Оптимальное использование MySQL. Будьте осторожны с постоянными соединениями. Выполнение запросов к базе данных

От автора: вас обозвали чайником? Ну, это дело поправимое! Каждый самовар когда-то был чайником! Или каждый профессионал был когда-то самоваром? Нет, опять что-то не то! В общем, MySQL для начинающих.

Зачем чайникам MySQL

Если вы всерьез собрались связать свою жизнь с интернетом, то сразу на первых же шагах в «паутине» столкнетесь с этой СУБД. MySQL можно смело назвать «всея интернетной» системой управления базами данных. Без нее не обходится ни один более-менее серьезный ресурса, она присутствует в админке каждого хостинга. И большая часть всех популярных CMS и даже «самопальных» движков построены с ее участием.

В общем, без этой платформы вам никак не обойтись. Но для ее изучения также понадобятся правильный подход, правильные инструменты, а главное желание и терпение. Надеюсь, последних составляющих, у вас в достатке. И будьте готовы к тому, что ваши мозги закипят, а из головы повалит пар, как из настоящего чайника

Но так тяжело MySQL для чайников дается только в том случае, если начать его изучение неправильно. Мы с вами не совершим такой ошибки, и начнем знакомство с данной технологией с самых азов.

Основные понятия

Для начала пройдемся по основным понятиям, которые мы будем упоминать в этой публикации:

База данных (БД) – основная составляющая единица СУБД. БД включает в себя таблицы, которые состоят из столбцов и записей (строк). Образуемые на пересечении ячейки содержат в себе структурированные данные определенного типа.

СУБД (система управления БД) – совокупность всех программных модулей для администрирования баз данных.

SQL – язык структурированных запросов, с помощью которого разработчик «общается» с ядром (сервером) СУБД. Как и любой программный язык, SQL имеет свой синтаксис, набор команд и операторов, поддерживаемые типы данных.

Думаю, для начала теоретических знаний нам достаточно. Недостающие пробелы в теории мы «раскрасим» практикой. Теперь осталось выбрать правильный программный инструмент.

Подбор правильного инструмента

Изрядно «порывшись» во всем ассортименте оболочек MySQL для начинающих, понял, что таких просто не существует. Все программные продукты для администрирования СУБД требуют наличия уже установленного сервера БД. В общем, решил в очередной раз не изобретать «самокат», и остановил свой выбор на отечественном пакете Denwer. Скачать его можно на официальном сайте .

В его состав уже входят все составляющие СУБД, позволяющие новичку сразу после несложной и понятной установки приступить к практическому знакомству с MySQL. Кроме этого Denwer включает в себя еще несколько необходимых для начинающего разработчика инструментов: локальный сервер, PHP.

Первые шаги

Не буду описывать процесс инсталляции «джентльменского» набора, поскольку там все происходит автоматически. После запуска инсталяхи успевай только нужные клавиши жать. Как раз то, что нужно в варианте MySQL для чайников .

Когда закончится процесс установки, запускайте локальный сервер, подождите пару секунд. После этого наберите в адресной строке браузера localhost.

На странице «Ура, заработало!» перейдите по одной из указанных на снимке ссылок. После чего вы попадете в phpMyAdmin – оболочку для администрирования баз данных.

Перейдя по ссылке http://downloads.mysql.com/docs/world.sql.zip, вы скачаете пример тестовой БД с официального сайта MySQL. Опять перейдите в phpMyAdmin, в основном меню сверху зайдите во вкладку «Импорт». В окне «Импорт на текущий» в первом разделе («Импортируемый файл») установите значение «Обзор вашего компьютера».

В окне проводника выберите архив со скачанным примером БД. Внизу основного окна не забудьте нажать «Ок».

Советую пока не изменять указанные значения параметров. Это может привести к некорректному отображению данных импортируемого источника. Если система phpMyAdmin выдала ошибку, что не может распознать алгоритм сжатия БД, тогда разархивируйте ее и повторите весь процесс импорта сначала.

Если все прошло хорошо, то вверху появится сообщение программы, что импорт выполнен успешно, а слева в списке БД — еще одна (word).

Рассмотрим ее структуру изнутри, чтобы вы смогли более наглядно представить, с чем вам придется иметь дело.

Нажмите на название БД MySQL для начинающих. Под ней отобразится список таблиц, из которых она состоит. Кликните по одной из них. Затем перейдите в пункт верхнего меню «Структура». В основной рабочей зоне отобразится структура таблицы: имена всех столбцов, типы данных и все атрибуты.

Операции с базой данных очень часто становятся узким местом при реализации веб проекта. Программистам нужно правильно выполнять структурирование таблиц, писать оптимальные запросы и более производительный код. В данной статье приводится небольшой список техник оптимизации работы с MySQL для программистов.

Вопросы оптимизации в таких случаях касаются не только администратора базы данных.

1. Оптимизируйте ваши запросы для кэша запросов.

Большинство серверов MySQL используют кэширование запросов. Это один из эффективных методов улучшения производительности, который выполняется механизмом базы данных в фоновом режиме. Если запрос выполняется много раз, то для получения результата начинает использоваться кэш и операция выполняется значительно быстрее.

Проблема заключается в том, что это так просто и в то же время скрыто от разработчика, и большинство программистов игнорирует такую прекрасную возможность улучшить производительность проекта. Некоторые действия в действительности могут создавать препятствия для использования кэша запросов при выполнении.

// Кэш запроса НЕ РАБОТАЕТ $r = mysql_query("SELECT username FROM user WHERE signup_date >= CURDATE()"); // Кэш запроса РАБОТАЕТ! $today = date("Y-m-d"); $r = mysql_query("SELECT username FROM user WHERE signup_date >= "$today"");

Причина того, что кэш запросов не работает в первом случае, заключается в использовании функции CURDATE() . Такой подход используется для всех недетерминированных функций, например, NOW(), RAND() и т.д. Так как возвращаемый результат функции может измениться, то MySQL решает не размещать данный запрос в кэше. Все что, нужно, чтобы исправить ситуацию - это добавить дополнительную строчку кода PHP перед запросом.

2. Используйте EXPLAIN для ваших запросов SELECT

Использование ключевого слова может помочь составить картину того, что делает MySQL для выполнения вашего запроса. Такая картина позволяет легко выявить узкие места и другие проблемы в запросах или структуре таблиц.

Результат запроса EXPLAIN показывает, какие индексы используются, как таблица сканируется и сортируется, и так далее.

Возьмем запрос SELECT (предпочтительно, чтобы он был сложным, с JOIN), добавим перед ним ключевое слово EXPLAIN. Вы можете использовать PhpMyAdmin для этого. Такой запрос выведет результат в прекрасную таблицу. Допустим, мы забыли добавить индекс для столбца, который используется для JOIN:

После добавления индекса для поля group_id:

Теперь вместо сканирования 7883 строк, будут сканироваться только 9 и 16 строк из двух таблиц. Хорошим методом оценки производительности является умножение всех чисел в столбце “rows”. Результат примерно пропорционален прорабатываемому объему данных.

3. Используйте LIMIT 1, если нужно получить уникальную строку

Иногда, во время использования запроса, вы уже знаете, что ищете только одну строку. Вы можете получить уникальную запись или просто проверить существование любого количества записей, которые удовлетворяют предложению WHERE.

В таком случае добавление LIMIT 1 к вашему запросу может улучшить производительность. При таком условии механизм базы данных останавливает сканирование записей как только найдет одну и не будет проходит по всей таблице или индексу.

