Использование SQLite с Rust и Actix Web (с тестами)

В этой статье мы рассмотрим, как использовать SQLite (вместе с Diesel) и Rust как в файловом режиме, так и в режиме памяти.

Необходимые условия

Кроме Rust и Diesel CLI, понадобится установить SQLite для вашей платформы:

# Linux
$ sudo apt install sqlite3 libsqlite3-0 libsqlite3-dev

# OSX
$ brew install sqlite3

Создаём проект (коммит)

$ cargo new diesel-sqlite
$ cd diesel-sqlite

Добавляем следующие зависимости:

• Diesel, предоставляющую средства объектно-реляционного отображения.
• Actix web для уровня обработки запросов по протоколу HTTP.
• Dotenv для работы с переменными окружения.
• Uuid для генерирования ID.

[dependencies]
actix-rt = "1.0"
actix-web = "2.0"
chrono = { version = "0.4.11", features = ["serde"] }
diesel = { version = "1.4.4", features = ["sqlite", "uuidv07", "chrono"] }
dotenv = "0.15.0"
serde = { version = "1.0", features = ["derive"] }
serde_json = "1.0"
uuid = { version = "0.8", features = ["serde", "v4"] }

Далее создаём файл .env с DATABASE_URL:

DATABASE_URL=users.db

Инициализируем Diesel и создаём скрипт миграции (коммит)

$ diesel setup
$ diesel migration generate create_users

Добавляем следующие инструкции SQL в сгенерированные файлы миграции up и down:

-- migrations/xxxx_create_users/up.sql

CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
  id CHARACTER(36) NOT NULL PRIMARY KEY,
  email VARCHAR(60),
  phone VARCHAR(20),
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP NOT NULL,
  updated_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP NOT NULL
);

CREATE TRIGGER IF NOT EXISTS UpdateTimestamps AFTER UPDATE ON users
  FOR EACH ROW WHEN NEW.updated_at <= OLD.updated_at 
BEGIN 
  update users set updated_at=CURRENT_TIMESTAMP where id=OLD.id;  
END;

-- migrations/xxxx_create_users/down.sql

DROP TRIGGER IF EXISTS UpdateTimestamps;

DROP TABLE IF EXISTS users;

Создаём таблицу users, запустив:

$ diesel migration run

После запуска Diesel должен создать для вас схему в src/schema.rs.

Давайте реорганизуем файлы в нашей базе данных:

• Создадим каталог db внутри каталога src.
• Переместим src/schema.rs в каталог db.
• Обновим переменную file в diesel.toml из src/schema.rs в src/db/schema.rs.
• Создадим файл models.rs в каталоге db.

После этого создаём файл src/db.rs вот с таким содержимым:

// src/db.rs
pub mod models;
pub mod schema;

Создаём модель (коммит)

Первым делом встроим наши миграции, так как для тестов понадобится использовать режим памяти SQLite. Кроме того, плюсом миграций является то, что они компилируются в наше приложение, создавая один исполняемый файл и удаляя эту зависимость в файловой системе.

Добавим diesel_migrations к нашим зависимостям:

# Cargo.toml

[dependencies]
# ...
diesel_migrations = "1.4.0"

Добавим их в начало main.rs:

// src/main.rs
#[macro_use]
extern crate diesel;
#[macro_use]
extern crate diesel_migrations;

mod db;
// ...

В src/db.rs вставим:

// src/db.rs

// ...
embed_migrations!();

pub fn establish_connection() -> SqliteConnection {
    if cfg!(test) {
        let conn = SqliteConnection::establish(":memory:")
          .unwrap_or_else(|_| panic!("Error creating test database"));
        
        let _result = diesel_migrations::run_pending_migrations(&conn);        conn
    } else {
        dotenv().ok();
    
        let database_url = env::var("DATABASE_URL").expect("DATABASE_URL must be set");
    
        SqliteConnection::establish(&database_url)
          .unwrap_or_else(|_| panic!("Error connecting to {}", database_url))
    }
}

В establish_connection() используем средства условной компиляции Rust для возврата соединения в памяти для тестов и подключения к файлу для обычных запусков.

