (id,name,gender,mobile,create_time,update_time) 
    values (:id,:name,:gender,:mobile,:create,:update)",
        bizes.iter().map(|p| -> Params {
            params! {
                "id"=>p.id,
                "name"=>p.name.to_owned(),
                "gender"=>p.gender.to_owned(),
                "mobile"=>p.mobile.to_owned(),
                "create"=>p.create_time.as_ref(),
                "update"=>p.update_time.as_ref()
            }
        }),
    )?;

    // Let's select payments from database. Type inference should do the trick here.
    let selected_bizs = conn_origin.query_map(
        "SELECT id,name,gender,mobile,create_time,update_time from sample",
        |(id, name, gender, mobile, create_time, update_time)| BizOrigin {
            id,
            name,
            gender,
            mobile,
            create_time,
            update_time,
        },
    )?;
    println!("selected result {:?}", selected_bizs);

    Ok(())
}

程式碼並不複雜，首先建立SslOpts，指定CA檔案的位置；然後使用OptsBuilder 生成連結配置資訊；最後建立Connection。後面是執行表建立以及驗證連結，最後是對標的 insert 和 select 操作。

sqlx

sqlx是純 Rust 編寫的非同步 SQL Crate。

依賴
```
[dependencies]
# sqlx
sqlx = "0.6.2"
```

程式碼

use futures::TryStreamExt;
use sqlx::mysql::MySqlPoolOptions;

#[tokio::main]
async fn main() {
    let sqlx_opts = sqlx::mysql::MySqlConnectOptions::new()
        .host("gateway01.us-east-19.prod.aws.tidbcloud.com")
        .port(4000)
        .database("test")
        .username("tidbcloudtier.root")
        .password("xxxxxxxxxxxx")
        .ssl_ca("/etc/ssl/cert.pem");

    let pool = MySqlPoolOptions::new()
        .connect_with(sqlx_opts)
        .await
        .unwrap();  

    let mut rows = sqlx::query("select * from sample").fetch(&pool);
    while let Some(row) = rows.try_next().await.unwrap() {
        println!("row is {:?}", row);
    }
}

SeaORM

SeaORM是在 sqlx 之上構建的 orm 框架。

依賴

[dependencies]
# SeaORM
sqlx = "0.6.2"
sea-orm = { version = "0.10.6", features = [ "sqlx-mysql", "runtime-async-std-native-tls", "macros" ] }

程式碼

use sea_orm::ConnectionTrait;
use sea_orm::DbBackend;
use sea_orm::SqlxMySqlConnector;
use sea_orm::{FromQueryResult, Statement as sea_statment};
use sqlx::MySqlPool;

#[derive(Debug, FromQueryResult)]
pub struct SeaOrmBiz {
    pub id: i64,
    pub name: String,
    pub gender: Option<i8>,
    pub mobile: String,
    pub create_time: chrono::NaiveDateTime,
    pub update_time: chrono::NaiveDateTime,
}

#[tokio::main]
async fn main() {
    let sqlx_opts = sqlx::mysql::MySqlConnectOptions::new()
        .host("gateway01.us-east-19.prod.aws.tidbcloud.com")
        .port(4000)
        .database("test")
        .username("tidbcloudtier.root")
        .password("xxxxxxxxx")
        .ssl_ca("/etc/ssl/cert.pem");

    let pool = MySqlPool::connect_with(sqlx_opts).await.unwrap();
    let db = SqlxMySqlConnector::from_sqlx_mysql_pool(pool);

    let rs = db
        .execute(sea_statment::from_string(
            db.get_database_backend(),
            "select 1 from dual;".to_string(),
        ))
        .await;
    println!(">>>>> Cipher in use from sea_orm:{:?}", rs);

    let biz: Vec<SeaOrmBiz> = SeaOrmBiz::find_by_statement(sea_statment::from_sql_and_values(
        DbBackend::MySql,
        r#"SELECT * FROM sample;"#,
        vec![],
    ))
    .all(&db)
    .await
    .unwrap();
    println!(">>>>> selet rs is {:?}", biz);
}