// Есть ли какой нибудь пользователь из Алабамы? // Так не нужно делать: $r = mysql_query("SELECT * FROM user WHERE state = "Alabama""); if (mysql_num_rows($r) > 0) { // ... } // Вот так будет значительно лучше: $r = mysql_query("SELECT 1 FROM user WHERE state = "Alabama" LIMIT 1"); if (mysql_num_rows($r) > 0) { // ... }

4. Индексируйте поля поиска

Индексируйте не только основные и уникальные ключи. Если какие-нибудь столбцы в вашей таблице используются для поисковых запросов, то их нужно индексировать.

Как вы можете видеть, данное правило применимо и к поиску по части строки, например, “last_name LIKE ‘a%’”. Когда для поиска используется начало строки, MySQL может использовать индекс столбца, по которому проводится поиск.

Вам также следует разобраться, для каких видов поиска нельзя использовать обычное индексирование. Например, при поиске слова (“WHERE post_content LIKE ‘%apple%’”) преимущества индексирования будут не доступны. В таких случая лучше использовать или построение собственных решений на основе индексирования.

5. Индексирование и использование одинаковых типов для связываемых столбцов

Если ваше приложение содержит много запросов с директивой JOIN, вам нужно индексировать столбцы, которые связываются в обеих таблицах. Это оказывает эффект на внутреннюю оптимизацию операций связывания в MySQL.

Также связываемые столбцы должны иметь одинаковый тип. Например, если вы связываете столбец DECIMAL со столбцом INT из другой таблицы, MySQL не сможет использовать индекс по крайней мере для одной из одной таблицы. Даже кодировка символов должна быть одинаковой для одинаковых столбцов строчного типа.

// Поиск компании из определенного штата $r = mysql_query("SELECT company_name FROM users LEFT JOIN companies ON (users.state = companies.state) WHERE users.id = $user_id"); // оба столбца для названия штата должны быть индексированы // и оба должны иметь одинаковый тип и кодировку символов // или MySQL проведет полное сканирование таблицы

6. Не используйте ORDER BY RAND()

Это один их тех трюков, которые круто выглядят, и многие начинающие программисты попадают в его ловушку. Они даже представить не могут, какую ужасную проблему сами себе создают, начав использовать это выражение в своих запросах.

Если вам действительно нужно случайным образом располагать строки в результате вашего запроса, то существует множество лучших способов решить такую задачу. Конечно, это будет реализовано дополнительным кодом, но вы будете спасены от проблемы, которая растет по экспоненциальному закону вместе с ростом объема данных. Дело в том, что MySQL выполняет операцию RAND() (которая занимает время процессора) для каждой отдельной строки в таблице перед тем, как отсортировать ее и выдать вам только одну строку.

// Так делать НЕ НУЖНО: $r = mysql_query("SELECT username FROM user ORDER BY RAND() LIMIT 1"); // Вот так будет лучше работать: $r = mysql_query("SELECT count(*) FROM user"); $d = mysql_fetch_row($r); $rand = mt_rand(0,$d - 1); $r = mysql_query("SELECT username FROM user LIMIT $rand, 1");

Так вы получаете случайное число, которое меньше, чем количество строк в результате запроса, и используете его как смещение в предложении LIMIT.

7. Старайтесь не использовать SELECT *

Чем больше данных будет прочитано из таблицы, тем медленнее выполняется запрос. Такие операции также занимают время для выполнения дисковых операций. А если сервер базу данных отделен от веб сервера, то задержки будут вызваны еще и передачей данных по сети между серверами.

Хорошей привычкой является указание столбца при выполнении SELECT.

// Плохо: $r = mysql_query("SELECT * FROM user WHERE user_id = 1"); $d = mysql_fetch_assoc($r); echo "Welcome {$d["username"]}"; // Так лучше: $r = mysql_query("SELECT username FROM user WHERE user_id = 1"); $d = mysql_fetch_assoc($r); echo "Welcome {$d["username"]}"; // Разница становится существенной на больших объемах данных

8. Старайтесь использовать поле id везде

Хорошей практикой является использование в каждой таблице поля id, для которого установлены свойства PRIMARY KEY, AUTO_INCREMENT, и оно имеет тип из семейства INT. Предпочтительно - UNSIGNED, так как в этом случае значение не может быть отрицательным.

Даже если в вашей таблице есть поле с уникальным именем пользователя, не делайте его основным ключом. Поля с типом VARCHAR медленно работают в качестве основных ключей. Также структура вашей базы данных будет лучше, если в ней внутри использовать ссылки на записи на основании id.

Кроме того механизм MySQL использует основные ключи для своих внутренних задач, и использование поля id создает оптимальные условия для их решения.

Одним возможным исключением из данного правила являются “ассоциативные таблицы”, которые используются для отношений многие-ко-многим между двумя другими таблицами. Например, таблица “posts_tags” содержит 2 столбца: post_id, tag_id. Они используются для описания отношений между двумя таблицами “post” и “tags”. Описанная таблица может иметь основной ключ, который содержит оба поля id.

9. Используйте ENUM вместо VARCHAR

// Создаем подготовленное выражение if ($stmt = $mysqli->prepare("SELECT username FROM user WHERE state=?")) { // Привязываем параметры $stmt->bind_param("s", $state); // Выполняем $stmt->execute(); // Привязываем переменные результата $stmt->bind_result($username); // Получаем значения $stmt->fetch(); printf("%s is from %s\n", $username, $state); $stmt->close(); }

13. Небуферированные запросы

Обычно, когда вы выполняете запрос из скрипта, то работа скрипта прерывается до тех пор, пока запрос не будет выполнен. Такой порядок действий можно изменить с помощью небуферированных запросов.

Отличное объяснение функции из документации PHP:

“mysql_unbuffered_query() отправляет SQL запрос на сервер MySQL без автоматического получения и буферирования строк результата, как это делает функция mysql_query(). Таким образом, сохраняется определенный объем памяти запросами SQL, которые выдают большой набор результата, и можно начинать работать с набором результата сразу же после получения первой строки, не дожидаясь пока запрос SQL будет полностью выполнен.”

Однако существует несколько ограничений. Вы должны либо прочитать все строки либо вызвать перед тем, как выполнить следующий запрос. Также нельзя использовать или для набора результата.

14. Храните IP адрес как UNSIGNED INT

Многие программисты создают поле VARCHAR(15) для хранения IP адреса, даже не задумываясь о том, что будут хранить в этом поле целочисленное значение. Если использовать INT, то размер поля сократится до 4 байт, и оно будет иметь фиксированную длину.

Нужно использовать тип UNSIGNED INT, так как IP адрес задействует все 32 бита беззнакового целого.

$r = "UPDATE users SET ip = INET_ATON("{$_SERVER["REMOTE_ADDR"]}") WHERE user_id = $user_id";

15. Таблицы с фиксированной длиной записи (Static) работают быстрее

Когда каждый отдельный столбец в таблице имеет фиксированную длину, то вся таблица в целом рассматривается как . Примеры типов столбцов, которые не имеют фиксированной длины: VARCHAR, TEXT, BLOB. Если вы включите хотя бы один столбец с таким типом, то таблица перестает рассматриваться как "static" и будет по-другому обрабатываться механизмом MySQL.

