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PHP中常見數(shù)據(jù)庫問題及解決方法
如果只有一種 方式使用數(shù)據(jù)庫是正確的……
您可以用很多的方式創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫設(shè)計、數(shù)據(jù)庫訪問和基于數(shù)據(jù)庫的 PHP 業(yè)務(wù)邏輯代碼,但最終一般以錯誤告終。本文說明了數(shù)據(jù)庫設(shè)計和訪問數(shù)據(jù)庫的 PHP 代碼中出現(xiàn)的五個常見問題,以及在遇到這些問題時如何修復(fù)它們。
問題 1:直接使用 MySQL
一個常見問題是較老的 PHP 代碼直接使用 mysql_ 函數(shù)來訪問數(shù)據(jù)庫。清單 1 展示了如何直接訪問數(shù)據(jù)庫。
清單 1. Access/get.php
<?php $res = mysql_query( "SELECT id FROM users WHERE login='".$name."'" ); return $id; var_dump( get_user_id( 'jack' ) ); |
注意使用了 mysql_connect 函數(shù)來訪問數(shù)據(jù)庫。還要注意查詢,其中使用字符串連接來向查詢添加 $name 參數(shù)。
該技術(shù)有兩個很好的替代方案:PEAR DB 模塊和 PHP Data Objects (PDO) 類。兩者都從特定數(shù)據(jù)庫選擇提供抽象。因此,您的代碼無需太多調(diào)整就可以在 IBM? DB2?、MySQL、PostgreSQL 或者您想要連接到的任何其他數(shù)據(jù)庫上運(yùn)行。
使用 PEAR DB 模塊和 PDO 抽象層的另一個價值在于您可以在 SQL 語句中使用 ? 操作符。這樣做可使 SQL 更加易于維護(hù),且可使您的應(yīng)用程序免受 SQL 注入攻擊。
使用 PEAR DB 的替代代碼如下所示。
清單 2. Access/get_good.php
<?php function get_user_id( $name ) $res = $db->query( 'SELECT id FROM users WHERE login=?',array( $name ) ); return $id; var_dump( get_user_id( 'jack' ) ); |
注意,所有直接用到 MySQL 的地方都消除了,只有 $dsn 中的數(shù)據(jù)庫連接字符串除外。此外,我們通過 ? 操作符在 SQL 中使用 $name 變量。然后,查詢的數(shù)據(jù)通過 query() 方法末尾的 array 被發(fā)送進(jìn)來。
問題 2:不使用自動增量功能
與大多數(shù)現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫一樣,MySQL 能夠在每記錄的基礎(chǔ)上創(chuàng)建自動增量惟一標(biāo)識符。除此之外,我們?nèi)匀粫吹竭@樣的代碼,即首先運(yùn)行一個 SELECT 語句來找到最大的 id,然后將該 id 增 1,并找到一個新記錄。清單 3 展示了一個示例壞模式。
清單 3. Badid.sql
DROP TABLE IF EXISTS users; INSERT INTO users VALUES ( 1, 'jack', 'pass' ); |
這里的 id 字段被簡單地指定為整數(shù)。所以,盡管它應(yīng)該是惟一的,我們還是可以添加任何值,如 CREATE 語句后面的幾個 INSERT 語句中所示。清單 4 展示了將用戶添加到這種類型的模式的 PHP 代碼。
清單 4. Add_user.php
<?php function add_user( $name, $pass ) $dsn = 'mysql://root:password@localhost/bad_badid'; $res = $db->query( "SELECT max(id) FROM users" ); $id += 1; $sth = $db->prepare( "INSERT INTO users VALUES(?,?,?)" ); return $id; $id = add_user( 'jerry', 'pass' ); var_dump( $id ); |
add_user.php 中的代碼首先執(zhí)行一個查詢以找到 id 的最大值。然后文件以 id 值加 1 運(yùn)行一個 INSERT 語句。該代碼在負(fù)載很重的服務(wù)器上會在競態(tài)條件中失敗。另外,它也效率低下。
那么替代方案是什么呢?使用 MySQL 中的自動增量特性來自動地為每個插入創(chuàng)建惟一的 ID。更新后的模式如下所示。
清單 5. Goodid.php
DROP TABLE IF EXISTS users; INSERT INTO users VALUES ( null, 'jack', 'pass' ); |
我們添加了 NOT NULL 標(biāo)志來指示字段必須不能為空。我們還添加了 AUTO_INCREMENT 標(biāo)志來指示字段是自動增量的,添加 PRIMARY KEY 標(biāo)志來指示那個字段是一個 id。這些更改加快了速度。清單 6 展示了更新后的 PHP 代碼,即將用戶插入表中。
清單 6. Add_user_good.php
<?php function add_user( $name, $pass ) $sth = $db->prepare( "INSERT INTO users VALUES(null,?,?)" ); $res = $db->query( "SELECT last_insert_id()" ); return $id; $id = add_user( 'jerry', 'pass' ); var_dump( $id ); |