SeaOrm 依賴 sqlx。首先構建 sqlx::MySqlConnectOptions 然後根據 MySqlConnectOptions 構建 sqlx::MySqlPool 最後構建 sea_orm::SqlxMySqlConnector 用於與 mysql 通訊。

Rbatis

rbatis

依賴

[dependencies]
# rbatis integration
rbs = "0.1.13"
rbatis = "4.0.44"
rbdc-mysql = "0.1.18"

程式碼

use rbatis::rbdc::datetime::FastDateTime;
use rbatis::Rbatis;
use rbdc_mysql::options::MySqlConnectOptions;
use rbdc_mysql::{driver::MysqlDriver, options::MySqlSslMode as rbdc_MysqlSslMode};
use rbs::to_value;
use serde::{Deserialize, Serialize};
use std::collections::HashMap;

pub const TABLE_NAME: &str = "sample";

#[derive(Clone, Debug, Serialize, Deserialize)]
pub struct BizRbatis {
    pub id: Option<i64>,
    pub name: Option<String>,
    pub gender: Option<u8>,
    pub mobile: Option<String>,
    pub create_time: Option<FastDateTime>,
    pub update_time: Option<FastDateTime>,
}
rbatis::crud!(BizRbatis {}, TABLE_NAME);

#[tokio::main]
async fn main() -> std::result::Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // rbatis 連線
    let rb = Rbatis::new();
    let opt = MySqlConnectOptions::new()
        .host("gateway01.us-east-19.prod.aws.tidbcloud.com")
        .port(4000)
        .database("test")
        .username("tidbcloudtier.root")
        .password("xxxxxxxxxx")
        .ssl_mode(rbdc_MysqlSslMode::VerifyIdentity)
        .ssl_ca("/etc/ssl/cert.pem");
    rb.init_opt(MysqlDriver {}, opt).unwrap();
    rb.get_pool().unwrap().resize(3);

    let sql_show_ssl_cipher = "SHOW STATUS LIKE 'Ssl_cipher'";

    let cipher_rbatis = rb
        .fetch_decode::<Vec<HashMap<String, String>>>(sql_show_ssl_cipher, vec![])
        .await;

    println!(">>>>> Cipher in use from rbatis: {:?}", cipher_rbatis);

    let sql_select_one = format!("select * from {} limit ?;", TABLE_NAME);
    let row = rb
        .fetch_decode::<BizRbatis>(&sql_select_one, vec![to_value!(1)])
        .await;
    println!(">>>>> rbatsis select result={:?}", row);

    Ok(())
}

首先，新建一個Rbatis struct;構建 rbdc_mysql::options::MySqlConnectOptions (rbdc 相當於java體系裡的jdbc，是rbatis的衍生專案);最後通過配置好的 rbdc_mysql::options::MySqlConnectOptions 初始化 Rbatis。

後記

在這次實驗中筆者也試圖使用Diesel建立 mysql 安全連線，不過在編譯的時候失敗，未入門先放棄。Diesel 由於開發時間久遠，彼時各個資料庫的 rust 原生驅動缺失，所以大量才用 c/c++ driver進行構建，這次編譯失敗也是因為在macos上找不到 mysqlclient 導致。有對 Diesel 強依賴的同學可以繼續探索。再來說說對 SeaOrm 和 Rbatis 的直觀感受。SeaOrm 構建實體比較麻煩，如果不是通過工具手工構建實體比較燒腦；實體中包含各種與其他實體的關係；動態sql 可以通過 sea_query 工具包來構建。Rbatis 構建實體心智負擔就小很多，一張表一個實體；動態 sql 可以通過 HtmlSql 和 PySql 實現，sql 與程式碼充分解耦。rbdc 作為 Rbatis 的衍生專案，顯然是要做 rust 生態的JDBC。從感覺上來講 SeaOrm 更像 hibernate；而 Rbatis 是復刻 Mybatis。資料庫是應用程式打交道最多的外部資源，相關話題也很多，有機會再和大家聊聊 rust 與資料庫打交道的更多細節。

咱們下期見。

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