Таблицы "static" быстрее обрабатываются механизмом MySQL при поиске записей. Когда нужно прочитать определенную запись в таблице, то ее положение быстро вычисляется. Если размер строки не фиксирован, то для определения положения записи нужно время на поиск и сопоставление с индексом основного ключа.

Такие таблицы также проще кэшировать и проще восстанавливать при сбоях. Но они могут занимать больше места. Например, если конвертировать поле VARCHAR(20) в поле CHAR(20), то всегда будут заняты 20 байт вне зависимости от того, используются они или нет.

Использование техники "Вертикальное разделение" дает возможность отделить столбцы с переменной длиной в отдельную таблицу.

16. Вертикальное разделение

Вертикальное разделение - это действие по разделению структуры таблицы по вертикали с целью оптимизации.

Пример 1 : У вас есть таблица, которая содержит домашние адреса, редко используемые в приложении. Вы можете разделить вашу таблицу и хранить адреса в отдельной таблице. Таким образом основная таблица пользователей сократится в размере. А как известно, меньшая таблица обрабатывается быстрее.

Пример 2 : У вас в таблице есть поле “last_login”. Оно обновляется каждый раз, когда пользователь регистрируется на сайте. Но каждое обновление таблицы вызывает кэширование запроса, что может создать перегрузку системы. Вы можете выделить данное поле в другую таблицу, чтобы сделать обновления таблицы пользователей не такими частыми.

Но надо быть уверенными в том, что не потребуется постоянного связывания двух таблиц, которые вы только что разделили, так как это может привести к ухудшению производительности.

17. Разделяйте большие запросы DELETE или INSERT

Если вам нужно выполнить большой запрос DELETE или INSERT на работающем сайте, то нужно быть осторожным, чтобы не нарушить трафик. Когда выполняется большой запрос, то он может заблокировать ваши таблицы и привести к остановке приложения.

Apache выполняет много параллельных процессов/потоков. по этой причине он работает более эффективно, когда скрипт заканчивает выполнение как можно быстрее, таким образом сервер не использует слишком много открытых соединений и процессов, потребляющих ресурсы, особенно память.

Если вы блокируете таблицы на продолжительное время (например, на 30 и более секунд) на высоко нагруженном веб сервере, вы можете вызвать накапливание процессов и запросов, что потребует значительного времени на расчистку или даже приведет к остановке вашего веб сервера.

Если у вас есть скрипт, который удаляет большое количество записей, просто используйте предложение LIMIT для разбиения его на маленькие партии, чтобы избежать описанной ситуации.

While (1) { mysql_query("DELETE FROM logs WHERE log_date <= "2009-10-01" LIMIT 10000"); if (mysql_affected_rows() == 0) { // выполняем удаление break; } // вы можете сделать небольшую паузу usleep(50000); }

18. Маленькие столбцы обрабатываются быстрее

Для механизма базы данных диск является наиболее важным узким местом. Стремление сделать все более компактным и маленьким обычно хорошо сказывается в сфере производительности за счет сокращения объема перемещаемых данных.

Документация MySQL содержит список для всех типов.

Если таблица будет содержать всего несколько строк, то нет причин делать основной ключ типа INT, а не MEDIUMINT, SMALLINT или даже TINYINT. если вам нужна только дата, используйте DATE вместо DATETIME.

Нужно только помнить о возможностях роста.

19. Выбирайте правильный механизм хранения данных

Есть два основных механизма хранения данных для MySQL: MyISAM и InnoDB. Каждый имеет свои достоинства и недостатки.

MyISAM отлично подходит для приложений с большой нагрузкой по чтению, но он не очень хорошо масштабируется при наличии большого количества записей. Даже если вы обновляете одно поле в одной строке, вся таблица будет заблокирована и ни один процесс не сможет ничего прочитать пока запрос не завершится. MyISAM быстро выполняет вычисления для запросов типа SELECT COUNT(*).

InnoDB является более сложным механизмом хранения данных, и он может быть более медленным, чем MyISAM для большинства маленьких приложений. Но он поддерживает блокирование строк, что лучше для масштабирования таблиц. Также он поддерживает некоторые дополнительные особенности, такие как транзакции.

20. Используйте объектно-реляционное отображение

Использование объектно-реляционного отображения (ORM - Object Relational Mapper) дает ряд преимуществ. Все, что можно сделать в ORM , можно сделать вручную, но с большими усилиями и более высокими требованиями к уровню разработчика.

ORM отлично подходит для "ленивой загрузки". Это означает, что получение значений возможно тогда, когда они нужны. Но нужно быть аккуратным, потому что можно создать много маленьких запросов, которые понизят производительность.

ORM может также объединять ваши запросы в транзакции, которые выполняются существенно быстрее, чем индивидуальные запросы к базе данных.

Для PHP можно использовать ORM .

21. Будьте осторожны с постоянными соединениями

Постоянные соединения предназначены для сокращения потерь на восстановление соединений к MySQL. Когда создается постоянное соединение, то оно остается открытым даже после завершения скрипта. Так как Apache повторно использует дочерние процессы, то процесс выполняется для нового скрипта, и он использует тоже соединение с MySQL.

Это звучит здорово в теории. Но в действительности это функция не стоит медного гроша из-за проблем. Она может вызывать серьезные неприятности с ограничениями количества соединений, переполнение памяти и так далее.

Apache работает на принципах параллельности, и создает множество дочерних процессов. Вот в чем заключается причина того, что постоянные соединения не работают как ожидается в данной системе. Прежде, чем использовать функцию mysql_pconnect(), проконсультируйтесь с вашим системным администратором.

Практическое использование MySQL++

Часть 1. С чего начать

Серия контента:

Подавляющее большинство приложений в той или иной степени используют в процессе работы базы данных. При разработке таких приложений весьма полезными оказываются инструментальные средства, упрощающие взаимодействие с различными СУБД. Одним из таких инструментов является библиотека MySQL++, которая позволяет эффективно организовать доступ к базам данных MySQL из программ, написанных на языке C++. Я попытаюсь подробно разобрать функциональные возможности этой библиотеки, её достоинства и недостатки. Начну с общих характеристик MySQL++.

1. Что такое MySQL++

MySQL++ - это специализированная библиотека так называемых "обёрточных" (wrapper) методов для прикладного программного интерфейса C API для СУБД MySQL. Главная цель этой библиотеки - сделать работу с SQL-запросами такой же простой, как работа с STL-контейнерами.

Самую последнюю версию библиотеки MySQL++ можно найти на официальном Web-сайте . Тем не менее, чтобы избежать дополнительных сложностей, лучше обратиться к репозиторию пакетов для вашего дистрибутива.

1.1. Немного истории

В 1998 г. Кевин Аткинсон начал разработку библиотеки, которая по его первоначальному замыслу обеспечивала бы выполнение SQL-запросов и обработку их результатов без привязки к какой-либо конкретной СУБД. Это было отражено даже в оригинальном названии - SQL++. Все версии, предшествующие 1.0, являются плодом индивидуальной работы Кевина.

В 1999 г. библиотекой занялась компания MySQL AB. Сначала некоторую работу проделал Майкл "Монти" Видениус , затем он передал полномочия другому сотруднику MySQL AB Синише Миливоевичу . Были выпущены версии 1.0 и 1.1, после чего Аткинсон официально передал все функции сопровождения библиотеки в руки Миливоевича и полностью устранился от какого бы то ни было участия в данном проекте. Миливоевич довёл библиотеку до версии 1.7.9, которая была выпущена в середине 2001 г. К этому моменту стала очевидной невозможность реализации универсальной библиотеки SQL-запросов, независимой от конкретных реализаций СУБД. Ориентация на MySQL стала неизбежной.