Вставляем это в src/db/models.rs:

use uuid::Uuid;
use serde::{Deserialize, Serialize};
use diesel::prelude::*;

use super::schema::users;
use super::schema::users::dsl::users as user_dsl;

#[derive(Debug, Deserialize, Serialize, Queryable, Insertable)]
#[table_name = "users"]
pub struct User {
    pub id: String,
    pub email: Option<String>,
    pub phone: Option<String>,
    pub created_at: chrono::NaiveDateTime,
    pub updated_at: chrono::NaiveDateTime,
}

impl User {
    pub fn list(conn: &SqliteConnection) -> Vec<Self> {
        user_dsl.load::<User>(conn).expect("Error loading users")
    }  

    pub fn by_id(id: &str, conn: &SqliteConnection) -> Option<Self> {
        if let Ok(record) = user_dsl.find(id).get_result::<User>(conn) {
            Some(record)
        } else {
            None
        }
    }   

    pub fn by_email(email_str: &str, conn: &SqliteConnection) -> Option<Self> {
        use super::schema::users::dsl::email; 
        if let Ok(record) = user_dsl.filter(email.eq(email_str)).first::<User>(conn) {
            Some(record)
        } else {
            None
        }
    }

    pub fn by_phone(phone_str: &str, conn: &SqliteConnection) -> Option<Self> {
        use super::schema::users::dsl::phone;

        if let Ok(record) = user_dsl.filter(phone.eq(phone_str)).first::<User>(conn) {
            Some(record)
        } else {
            None
        }
    }

    pub fn create(email: Option<&str>, phone: Option<&str>, conn: &SqliteConnection) -> Option<Self> {
        let new_id = Uuid::new_v4().to_hyphenated().to_string();
        
        if email.is_none() && phone.is_none() {
            return None
        } 
                
        if phone.is_some() {
            if let Some(user) = Self::by_phone(&phone.unwrap(), conn) {
                return Some(user)
            } 
        }
        
        if email.is_some() {
            if let Some(user) = Self::by_email(&email.unwrap(), conn) {
                return Some(user)
            } 
        }

        let new_user = Self::new_user_struct(&new_id, phone, email);       

        diesel::insert_into(user_dsl)
            .values(&new_user)
            .execute(conn)
            .expect("Error saving new user");
 
        Self::by_id(&new_id, conn)
    }

    fn new_user_struct(id: &str, phone: Option<&str>, email: Option<&str>) -> Self {
        User {
            id: id.into(),
            email: email.map(Into::into),
            phone: phone.map(Into::into),
            created_at: chrono::Local::now().naive_local(),
            updated_at: chrono::Local::now().naive_local(),
        }
    }
}

#[cfg(test)]
mod user_test;

Сначала объявляем импорт и нашу пользовательскую структуру User.
Каждый из методов User принимает аргумент SqliteConnection, поэтому мы можем передать любое соединение (тестовое или другое), не меняя метода.

Для методов запроса Diesel возвращает Result, который мы преобразуем в Option с .ok() для подтверждения нашего возвращаемого типа.

Прежде чем создавать новую запись User в create(), сначала убеждаемся, что предоставленная электронная почта и/или телефон не существуют в базе данных.

В конце файла объявляем, что тесты объявлены в файле, расположенном в src/db/models/user_test.rs по соглашению.

Вставляем эти тесты в файл:

use crate::db::{establish_connection, models::User};

#[test]
fn create_user_with_phone_and_email() {
    let conn = establish_connection();
    let email = Some("[email protected]");
    let phone = Some("123456789");

    let user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();

    assert_eq!(user.email.unwrap().as_str(), email.unwrap());
    assert_eq!(user.phone.unwrap().as_str(), phone.unwrap());
}

#[test]
fn create_user_with_phone_only() {
    let conn = establish_connection();
    let email = None;
    let phone = Some("123456789");

    let user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();

    assert!(user.email.is_none());
    assert_eq!(user.phone.unwrap().as_str(), phone.unwrap());
}

#[test]
fn create_user_with_email_only() {
    let conn = establish_connection();
    let email = Some("[email protected]");
    let phone = None;

    let user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();

    assert_eq!(user.email.unwrap().as_str(), email.unwrap());
    assert!(user.phone.is_none());
}

#[test]
fn create_user_with_existing_email() {
    let conn = establish_connection();
    let email = Some("[email protected]");
    let phone = None;

    let user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();
    let existing_user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();

    assert_eq!(user.id, existing_user.id);
}

#[test]
fn create_user_with_existing_phone() {
    let conn = establish_connection();
    let email = None;
    let phone = Some("123456789");

    let user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();
    let existing_user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();

    assert_eq!(user.id, existing_user.id);
}

#[test]
fn list_users() {
    let conn = establish_connection();
    let email = None;
    let phone = Some("123456789");

    let user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();
    let existing_user = User::by_phone(&phone.unwrap(), &conn).unwrap();

    assert_eq!(user.id, existing_user.id);
}

#[test]
fn get_user_by_email() {
    let conn = establish_connection();
    let email = Some("[email protected]");
    let phone = None;

