PHP/Wstęp do baz danych

Wstęp do baz danych

Aplikacje bazodanowe to specjalistyczne aplikacje, których głównym celem jest przechowywanie złożonych informacji, zarządzanie nimi oraz ich udostępnianie. Pod pojęciem "zarządzania" rozumie się ich modyfikację, kasowanie i dodawanie, natomiast "udostępnianie" oznacza możliwość ich pobierania na wszystkie możliwe sposoby we wszystkich kombinacjach, posortowane według dowolnego parametru. Bazy danych wykorzystywane są wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia ze złożoną organizacją informacji. Również witryny WWW swą zawartość przechowują najczęściej w bazach, podczas gdy skrypty służą jedynie do ich wyświetlania i przetwarzania. Dzięki temu programista nie musi się martwić pisaniem kodu odpowiedzialnego np. za sortowanie wyników - całą pracę wykonali już za niego twórcy bazy danych.

Przegląd terminologii

Przy pracy z bazami danych będziemy stosowali pewną terminologię. Pora, by się z nią zapoznać. Program, który zarządza bazami danych jest nazywany serwerem baz danych. W tym podręczniku będziemy pisali w skrócie serwer DB (DB od angielskiego słowa database oznaczającego po prostu bazę danych). Dane są w nim ułożone w hierarchiczny sposób, który ilustruje poniższy schemat:

Widzimy tu, że serwer DB może utrzymywać kilka różnych baz danych należących do różnych aplikacji. Pojedyncza baza zawiera tabele o określonej strukturze, w których przechowywane są rekordy zawierające dane. Struktura definiuje pola oraz ich typy, w jakich rekordy mogą przechowywać informacje. Poniżej znajduje się graficzna ilustracja zawartości prostej tabeli. Zawiera ona następujące pola:

• id - unikalny identyfikator rekordu, który pozwala go odnaleźć. Nadawany automatycznie przez serwer DB.
• name - nazwa produktu.
• description - opis produktu
• category - numer kategorii, do jakiej należy produkt.
• counter - ilość produktów, jaką mamy w magazynie.

Oto kilka dodatkowych informacji o terminach użytych powyżej:

• tabela - ang. table
• rekord - zwany też wierszem. Ang. row
• pole - zwana też kolumną. Ang. field

Pomiędzy tabelami w obrębie bazy mogą występować pewne zależności zwane relacjami. W powyższym przykładzie istnieje relacja między produktami, a kategoriami, do których są przypisane (pole category). Wyróżnia się kilka rodzajów relacji:

• Jeden do wielu - jednemu rekordowi z tabeli A przypisanych jest kilka rekordów z tabeli B. Przykładem są nasze kategorie i produkty.
• Wiele do wielu - jednemu rekordowi z tabeli A przypisanych jest kilka rekordów z tabeli B oraz jednemu rekordowi z tabeli B przypisanych jest kilka rekordów z tabeli A. Przykład to książki oraz ich autorzy. Jedna książka może być napisana przez wielu ludzi, jednocześnie pojedynczy człowiek może napisać kilka książek.
• Jeden do jednego - jednemu rekordowi z tabeli A przypisany jest dokładnie jeden rekord z tabeli B. Relacja ta jest rzadko wykorzystywana.

Relacje można odzwierciedlać w strukturze bazy, a także pobierać dane z ich wykorzystaniem (np. pobrać produkty posortowane według tytułów kategorii, które mieszczą się przecież w innej tabeli). Bazy, w których dozwolone są takie operacje, nazywamy relacyjnymi bazami danych, w przeciwieństwie do płaskich baz danych.

Wszystkie operacje na bazach danych wykonujemy, wysyłając do serwera zapytania (ang. query) sformułowane w specjalnym języku SQL (Structured Query Language). Jego podstawy poznamy w niniejszym podręczniku, lecz po bardziej zaawansowane jego możliwości będziesz musiał sięgnąć do innych źródeł. Terminem ANSI SQL określamy nazwę standardu definiującego język SQL. Różne serwery DB implementują jego założenia lepiej lub gorzej, ale w przypadku korzystania ze złożonych możliwości kompatybilność między nimi nie jest zadowalająca.

Przegląd serwerów DB

Oto krótki przegląd niektórych najczęściej spotykanych serwerów DB:

• MySQL - najpopularniejszy serwer DB do zastosowań WWW stworzony przez szwedzką firmę MySQL AB, a obecnie rozwijany przez potentata branży bazodanowej, Oracle Corporation. Można go używać bez żadnych opłat. MySQL słynie ze swej olbrzymiej wydajności, a najnowsza wersja 5, z której będziemy korzystać, obsługuje już prawie cały standard ANSI SQL. Początkowo PHP posiadał wbudowaną obsługę tego serwera, lecz w wyniku zmian licencyjnych musiał zrezygnować z tego i obecnie moduł dla MySQL-a należy dodawać ręcznie.
• PostgreSQL - główny konkurent MySQL-a dostępny na licencji open-source. Jego wydajność jest nieco mniejsza, ale wciąż jest to jedyny darmowy serwer DB, który posiada pełną obsługę standardu ANSI SQL.
• SQLite - ten serwer DB jest dość specyficzny, ponieważ w rzeczywistości jest to biblioteka wbudowywana w aplikacje, które go wykorzystują (np. w interpreter PHP). Stąd też do korzystania z niego nie potrzeba żadnych dodatkowych programów. SQLite jest wbudowany domyślnie w PHP, odkąd zmienił się sposób licencjonowania MySQL-a.

W przeszłości PHP posiadał osobne funkcje do komunikacji z każdą z tych baz, dlatego powstawało wiele napisanych w PHP bibliotek unifikujących interfejs (np. ADODB, Creole). Ponadto dodawały one kilka zwiększających wydajność opcji takich, jak cache'owanie wyników zapytań do plików. W PHP 5.1.0 pojawiła się wreszcie wbudowana biblioteka PHP Data Objects, która także udostępnia jednolite API. W tym podręczniku skupimy się właśnie na niej.

Spis treści

Ta część podręcznika rozpocznie się od nauki podstaw języka SQL. Następnie nauczysz się podstaw programowania obiektowego, którego znajomość jest niezbędna, aby korzystać z biblioteki PDO. Dowiemy się także, jak w przeszłości komunikowało się z bazami danych, jak stworzyć system sesji oparty o bazy danych oraz napiszemy przykładową aplikację: system newsów.

1. Podstawy języka SQL
   1. Projekt bazy danych
   2. Zarządzanie rekordami
   3. Pobieranie rekordów
   4. Relacje i indeksy
2. Biblioteka PDO
3. Bazy danych i sesje
4. Jak to się robiło kiedyś?
5. phpMyAdmin
6. Studium przypadku: System newsów
7. Bazy danych - co dalej?