После выпуска версии 1.7.9 в работе над MySQL наступил период некоторого застоя, который продолжался три года, до августа 2004 г., когда ситуацию под контроль взял Уоррен Янг . Уоррен сразу же выпустил версию 1.7.10, устранил все проблемы с компиляцией при использовании GCC, исправил большое количество ошибок, добавил новые возможности. В общем, как говорится, "процесс пошёл"...

В данной статье я рассматриваю версию 3.0.9 библиотеки MySQL++. На официальном Web-сайте эта версия объявлена как "последняя стабильная".

2. Краткое описание основных объектов (соединение, запрос, результаты)

MySQL++ обеспечивает поддержку большинства разнообразных способов и приёмов работы с базами данных. И всё же, несмотря на это разнообразие, можно выделить обобщённую схему использования API-интерфейса, предназначенного для доступа к базам данных:

создание (открытие) соединения с базой данных,
формирование и выполнение запроса,
при успешном выполнении запроса - обработка итогового набора (result set) - итеративный последовательный проход по записям этого набора,
если выполнение запроса завершилось неудачно, то необходимо обеспечить обработку ошибок (исключений).

Каждому из перечисленных выше этапов соответствует класс или иерархия классов библиотеки MySQL++. Рассмотрим их немного подробнее.

2.1. Объект Connection (соединение)

Объект Connection управляет соединением с сервером MySQL. Для того чтобы выполнять какие-либо операции в базе данных, необходим по меньшей мере один такой объект. В приложении использование всех прочих MySQL++-объектов зависит (хотя и не всегда непосредственно) от экземпляра Connection, поэтому пока в вашей программе применяются объекты библиотеки MySQL++, должен существовать и объект Connection.

В СУБД MySQL допускается использование нескольких различных типов соединений между клиентом и сервером: сокеты TCP/IP, сокеты Unix-домена, именованные программные каналы. Базовый класс Connection поддерживает все эти типы соединений. Какой именно тип соединения необходим в каждом конкретном случае, вы определяете с помощью параметров, передаваемых в метод Connection::connect(). Но если вы заранее решили, что ваше приложение будет работать только с одним типом соединений, то вашему вниманию предлагаются специализированные подклассы с упрощёнными интерфейсами. Например, если в программе предполагаются обращения исключительно к сетевому серверу баз данных, то вы можете воспользоваться подклассом TCPConnection.

2.2. Объект Query (запрос)

Чаще всего SQL-запросы создаются с использованием объекта Query, инициализируемого объектом Connection.

Query работает практически аналогично потоку вывода в стандартном C++, поэтому вы можете записывать в него данные так же, как в std::cout или std::ostringstream. Это наиболее близкий стилю языка C++ способ, используемый MySQL++ для компоновки строк запросов. В библиотеку включены манипуляторы потока с контролем типов данных, что существенно упрощает создание синтаксически корректных SQL-команд.

Ещё одной функциональной особенностью Query являются запросы-шаблоны (Template Queries), которые в определённой степени напоминают функцию языка C printf: формируется строка запроса с включаемыми в неё тэгами, обозначающими места вставки переменных элементов данных. Это удобно в тех случаях, когда в программе используются многочисленные запросы с одинаковой структурой - определив один шаблон, вы можете применять его многократно в различных частях своего приложения.

Третий метод создания запросов - использование объекта Query совместно со специализированными структурами SSQLS (Specialized SQL Structures), которые позволяют создавать структуры C++, являющиеся точным отображением схем конкретных баз данных. Это даёт объекту Query информацию, необходимую для формирования обобщённых SQL-запросов.

2.3. Наборы результатов (Result Sets)

Данные полей в наборе результатов запроса сохраняются в специальном классе с именем String (аналог стандартного std::string). Этот класс предоставляет операторы для автоматизированного преобразования объектов наборов результатов в любой базовый тип C/C++. Кроме того, MySQL++ определяет классы, такие как DateTime, которые вы можете инициализировать данными SQL-типа DATETIME. Для этих автоматических преобразований осуществляется контроль их корректности, и при ошибках конвертации выставляется соответствующий флаг-предупреждение или генерируется исключение (в зависимости от настроек библиотеки).

Для предоставления результатов выполнения SQL-команд в библиотеке MySQL++ реализованы следующие подходы.

2.3.1. Команды, не возвращающие данные

Не все команды SQL возвращают данные. Пример такой команды CREATE TABLE. Для подобных команд имеется специальный тип результата (SimpleResult), который возвращает только состояние после выполнения команды: успешное завершение выполнения команды, количество строк, на которые подействовала команда (если подразумевалось какое-либо воздействие), и т.п.

2.3.2. Запросы, возвращающие данные: структуры данных MySQL++

Самый простой способ получения набора результатов - использование метода Query::store(). Этот метод возвращает объект StoreQueryResult, являющийся производным от std::vector, представляющий собой контейнер с произвольным доступом, сформированный из Row-строк. В свою очередь, каждый объект Row является аналогом вектора (std::vector) строк (тип String), по одному объекту на каждое поле в наборе результатов. Таким образом, вы можете рассматривать StoreQueryResult как двумерный массив, т.е. чтобы получить пятое поле из второй строки, можно просто написать result. К полям можно обращаться и по их именам, поэтому возможна и такая форма записи: result["price"].

Несколько менее удобным способом работы с набором результатов является применение метода Query::use(), возвращающего объект UseQueryResult. Этот класс функционирует подобно стандартному STL-итератору. В этом случае произвольного доступа к данным уже не получится - вы последовательно проходите по строкам набора результатов с ограничением по направлению: только от начала к концу. Нет возможности возвращаться к уже пройденным строкам, и вы не знаете, сколько строк в данном наборе до тех пор, пока не достигнете последней строки. В качестве компенсации за эти неудобства вы получаете более рациональное использование оперативной памяти, поскольку нет необходимости загружать в память весь набор полностью. Это особенно важно, если приходится работать с чрезвычайно большими наборами результатов.

2.3.3. Запросы, возвращающие данные: специализированные структуры SSQLS

Доступ к результатам запросов посредством структур данных библиотеки MySQL++ представляет достаточно низкий уровень абстракции - это лучше, чем применение MySQL C API-интерфейса, но не намного. Приблизить логику решения к предметной области задачи можно с помощью специализированных структур SSQLS (Specialized SQL Structures). Эти SSQLS-объекты позволяют определять структуры языка C++, которые соответствуют структурам таблиц в схеме конкретной базы данных. Кроме того, гораздо проще состыковать SSQLS-объекты со стандартными STL-контейнерами (а следовательно, и с алгоритмами).

Преимущество этого способа заключается в том, что в программе потребуется включение минимального объёма SQL-кода. Можно выполнить запрос и получить результат в виде структур данных языка С++, доступ к которым не отличается от доступа к любым другим структурам. Доступ к полученным данным можно организовать через объект Row или же обратиться к методам библиотеки, чтобы "сбросить" результаты в STL-контейнер - с последовательным, произвольным или ассоциативным доступом - выбор за вами.

Рассмотрим следующий фрагмент кода:

vector result; query << "SELECT * FROM stock"; query.storein(result); for(vector << "Цена: " << i->price << endl;

Практически "чистый" код на C++, без излишеств.