現(xiàn)在我不是獲得最大的 id 值,而是直接使用 INSERT 語句來插入數(shù)據(jù),然后使用 SELECT 語句來檢索最后插入的記錄的 id。該代碼比最初的版本及其相關(guān)模式要簡單得多,且效率更高。
問題 3:使用多個數(shù)據(jù)庫
偶爾,我們會看到一個應(yīng)用程序中,每個表都在一個單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫中。在非常大的數(shù)據(jù)庫中這樣做是合理的,但是對于一般的應(yīng)用程序,則不需要這種級別的分割。此外,不能跨數(shù)據(jù)庫執(zhí)行關(guān)系查詢,這會影響使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的整體思想,更不用說跨多個數(shù)據(jù)庫管理表會更困難了。 那么,多個數(shù)據(jù)庫應(yīng)該是什么樣的呢?首先,您需要一些數(shù)據(jù)。清單 7 展示了分成 4 個文件的這樣的數(shù)據(jù)。
清單 7. 數(shù)據(jù)庫文件
Files.sql: Load_files.sql: Users.sql: Load_users.sql: |
在這些文件的多數(shù)據(jù)庫版本中,您應(yīng)該將 SQL 語句加載到一個數(shù)據(jù)庫中,然后將 users SQL 語句加載到另一個數(shù)據(jù)庫中。用于在數(shù)據(jù)庫中查詢與某個特定用戶相關(guān)聯(lián)的文件的 PHP 代碼如下所示。
清單 8. Getfiles.php
<?php function get_user( $name ) $res = $db->query( "SELECT id FROM users WHERE login=?",array( $name ) ); return $uid; function get_files( $name ) $rows = array(); $dsn = 'mysql://root:password@localhost/bad_multi2'; $res = $db->query( "SELECT * FROM files WHERE user_id=?",array( $uid ) ); $files = get_files( 'jack' ); var_dump( $files ); |
get_user 函數(shù)連接到包含用戶表的數(shù)據(jù)庫并檢索給定用戶的 ID。get_files 函數(shù)連接到文件表并檢索與給定用戶相關(guān)聯(lián)的文件行。
做所有這些事情的一個更好辦法是將數(shù)據(jù)加載到一個數(shù)據(jù)庫中,然后執(zhí)行查詢,比如下面的查詢。
清單 9. Getfiles_good.php
<?php function get_files( $name ) $dsn = 'mysql://root:password@localhost/good_multi'; $res = $db->query("SELECT files.* FROM users, files WHERE return $rows; $files = get_files( 'jack' ); var_dump( $files ); |
該代碼不僅更短,而且也更容易理解和高效。我們不是執(zhí)行兩個查詢,而是執(zhí)行一個查詢。
盡管該問題聽起來有些牽強(qiáng),但是在實踐中我們通常總結(jié)出所有的表應(yīng)該在同一個數(shù)據(jù)庫中,除非有非常迫不得已的理由。
問題 4:不使用關(guān)系---www.002pc.com
關(guān)系數(shù)據(jù)庫不同于編程語言,它們不具有數(shù)組類型。相反,它們使用表之間的關(guān)系來創(chuàng)建對象之間的一到多結(jié)構(gòu),這與數(shù)組具有相同的效果。我在應(yīng)用程序中看到的一個問題是,工程師試圖將數(shù)據(jù)庫當(dāng)作編程語言來使用,即通過使用具有逗號分隔的標(biāo)識符的文本字符串來創(chuàng)建數(shù)組。請看下面的模式。
清單 10. Bad.sql
DROP TABLE IF EXISTS files; DROP TABLE IF EXISTS users; INSERT INTO files VALUES ( 1, 'test1.jpg', 'media/test1.jpg' ); |
系統(tǒng)中的一個用戶可以具有多個文件。在編程語言中,應(yīng)該使用數(shù)組來表示與一個用戶相關(guān)聯(lián)的文件。在本例中,程序員選擇創(chuàng)建一個 files 字段,其中包含一個由逗號分隔的文件 id 列表。要得到一個特定用戶的所有文件的列表,程序員必須首先從用戶表中讀取行,然后解析文件的文本,并為每個文件運(yùn)行一個單獨(dú)的 SELECT 語句。該代碼如下所示。
清單 11. Get.php
<?php function get_files( $name ) $res = $db->query( "SELECT files FROM users WHERE login=?",array( $name ) ); $rows = array(); foreach( split( ',',$files ) as $file ) return $rows; $files = get_files( 'jack' ); var_dump( $files ); |
該技術(shù)很慢,難以維護(hù),且沒有很好地利用數(shù)據(jù)庫。惟一的解決方案是重新架構(gòu)模式,以將其轉(zhuǎn)換回到傳統(tǒng)的關(guān)系形式,如下所示。
清單 12. Good.sql