    let user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();
    let existing_user = User::by_email(&email.unwrap(), &conn).unwrap();

    assert_eq!(user.id, existing_user.id);
}

#[test]
fn get_user_by_email() {
    let conn = establish_connection();
    let email = Some("[email protected]");
    let phone = None;

    let user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();
    let existing_user = User::by_email(&email.unwrap(), &conn).unwrap();

    assert_eq!(user.id, existing_user.id);
}

#[test]
fn get_user_by_id() {
    let conn = establish_connection();
    let email = Some("[email protected]");
    let phone = Some("123456789");

    let user = User::create(email, phone, &conn).unwrap();
    let existing_user = User::by_id(&user.id, &conn).unwrap();

    assert_eq!(user.id, existing_user.id);
}

Добавляем веб-сервис (коммит)

Обновим нашу зависимость actix-web, чтобы иметь средства тестирования, недоступные в версии 2.0, и добавим r2d2 для организации набора соединений:

[dependencies]
# ...
actix-web = "3.0.0-alpha.1"
diesel = { version = "1.4.4", features = ["sqlite", "uuidv07", "r2d2", "chrono"] }
r2d2 = "0.8.8"
r2d2-diesel = "1.0.0"

Теперь выполним рефакторинг src/db.rs для использования набора соединений:

// src/db.rs
// ...
use diesel::sqlite::SqliteConnection;
use r2d2_diesel::ConnectionManager;
use r2d2::Pool;

embed_migrations!();

pub type DbPool = Pool<ConnectionManager<SqliteConnection>>;

pub fn run_migrations(conn: &SqliteConnection) {
  let _ = diesel_migrations::run_pending_migrations(&*conn);
}

pub fn establish_connection() -> DbPool {
    if cfg!(test) {
        let manager = ConnectionManager::<SqliteConnection>::new(":memory:");
        let pool = r2d2::Pool::builder().build(manager).expect("Failed to create DB pool.");
        
        run_migrations(&pool.get().unwrap());        pool
    } else {
        dotenv().ok();
    
        let database_url = env::var("DATABASE_URL").expect("DATABASE_URL must be set");
        let manager = ConnectionManager::<SqliteConnection>::new(&database_url);
        
        r2d2::Pool::builder().build(manager).expect("Failed to create DB pool.")
    }
}

Кроме того, отделим создание набора соединений для тестов от запуска миграций.

В каждом из наших тестов моделей мы меняем способ получения соединений с

let conn = establish_connection();

на

let conn = establish_connection().get().unwrap();

Создадим сервисный модуль src/services.rs и вставим:

// src/services.rs
pub mod user;

#[cfg(test)]
mod user_test;

Затем создадим сервисный файл пользователя src/services/user.rs и вставим:

// src/services/user.rs
use actix_web::{HttpResponse, web};
use serde::{Serialize, Deserialize};

use crate::db::{DbPool, models::User};

#[derive(Serialize, Deserialize)]
pub struct UserForm {
    email: Option<String>,
    phone: Option<String>,
}

pub fn create(user_form: web::Json<UserForm>, pool: web::Data<DbPool>) -> HttpResponse {
    let conn = pool.get().unwrap();

    match User::create(user_form.email.as_deref(), user_form.phone.as_deref(), &conn) {
        Some(user) => HttpResponse::Ok().json(user),
        _ => HttpResponse::InternalServerError().json("Could not create user")
    }
}

pub fn index(pool: web::Data<DbPool>) -> HttpResponse {
    let conn = pool.get().unwrap();

    HttpResponse::Ok().json(User::list(&conn))
}

pub fn get(id: web::Path<String>, pool: web::Data<DbPool>) -> HttpResponse {
    let conn = pool.get().unwrap();

    match User::by_id(&id, &conn) {
        Some(user) => HttpResponse::Ok().json(user),
        _ => HttpResponse::NotFound().json("Not Found")
    }
}

pub fn init_routes(cfg: &mut web::ServiceConfig) {
    /* 
     * index: curl -i -X GET -H "Content-Type: application/json" http://localhost:5000/users
     * get: curl -i -X GET -H "Content-Type: application/json" http://localhost:5000/users/<id>
     * post: curl -i -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{"email":"xxx", "phone": "yyy"}' http://localhost:5000/users
     */
    
    cfg.service(
        web::resource("/users")
            .route(web::post().to(create))
            .route(web::get().to(index))
    )
    .service(
        web::scope("/users")
            .route("/{id}", web::get().to(get)),
    );
}

create(), index() и get() создают, выводят списком и получают пользователя по id. init_routes() добавляет наши маршруты на веб-сервер.