Если по каким-либо причинам создание SSQLS-объектов, соответствующих структурам таблиц баз данных, нежелательно или невозможно, то вы можете использовать объект Row, и приведённый выше фрагмент кода теперь будет выглядеть так:

vector result; query << "SELECT * FROM stock"; query.storein(result); for(vector::iterator i = result.begin(); i != result.end(); i++) cout << "Цена: " << i->at("price") << endl;

Различия невелики. Первый фрагмент выглядит более лаконично, но на внутреннюю логику это не влияет.

2.4. Ошибки и исключения

По умолчанию при возникновении ошибок библиотека генерирует исключения (exceptions). При необходимости вы можете настроить вместо генерации исключений установку специального флага ошибки (error flag), но помните, что исключения предоставляют более подробную информацию. В пределах одного блока try-catch вы можете выявлять различные типы ошибок.

3. Простой пример использования MySQL++

В следующем примере показано создание (открытие) соединения с базой данных, выполнение простого запроса и вывод полученных результатов - всё, о чём мы говорили до сих пор.

#include #include #include using namespace std; int main(int argc, char *argv) { // установление соединения с тестовой базой данных mysqlpp::Connection con(false); if(con.connect("test_db", "localhost", "tdb_user", "tdb_password")) { // выполнение запроса и вывод полученных результатов mysqlpp::Query query = con.query("select name from dvd"); if(mysqlpp::StoreQueryResult res = query.store()) { cout << "Коллекция DVD: " << endl; for(size_t i = 0; i < res.num_rows(); i++) cout << res[i] << endl; } else { cerr << "Ошибка при получении списка DVD: " << query.error() << endl; return -1; } return 0; } else { cerr << "Ошибка при установлении соединения с БД: " << con.error << endl; return -1; } }

Для обеспечения работы примера необходимо создать базу данных MySQL с именем test_db, содержащую таблицу с именем dvd. Эта таблица может иметь, например, следующую структуру:

name VARCHAR(50) genre TEXT(70) price REAL bought DATE

После того как тестовая база данных test_db создана, администратор MySQL должен создать пользователя с правами работы в ней. Имя и пароль для этого пользователя уже были указаны в приведённом выше исходном коде примера.

CREATE USER tdb_user@localhost IDENTIFIEDBY "tdb_password"; GRANT ALL PRIVILEGES ON test_db.* TO tdb_user@localhost;

После этого пользователь tdb_user, подключившийся к базе данных test_db на локальном хосте, может создать в ней ранее описанную таблицу dvd и любые другие таблицы для тестирования, вносить изменения в эти таблицы, удалять их и производить прочие операции.

Что касается самой программы, то она запрашивает только поле имён (name) из таблицы dvd, и из полученного набора результатов res последовательно выводит все строки (названия DVD). Пример очень простой, но в нём проиллюстрированы три из четырёх этапов, упомянутых в начале данной статьи. О четвёртом этапе - обработке исключений - речь пойдёт в одной из следующих статей цикла.

4. Заключение

Даже после первого, достаточно беглого взгляда на функциональные свойства и характеристики библиотеки MySQL++ становится понятно, что она способна оказать существенную помощь разработчикам приложений, взаимодействующих с серверами СУБД MySQL. Библиотека легко адаптируется к потребностям программиста, не содержит ненужных излишеств и без затруднений "вписывается" в исходный код на языке C++.

В данной статье рассматривались общие характеристики библиотеки MySQL++, её функциональные возможности. В качестве иллюстрации был приведён простой пример исходного кода с применением объектов MySQL++. Следующая статья цикла будет посвящена настройке и адаптации библиотеки MySQL++ в различных проектах. В третьей статье будет подробно описано выполнение SQL-запросов и обработка их результатов. Тема четвёртой статьи - обработка ошибок и использование транзакций. В пятой статье мы рассмотрим различные типы данных и работу с ними. Специализированным формам запросов уделяется особое внимание в шестой статье. В заключительной, седьмой статье цикла будет продемонстрировано практическое применение библиотеки MySQL++ в многопоточных приложениях.

Ресурсы для скачивания

static.content.url=http://www.сайт/developerworks/js/artrating/

Zone=Linux, Open source

ArticleID=497598

ArticleTitle=Практическое использование MySQL++: Часть 1. С чего начать

MySQL относится к числу баз данных, обеспечивающих наиболее простое администрирование на всех платформах. Кроме того, эта база данных не требовательна к ресурсам, поэтому может эксплуатироваться даже на персональных компьютерах с небольшим объемом оперативной памяти и жесткого диска. В связи с этим разработчики, использующие средства PHP, продолжительное время применяют MySQL для создания полной локальной среды разработки для веб на клиентских компьютерах всевозможных типов, даже на портативных.

Любой разработчик, работающий в среде PHP, способен самостоятельно администрировать базу данных MySQL, в отличие от некоторых других баз данных. Для того чтобы еще больше упростить задачу администрирования, можно воспользоваться многочисленными инструментальными средствами, которые не только предусмотрены в самой базе данных MySQL, но и могут быть получены от сторонних разработчиков.

Основными понятиями, с которыми следует ознакомиться на данном этапе, являются:

база данных - контейнер для всей коллекции данных MySQL;
таблица - вложенный в базу данных контейнер, в котором хранятся сами данные;
строка - отдельная запись, в которой могут содержаться несколько полей;
столбец - имя поля внутри строки.

Следует заметить, что я не пытаюсь воспроизвести точную терминологию, используемую в учебной литературе по реляционным базам данных, а хочу лишь дать простые, обычные определения, помогающие быстро усвоить основные понятия и приступить к работе с базой данных.

Доступ к MySQL из командной строки

Работать с MySQL можно тремя основными способами: используя командную строку, используя веб-интерфейс наподобие phpMyAdmin и используя такой язык программирования, как PHP. Третий из перечисленных способов будет рассмотрен в последующих статьях, а сейчас давайте рассмотрим первые два способа.

Если у вас в соответствии с инструкциями, изложенными в статье , установлен WAMP-сервер OpenServer, то доступ к исполняемой программе MySQL можно получить из следующего каталога:

курса MySQL с нуля .

Вместо MySQL-5.7-x64 нужно подставить версию, указанную в настройках OpenServer во вкладке "Модули".

Нужно открыть программу "Командная строка" и перейти в этот каталог. Делается это при помощи команды cd ПУТЬ_К_НУЖНОЙ_ПАПКЕ:

Код доступен только после покупки курса MySQL с нуля .

После этого нужно запустить программу mysql.exe в этом каталоге, передав её специальный параметр. Для этого в командной строке теперь нужно выполнить команду:

Код доступен только после покупки курса MySQL с нуля .

В результате запустится MySQL-клиент. Он подключён к MySQL-серверу, который был запущен при старте OpenServer-a.

Если это не приведет к желаемому результату и будет выдано сообщение об ошибке подключения к серверу MySQL «Can"t connect to MySQL server on "localhost"», убедитесь, что OpenServer запущен и в модулях указан MySQL.

Параметр -u расшифровывается как user. То есть это флажок для указания пользователя, под которым нужно подключиться к серверу. root - это самый главный пользователь в MySQL. Он создаётся при установке сервера и по умолчанию у него нет пароля.

Но вернёмся к нашему терминалу. Через этот консольный клиент мы можем отправлять различные команды серверу. Давайте выполним команду, которая выводит все базы данных, созданные на этом сервере.

Код доступен только после покупки курса MySQL с нуля .