DROP TABLE IF EXISTS files; DROP TABLE IF EXISTS users; INSERT INTO users VALUES ( 1, 'jack', 'pass' ); |
這里,每個文件都通過 user_id 函數(shù)與文件表中的用戶相關(guān)。這可能與任何將多個文件看成數(shù)組的人的思想相反。當(dāng)然,數(shù)組不引用其包含的對象 —— 事實上,反之亦然。但是在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,工作原理就是這樣的,并且查詢也因此要快速且簡單得多。清單 13 展示了相應(yīng)的 PHP 代碼。
清單 13. Get_good.php
<?php function get_files( $name ) $rows = array(); $files = get_files( 'jack' ); var_dump( $files ); |
這里,我們對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行一次查詢,以獲得所有的行。代碼不復(fù)雜,并且它將數(shù)據(jù)庫作為其原有的用途使用。
問題 5:n+1 模式
我真不知有多少次看到過這樣的大型應(yīng)用程序,其中的代碼首先檢索一些實體(比如說客戶),然后來回地一個一個地檢索它們,以得到每個實體的詳細(xì)信息。我們將其稱為 n+1 模式,因為查詢要執(zhí)行這么多次 —— 一次查詢檢索所有實體的列表,然后對于 n 個實體中的每一個執(zhí)行一次查詢。當(dāng) n=10 時這還不成其為問題,但是當(dāng) n=100 或 n=1000 時呢?然后肯定會出現(xiàn)低效率問題。清單 14 展示了這種模式的一個例子。
清單 14. Schema.sql
DROP TABLE IF EXISTS authors; DROP TABLE IF EXISTS books; INSERT INTO authors VALUES ( null, 'Jack Herrington' ); INSERT INTO books VALUES ( null, 1, 'Code Generation in Action' ); |
該模式是可靠的,其中沒有任何錯誤。問題在于訪問數(shù)據(jù)庫以找到一個給定作者的所有書籍的代碼中,如下所示。
清單 15. Get.php
<?php $dsn = 'mysql://root:password@localhost/good_books'; function get_author_id( $name ) $res = $db->query( "SELECT id FROM authors WHERE name=?",array( $name ) ); function get_books( $id ) $res = $db->query( "SELECT id FROM books WHERE author_id=?",array( $id ) ); function get_book( $id ) $res = $db->query( "SELECT * FROM books WHERE id=?", array( $id ) ); $author_id = get_author_id( 'Jack Herrington' ); |
如果您看看下面的代碼,您可能會想,“嘿,這才是真正的清楚明了。” 首先,得到作者 id,然后得到書籍列表,然后得到有關(guān)每本書的信息。的確,它很清楚明了,但是其高效嗎?回答是否定的。看看只是檢索 Jack Herrington 的書籍時要執(zhí)行多少次查詢。一次獲得 id,另一次獲得書籍列表,然后每本書執(zhí)行一次查詢。三本書要執(zhí)行五次查詢!
解決方案是用一個函數(shù)來執(zhí)行大量的查詢,如下所示。
清單 16. Get_good.php
<?php $dsn = 'mysql://root:password@localhost/good_books'; function get_books( $name ) $res = $db->query("SELECT books.* FROM authors,books WHERE books.author_id=authors.id AND authors.name=?", $books = get_books( 'Jack Herrington' ); |
現(xiàn)在檢索列表需要一個快速、單個的查詢。這意味著我將很可能必須具有幾個這些類型的具有不同參數(shù)的方法,但是實在是沒有選擇。如果您想要具有一個擴(kuò)展的 PHP 應(yīng)用程序,那么必須有效地使用數(shù)據(jù)庫,這意味著更智能的查詢。
本例的問題是它有點太清晰了。通常來說,這些類型的 n+1 或 n*n 問題要微妙得多。并且它們只有在數(shù)據(jù)庫管理員在系統(tǒng)具有性能問題時在系統(tǒng)上運(yùn)行查詢剖析器時才會出現(xiàn)。
結(jié)束語
數(shù)據(jù)庫是強(qiáng)大的工具,就跟所有強(qiáng)大的工具一樣,如果您不知道如何正確地使用就會濫用它們。識別和解決這些問題的訣竅是更好地理解底層技術(shù)。長期以來,我老聽到業(yè)務(wù)邏輯編寫人員抱怨,他們不想要必須理解數(shù)據(jù)庫或 SQL 代碼。他們把數(shù)據(jù)庫當(dāng)成對象使用,并疑惑性能為什么如此之差。
他們沒有認(rèn)識到,理解 SQL 對于將數(shù)據(jù)庫從一個困難的必需品轉(zhuǎn)換成強(qiáng)大的聯(lián)盟是多么重要。如果您每天使用數(shù)據(jù)庫,但是不熟悉 SQL,那么請閱讀 The Art of SQL,這本書寫得很好,實踐性也很強(qiáng),可以指導(dǎo)您基本了解數(shù)據(jù)庫。
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