Затем обновим src/main.rs, чтобы запустить наш веб-сервер:

// src/main.rs

// ...
#[macro_use]
extern crate serde_json;
extern crate r2d2_diesel;

// ...
mod services;

#[actix_rt::main]
async fn main() -> std::io::Result<()> {
    use actix_web::{App, HttpServer, web::JsonConfig};

    let conn_pool = db::establish_connection();    

    HttpServer::new(move || {
        App::new()
            .data(conn_pool.clone())
            .data(JsonConfig::default().limit(4096))
            .configure(services::user::init_routes)
    })
    .bind("0.0.0.0:5000")?
    .run()
    .await
}

С этим обновлением наш сервис готов принимать и обслуживать запросы.

Теперь добавим тесты, чтобы убедиться в том, что сервис делает то, для чего он был создан. В src/services/user_test.rs вставим:

// src/services/user_test.rs
use actix_web::{
    App,
    test::{read_body_json, read_body, init_service, TestRequest}
};

use crate::{db::{models::User, establish_connection}, services::user::init_routes};

#[actix_rt::test]
async fn create_user_from_api() {
    let test_email   = "[email protected]";
    let test_phone   = "123456789";
    let request_body = json!({ "email": test_email, "phone": test_phone });
    let conn_pool    = establish_connection();
    let mut app      = init_service(App::new().data(conn_pool.clone()).configure(init_routes)).await;

    let resp = TestRequest::post()
      .uri("/users")
      .set_json(&request_body)
      .send_request(&mut app)
      .await;

    assert!(resp.status().is_success(), "Failed to create user");

    let user: User = read_body_json(resp).await;

    assert_eq!(user.email.unwrap(), test_email);
    assert_eq!(user.phone.unwrap(), test_phone);
}

    let user: User = read_body_json(resp).await;

    assert_eq!(user.email.unwrap(), test_email);
    assert_eq!(user.phone.unwrap(), test_phone);
}

#[actix_rt::test]
async fn get_user_from_api_by_id() {
    let test_email   = "[email protected]";
    let test_phone   = "123456789";
    let request_body = json!({ "email": test_email, "phone": test_phone });
    let conn_pool    = establish_connection();
    let mut app      = init_service(App::new().data(conn_pool.clone()).configure(init_routes)).await;

    let create_resp = TestRequest::post()
      .uri("/users")
      .set_json(&request_body)
      .send_request(&mut app)
      .await;

    assert!(create_resp.status().is_success(), "Failed to create user");

    let created_user: User = read_body_json(create_resp).await;
    println!("/users/{}", created_user.id);
    
    let resp = TestRequest::get()
      .uri(format!("/users/{}", created_user.id).as_str())
      .send_request(&mut app)
      .await;

    assert!(resp.status().is_success(), "Failed to get user");

    let retrieved_user: User = read_body_json(resp).await;

    assert_eq!(created_user.id, retrieved_user.id);
}

    let retrieved_user: User = read_body_json(resp).await;

    assert_eq!(created_user.id, retrieved_user.id);
}

#[actix_rt::test]
async fn list_users_from_api() {
    let test_email   = "[email protected]";
    let test_phone   = "123456789";
    let request_body = json!({ "email": test_email, "phone": test_phone });
    let conn_pool    = establish_connection();
    let mut app      = init_service(App::new().data(conn_pool.clone()).configure(init_routes)).await;

    let mut list_resp = TestRequest::get().uri("/users").send_request(&mut app).await;
    
    assert!(list_resp.status().is_success(), "Failed to list users");

    let mut body = read_body(list_resp).await;  
    let mut retrieved_users: Vec<User> = serde_json::from_slice::<Vec<User>>(&body).unwrap();

    assert_eq!(retrieved_users.len(), 0);

    let create_resp = TestRequest::post()
      .uri("/users")
      .set_json(&request_body)
      .send_request(&mut app)
      .await;

    assert!(create_resp.status().is_success(), "Failed to create user");
    
    list_resp = TestRequest::get().uri("/users").send_request(&mut app).await;

    assert!(list_resp.status().is_success(), "Failed to list users");

    body = read_body(list_resp).await;    
    retrieved_users = serde_json::from_slice::<Vec<User>>(&body).unwrap();

    assert_eq!(retrieved_users.len(), 1);
}

Полный код можно найти здесь.

Читайте также:

• Как использовать Flutter с SQLite
• NoSQL убивает SQL?
• Кросс-компиляция программ Rust для запуска на маршрутизаторе

---

Перевод статьи Uk Chukundah: Using SQLite with Rust and Actix Web (with Tests)