В ответ мы получим красиво оформленный список баз. У вас их будет меньше, чем у меня, потому что я их уже добавлял.

Работа с MySQL через phpMyAdmin

Для управления базами данных и таблицами будет намного проще и быстрее использовать программу phpMyAdmin. Перед тем как вводить в адресную строку браузера следующую строку, нужно убедиться в том, что программа OpenServer уже запущена и, значит, база данных MySQL готова к работе:

Тут нас встретит вот такое красивое окошечко для входа в систему.

Также как и в случае с консольным приложением указываем пользователя root и оставляем пустым пароль. Жмём "войти".

После этого вы попадёте в панель управления базами данных с довольно дружелюбным интерфейсом. Слева вы увидите всё тот же список баз данных, который вы получали в консольной версии. Можете по ним потыкать, посмотреть, что там внутри.

А сейчас давайте нажмём на вкладку SQL и перейдём в окно, где можно напрямую писать запросы к СУБД MySQL, как это было бы в консоли:

В открывшемся окне введите всё тот же запрос:

Код доступен только после покупки курса MySQL с нуля .

Нажимаем кнопку "вперёд" и видим тот же результат, что и в случае с консольным приложением.

Основные понятия языка SQL

По словам Эндрю Тейлора (Andrew Taylor), разработавшего язык SQL, название этого языка не является сокращением от Structured Query Language (или от чего-то подобного), хотя многие считают, что так оно и есть. Язык SQL лежит в основе более строгого и более общего метода хранения данных по сравнению с предыдущим стандартом организации баз данных в стиле DBM, который основан на использовании плоских файлов.

Язык SQL определен стандартами ANSI (American National Standards Institute) и ECMA (European Computer Manufacturer"s Association); обе эти организации по стандартизации являются международно признанными. Но следует учитывать, что в общих рекомендациях стандартов SQL наблюдаются заметные различия, касающиеся программных продуктов коммерческих компаний, с одной стороны, и организаций, занимающихся разработкой баз данных с открытым исходным кодом, с другой. Например, за последние несколько лет наблюдалось стремительное развитие так называемых объектно-реляционных баз данных, а также программных продуктов SQL, специально предназначенных для рынка веб. Перечень баз данных, которые могут применяться в сочетании с системой PHP, чрезвычайно велик, поэтому при выборе наиболее подходящей базы данных необходимо руководствоваться определенными принципами.

Основной принцип состоит в том, что нужно прежде всего учитывать собственные потребности разработки или по крайней мере твердо знать, какой цели требуется достичь. Пытаясь ознакомиться с другими рекомендациями, вы встретите массу весьма убедительных сообщении с такими доводами, что буквально "нельзя обойтись" без некоторых развитых средств базы данных (таких как триггеры или хранимые процедуры) и любой программный продукт с поддержкой SQL, в котором отсутствуют эти средства, вряд ли заслуживает права называться продуктом SQL. Воспринимайте эти суждения с большой долей сомнения. Гораздо лучше самому составить список требуемых характеристик в порядке значимости, а затем заняться поиском программного продукта, который в наибольшей степени соответствует вашим требованиям.

Но, несмотря на сказанное выше, значительная часть средств поддержки языка SQL действительно соответствует стандарту. Поэтому в программах, как правило, неоднократно используется лишь несколько операторов SQL, независимо от того, какой конкретный программный продукт был выбран для внедрения.

По существу, база данных SQL имеет очень простую логическую структуру. Каждая конкретная инсталляция программного обеспечения SQL обычно может состоять из нескольких баз данных. Например, одна БД может применяться для хранения данных о заказчиках, а другая - содержать данные о товарах. (Возникает определенная сложность, связанная с тем, что сам сервер SQL и коллекции поддерживаемых этим сервером таблиц обычно принято обозначать общим термином база данных.) Каждая база данных содержит несколько таблиц, каждая таблица состоит из тщательно определенных столбцов, а каждая позиция в таблице может рассматриваться как внесенная в таблицу запись, или строка.

Любой сервер SQL поддерживает четыре так называемых оператора манипулирования данными, и в целом эти операторы лежат в основе подавляющего большинства операций, выполняемых с реляционной базой данных. Этими четырьмя основными операторами базы данных являются SELECT, INSERT, UPDATE и DELETE. Операторы SQL, называемые также командами - очень удобны и позволяют выполнять практически все необходимые действия в базе данных.

Важной особенностью указанных четырех операторов SQL является то, что они позволяют манипулировать только значениями, хранящимися в базе данных, но не воздействуют на структуру самой базы данных. Иными словами, команды на основе этих операторов могут использоваться, например, для ввода данных, а не для создания базы данных; с помощью таких команд можно удалить из базы данных любой фрагмент данных, но сама "оболочка" останется нетронутой, поэтому, в частности, нельзя присвоить другой базе данных, работающей под управлением того же сервера, имя существующей базы данных. Для того чтобы добавить или удалить столбцы, уничтожить целую базу данных, не оставив и следа, или создать новую базу данных, необходимо применить другие команды, такие как DROP, ALTER и CREATE.

Все эти операторы мы подробно рассмотрим в следующей статье, посвященной командам MySQL.

Преподаватели и наставники, ведущие обучение MySQL, могут предлагать свои варианты организации последовательности изучения MySQL в комментариях к данному разделу учебника. Также свои замечания по организации учебника могут предлагать читатели, ведущие самостоятельное изучение MySQL. Чтобы самостоятельное изчение MySQL было эффективным, необходимо привлекать методический опыт, который дает обучение MySQL. Учебник для начинающих должен способствовать быстрому старту разработчика.

Базы данных: основные понятия

Оглавление документа

В жизни мы часто сталкиваемся с необходимостью хранить какую-либо информацию, а потому часто имеем дело и с базами данных.

Например, мы используем записную книжку для хранения номеров телефонов своих друзей и планирования своего времени. Телефонная книга содержит информацию о людях, живущих в одном городе. Все это своего рода базы данных. Ну а раз это базы данных, то посмотрим, как в них хранятся данные. Например, телефонная книга представляет собой таблицу (табл. 10.1).

В этой таблице данные – это собственно номера телефонов, адреса и ФИО., т.е. строки «Иванов Иван Иванович», «32-43-12 » и т.п., а названия столбцов этой таблицы, т.е. строки «ФИО», «Номер телефона» и «Адрес» задают смысл этих данных, их семантику.

Таблица 10.1. Пример базы данных: телефонная книга

Теперь представьте, что записей в этой таблице не две, а две тысячи, вы занимаетесь созданием этого справочника и где-то произошла ошибка (например, опечатка в адресе). Видимо, тяжеловато будет найти и исправить эту ошибку вручную. Нужно воспользоваться какими-то средствами автоматизации. Для управления большим количеством данных программисты (не без помощи математиков) придумали системы управления базами данных (СУБД). По сравнению с текстовыми базами данных электронные СУБД имеют огромное число преимуществ, от возможности быстрого поиска информации, взаимосвязи данных между собой до использования этих данных в различных прикладных программах и одновременного доступа к данным нескольких пользователей.

Для точности дадим определение базы данных, предлагаемое Глоссарий.ру

База данных – это совокупность связанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования, независимая от прикладных программ. База данных является информационной моделью предметной области. Обращение к базам данных осуществляется с помощью системы управления базами данных (СУБД). СУБД обеспечивает поддержку создания баз данных, централизованного управления и организации доступа к ним различных пользователей.

