使用PostgreSQL中的DO块或存储过程实现数据库初始化脚本的幂等性

在许多软件项目中，数据库初始化脚本的编写都是一个重要的步骤，它负责为系统创建必要的数据库和用户。然而，如果我们希望能够无论执行多少次，这些脚本都能得到同样的结果，即实现所谓的"幂等性"，这就需要我们对脚本进行一些特别的处理。今天，我们就以PostgreSQL数据库为例，介绍如何使用DO块或存储过程来实现脚本的幂等性。

什么是幂等性？

在计算机科学中，幂等性是一个重要的概念。如果一个操作，无论进行一次还是多次，结果都是一样的，那么我们就说这个操作是"幂等的"。例如，在SQL中，DELETE语句就是幂等的，因为无论我们执行多少次，都只会删除满足条件的数据。

对于数据库初始化脚本来说，幂等性意味着无论我们执行多少次脚本，数据库的状态都是一样的。这在很多情况下都是非常有用的，比如在软件升级时，我们可能需要运行脚本来升级数据库，如果这个脚本是幂等的，那么无论我们执行多少次，都不会对数据库产生负面影响。

如何实现幂等性？

在PostgreSQL中，由于CREATE DATABASE和CREATE USER语句不支持"IF NOT EXISTS"语法，所以我们需要使用一种特殊的存储过程，叫做匿名代码块（也被称为"DO"块），来检查用户和数据库是否存在，如果存在，不进行创建。否则，进行创建。

DO块用于执行一段匿名的代码块（也就是一段没有名称的代码块）。我们可以在这个代码块中包含任意的PL/pgSQL代码。这个代码块在执行结束后，不会保存在数据库中。DO块的基本语法如下：

DO language_name [ AS ]
code

示例：

DO
$$
BEGIN
   IF NOT EXISTS (SELECT FROM pg_catalog.pg_user WHERE usename = '{{.SsoDbUser}}') THEN
      CREATE USER {{.SsoDbUser}} WITH PASSWORD '{{.SsoDbPassword}}';
   END IF;
   IF NOT EXISTS (SELECT FROM pg_database WHERE datname = '{{.SsoDb}}') THEN
      CREATE DATABASE {{.SsoDb}}
          WITH
          OWNER = {{.SsoDbUser}}
          ENCODING = 'UTF8'
          LC_COLLATE = 'en_US.utf8'
          LC_CTYPE = 'en_US.utf8'
          CONNECTION LIMIT = -1;
      GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE {{.SsoDb}} to {{.SsoDbUser}};
      REVOKE CONNECT ON DATABASE {{.SsoDb}} FROM PUBLIC;
   END IF;
END
$$;

在上述脚本中，我们使用DO块来检查用户和数据库是否已经存在，然后根据这个检查的结果来决定是否执行CREATE USER和CREATE DATABASE命令。这就使得我们的脚本能够多次执行而不会产生错误，从而实现了幂等性。

这是一个简单的DO块示例：

DO 
$$ 
BEGIN
   IF NOT EXISTS (SELECT FROM pg_catalog.pg_user WHERE usename = 'username') THEN 
      CREATE USER username WITH PASSWORD 'password'; 
   END IF;
END 
$$;

关键标识$$

在 PostgreSQL 中，$$ 是一种用于表示字符串常量的方式，通常用于 PL/pgSQL 代码中的文本块。这种表示方法的优点是，你可以在字符串内部自由地使用引号（包括单引号和双引号），而不需要使用转义字符。

比如说，如果你想写一个字符串，这个字符串包含一个单引号（'），你通常需要使用反斜杠（\）来对这个单引号进行转义。然而，如果你使用 $$ 来表示这个字符串，你就不需要使用反斜杠了：

-- 使用单引号和反斜杠
SELECT 'It\'s a string' AS string;

-- 使用$$
SELECT $$It's a string$$ AS string;

这两条 SELECT 语句的结果是一样的，都会返回字符串 "It's a string"。

在前面脚本中，DO

; 用来定义一个 DO 块。这个 DO 块中的代码是一个字符串，用

存储过程与DO块的区别

存储过程（也被称为函数）和DO块在很多方面是相似的。它们都可以执行一段代码，而且这段代码可以包含循环，条件语句，变量声明等等。然而，存储过程和DO块也有一些重要的区别：

1. 存储过程是有名称的，并且可以接受参数。这意味着你可以多次调用同一个存储过程，而且每次调用时，可以使用不同的参数。
2. 存储过程在定义之后，会被保存在数据库中。这意味着你可以在多个查询或者会话中调用同一个存储过程。而DO块中的代码在执行之后，就会被丢弃，不会被保存在数据库中。
3. 存储过程可以返回结果，这意味着你可以使用存储过程来查询数据，或者计算一些值。而DO块则不返回任何结果。

总的来说，存储过程更加适合那些需要重复使用，或者需要返回结果的代码。而DO块更加适合执行一次性的任务，或者执行那些不需要返回结果的代码。

结论

在编写数据库初始化脚本时，通过合理使用PostgreSQL中的DO块或存储过程，我们可以有效地实现脚本的幂等性，这对于系统升级和数据库的维护来说，是非常重要和有用的。希望这篇文章能够帮助到在使用PostgreSQL的你，或者激发你对其他数据库中类似功能的探索。