Итак, мы пришли к выводу, что хранить данные независимо от программ, так, что они связаны между собой и организованы по определенным правилам, целесообразно. Но вопрос, как хранить данные, по каким правилам они должны быть организованы, остался открытым. Способов существует множество (кстати, называются они моделями представления или хранения данных). Наиболее популярные – объектная и реляционная модели данных.

Автором реляционной модели считается Э. Кодд, который первым предложил использовать для обработки данных аппарат теории множеств (объединение, пересечение, разность, декартово произведение) и показал, что любое представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида, известного в математике как отношение.

Таким образом, реляционная база данных представляет собой набор таблиц (точно таких же, как приведенная выше), связанных между собой. Строка в таблице соответствует сущности реального мира (в приведенном выше примере это информация о человеке).

Примеры реляционных СУБД: Mysql, PostgreSql. В основу объектной модели положена концепция объектно-ориентированного программирования, в которой данные представляются в виде набора объектов и классов, связанных между собой родственными отношениями, а работа с объектами осуществляется с помощью скрытых (инкапсулированных) в них
методов.

Примеры объектных СУБД: Cache, GemStone (от Servio Corporation), ONTOS (ONTOS).

В последнее время производители СУБД стремятся соединить два этих подхода и проповедуют объектно-реляционную модель представления данных. Примеры таких СУБД – IBM DB2 for Common Servers, Oracle8.

Поскольку мы собираемся работать с Mysql, то будем обсуждать аспекты работы только с реляционными базами данных. Нам осталось рассмотреть еще два важных понятия из этой области: ключи и индексирование, после чего мы сможем приступить к изучению языка запросов SQL.

1. Ключи

Для начала давайте подумаем над таким вопросом: какую информацию нужно дать о человеке, чтобы собеседник точно сказал, что это именно тот человек, сомнений быть не может, второго такого нет? Сообщить фамилию, очевидно, недостаточно, поскольку существуют однофамильцы. Если собеседник человек, то мы можем приблизительно объяснить, о ком речь, например вспомнить поступок, который совершил тот человек, или еще как-то. Компьютер же такого объяснения не поймет, ему нужны четкие правила, как определить, о ком идет речь. В системах управления базами данных для решения такой задачи ввели понятие первичного ключа.

Первичный ключ (primary key, PK) – минимальный набор полей, уникально идентифицирующий запись в таблице. Значит, первичный ключ – это в первую очередь набор полей таблицы, во-вторых, каждый набор значений этих полей должен определять единственную запись (строку) в таблице и, в-третьих, этот набор полей должен быть минимальным из всех обладающих таким же свойством.

Поскольку первичный ключ определяет только одну уникальную запись, то никакие две записи таблицы не могут иметь одинаковых значений первичного ключа.

Например, в нашей таблице (см. выше) ФИО и адрес позволяют однозначно выделить запись о человеке. Если же говорить в общем, без связи с решаемой задачей, то такие знания не позволяют точно указать на единственного человека, поскольку существуют однофамильцы, живущие в разных городах по одному адресу. Все дело в границах, которые мы сами себе задаем. Если считаем, что знания ФИО, телефона и адреса без указания города для наших целей достаточно, то все замечательно, тогда поля ФИО и адрес могут образовывать первичный ключ. В любом случае проблема создания первичного ключа ложится на плечи того, кто проектирует базу данных (разрабатывает структуру хранения данных). Решением этой проблемы может стать либо выделение характеристик, которые естественным образом определяют запись в таблице (задание так называемого логического, или естественного, PK), либо создание дополнительного поля, предназначенного именно для однозначной идентификации записей в таблице (задание так называемого суррогатного, или искусственного, PK).

Примером логического первичного ключа является номер паспорта в базе данных о паспортных данных жителей или ФИО и адрес в телефонной книге (таблица выше). Для задания суррогатного первичного ключа в нашу таблицу можно добавить поле id (идентификатор), значением которого будет целое число, уникальное для каждой строки таблицы. Использование таких суррогатных ключей имеет смысл, если естественный первичный ключ представляет собой большой набор полей или его выделение нетривиально.

Кроме однозначной идентификации записи, первичные ключи используются для организации связей с другими таблицами.

Например, у нас есть три таблицы: содержащая информацию об исторических личностях (Persons), содержащая информацию об их изобретениях (Artifacts) и содержащая изображения как личностей, так и артефактов (Images) (рис 10.1).

Первичным ключом во всех этих таблицах является поле id (идентификатор). В таблице Artifacts есть поле author, в котором записан идентификатор, присвоенный автору изобретения в таблице Persons. Каждое значение этого поля является внешним ключом для первичного ключа таблицы Persons. Кроме того, в таблицах Persons и Artifacts есть поле photo, которое ссылается на изображение в таблице Images. Эти поля также являются внешними ключами для первичного ключа таблицы Images и устанавливают однозначную логическую связь Persons-Images и Artifacts-Images. То есть если значение внешнего ключа photo в таблице личности равно 10, то это значит, что фотография этой личности имеет id=10 в таблице изображений. Таким образом, внешние ключи используются для организации связей между таблицами базы данных (родительскими и дочерними) и для поддержания ограничений ссылочной целостности данных.

2. Индексирование

Одна из основных задач, возникающих при работе с базами данных, – это задача поиска. При этом, поскольку информации в базе данных, как правило, содержится много, перед программистами встает задача не просто поиска, а эффективного поиска, т.е. поиска за сравнительно небольшое время и с достаточной точностью.

Для этого (для оптимизации производительности запросов) производят индексирование некоторых полей таблицы. Использовать индексы полезно для быстрого поиска строк с указанным значением одного столбца. Без индекса чтение таблицы осуществляется по всей таблице, начиная с первой записи, пока не будут найдены соответствующие строки. Чем больше таблица, тем больше накладные расходы. Если же таблица содержит индекс по рассматриваемым столбцам, то база данных может быстро определить позицию для поиска в середине файла данных без просмотра всех данных. Это происходит потому, что база данных помещает проиндексированные поля поближе в памяти, так, чтобы можно было побыстрее найти их значения. Для таблицы, содержащей 1000 строк, это будет как минимум в 100 раз быстрее по сравнению с последовательным перебором всех записей. Однако в случае, когда необходим доступ почти ко всем 1000 строкам, быстрее будет последовательное чтение, так как при этом не требуется операций поиска по диску. Так что иногда индексы бывают только помехой. Например, если копируется большой объем данных в таблицу, то лучше не иметь никаких индексов. Однако в некоторых случаях требуется задействовать сразу несколько индексов (например, для обработки запросов к часто используемым таблицам).

Если говорить о Mysql, то там существует три вида индексов: PRIMARY, UNIQUE, и INDEX, а слово ключ (KEY) используется как синоним слова индекс (INDEX). Все индексы хранятся в памяти в виде B-деревьев.

PRIMARY – уникальный индекс (ключ) с ограничением, что все индексированные им поля не могут иметь пустого значения (т.е. они NOT NULL). Таблица может иметь только один первичный индекс, но он может состоять из нескольких полей.

UNIQUE – ключ (индекс), задающий поля, которые могут иметь только уникальные значения.

INDEX – обычный индекс (как мы описали выше). В Mysql, кроме того, можно индексировать строковые поля по заданному числу символов от начала строки.

3. СУБД Mysql

Продолжим разговор о СУБД Mysql. Mysql – это реляционная система управления базами данных. То есть данные в ее базах хранятся в виде логически связанных между собой таблиц, доступ к которым осуществляется с помощью языка запросов SQL. Mysql – свободно распространяемая система, т.е. платить за ее применение не нужно. Кроме того, это достаточно быстрая, надежная и, главное, простая в использовании СУБД, вполне подходящая для не слишком глобальных проектов.

Работать с Mysql можно не только в текстовом режиме, но и в графическом. Существует очень популярный визуальный интерфейс (кстати, написанный на PHP) для работы с этой СУБД. Называется он PhpMyAdmin. Этот интерфейс позволяет значительно упростить работу с базами данных в Mysql.

PhpMyAdmin позволяет пользоваться всеми достоинствами браузера, включая прокрутку изображения, если оно не умещается на экран. Многие из базовых SQLфункций работы с данными в PhpMyAdmin сведены к интуитивно понятным интерфейсам и действиям, напоминающим переход по ссылкам в Internet. Но, тем не менее, стоит все же поработать и в текстовом режиме.

Перед тем как переходить к детальному изучению языка SQL, несколько слов об установке Mysql и подготовке к работе. Если вы не собираетесь заниматься администрированием сервера, то информация, приведенная ниже, пригодится вам только для общего развития. Итак, устанавливается Mysql очень просто – автоматически, пару раз нажмите OK, и все. После этого вы можете зайти в директорию, где лежат файлы типа Mysql.exe, Mysqld.exe и т.п. (у нас под Windows XP это c:\Mysql\bin) Последний файл запускает Mysql-сервер. В некоторых системах сервер запускается в виде сервиса. После запуска сервера следует запустить Mysql-клиент, запустив программу Mysql.exe. Здесь даже пароля не спросят. Более того, если вы наберете shell> Mysql.exe -u root или shell>Mysql -u root Mysql то получите все права администратора Mysql сервера. Кстати, выполнять эти команды надо, находясь в той директории, где лежат файлы Mysql.exe.
Для начала, не вдаваясь в подробности команд, исправим эти два недочета (отсутствие пароля у администратора и возможность входа анонимным пользователям):

Все данные о пользователях Mysql хранит в таблице user в специальной базе данных Mysql, доступ к которой имеет только администратор сервера. Поэтому, чтобы изменить какой-либо пароль, нужно изменить эту таблицу. Пароль задается с помощью функции PASSWORD, которая кодирует введенные данные. Кроме изменения пароля администратора, нужно еще удалить всех пользователей, не имеющих логина (команда DELETE). Команда Flush Privileges заставляет вступить в действие изменения, произошедшие в системной базе данных (Mysql).

Теперь создадим базу данных, с которой будем работать (мы все еще работаем как администратор сервера):
Mysql>create database book;

Как можно заметить, все команды в Mysql заканчиваются точкой с запятой. Если вы забыли поставить этот знак, то выдается приглашение его поставить до тех пор, пока это не будет сделано:

Mysql> show tables
->
->

Теперь последнее действие – создадим простого пользователя, предоставим ему доступ к созданной базе данных, и начнем работать.

Mysql> GRANT ALL PRIVILEGES ON book.* TO nina@localhost
IDENTIFIED BY "123";

Команда GRANT наделяет пользователя nina, зашедшего на сервер с этой же машины (c localhost) и идентифицируемого паролем «123», определенными правами (в данном случае всеми) на все таблицы базы данных book. Теперь мы можем выйти и зайти как пользователь nina с соответствующим паролем:

shell>Mysql -u nina -p
Enter password : ***
Welcome to the Mysql monitor!...
Mysql>

Если вы собираетесь пользоваться базой данных на чужом сервере, то его администратор проделает все описанные выше действия за вас, т.е. все настроит и создаст пользователя и базу данных. В следующей главе описаны команды языка SQL, которые пригодятся для работы с данными, хранящимися в СУБД Mysql.

4.

5.

6. 7. Построение интерфейса для добавления информации

Итак, у нас есть какая-то таблица в базе данных. Чтобы построить интерфейс для добавления информации в эту таблицу, нужно ее структуру (т.е. набор ее полей) отобразить в html-форму.

Разобьем эту задачу на следующие подзадачи:

установка соединения с БД;
выбор рабочей БД;
получение списка полей таблицы;
отображение полей в html-форму.

После этого данные, введенные в форму, нужно записать в базу данных.

Рассмотрим все эти задачи по порядку.

8. Установка соединения

Итак, первое, что нужно сделать, - это установить соединение с базой данных.

Воспользуемся функцией Mysql_connect.

Синтаксис Mysql_connect

ресурс Mysql_connect ([строка server
[, строка username [, строка password
[, логическое new_link
[, целое client_flags]]]]])

Данная функция устанавливает соединение с сервером Mysql и возвращает указатель на это соединение или FALSE в случае неудачи.

Для отсутствующих параметров устанавливаются следующие значения по умолчанию:
server = "localhost:3306"
username = имя пользователя владельца процесса сервера
password = пустой пароль

Если функция вызывается дважды с одними и теми же параметрами, то новое соединение не устанавливается, а возвращается ссылка на старое соединение.

Чтобы этого избежать, используют параметр new_link, который заставляет в любом случае открыть еще одно соединение.

Параметр client_flags - это комбинация следующих констант:

MYSQL_CLIENT_COMPRESS (использовать протокол сжатия),
MYSQL_CLIENT_IGNORE_SPACE (позволяет вставлять пробелы после имен функций), MYSQL_CLIENT_INTERACTIVE (ждать interactive_timeout секунд - вместо wait_timeout - до закрытия соединения).

Параметр new_link появился в PHP 4.2.0, а параметр client_flags - в PHP 4.3.0.

Соединение с сервером закрывается при завершении исполнения скрипта, если оно до этого не было закрыто с помощью функции Mysql_close().

Итак, устанавливаем соединение с базой данных на локальном сервере для пользователя nina с паролем 123:

$conn = Mysql_connect (

or die("Невозможно установить
соединение: " . Mysql_error ());
echo "Соединение установлено" ;
Mysql_close ($conn );
?>

Действие Mysql_connect равносильно команде

shell>Mysql -u nina -p123

9. Выбор базы данных

После установки соединения нужно выбрать базу данных, с которой будем работать. Наши данные хранятся в базе данных book. В Mysql выбор базы данных осуществляется с помощью команды use:

Mysql>use book;

В PHP для этого существует функция Mysql_select_db.

Синтаксис Mysql_select_db:

Логическое

Mysql_select_db (строка database_name [, ресурс link_identifier])

Эта функция возвращает TRUE в случае успешного выбора базы данных и FALSE

в противном случае.

Сделаем базу данных book рабочей:

10. Получение списка полей таблицы

Теперь можно заняться собственно решением задачи. Как получить список полей таблицы? Очень просто. В PHP и на этот случай есть своя команда - Mysql_list_fields.

10.1. Синтаксис Mysql_list_fields

ресурс Mysql_list_fields (
строка database_name,
строка table_name
[, ресурс link_identifier])

Эта функция возвращает список полей в таблице table_name в базе данных database_name. Получается, что выбирать базу данных нам было необязательно, но это пригодится позже. Как можно заметить, результат работы этой функции - переменная типа ресурс. То есть это не совсем то, что мы хотели получить. Это ссылка, которую можно использовать для получения информации о полях таблицы, включая их названия, типы и флаги.

Функция Mysql_field_name возвращает имя поля, полученного в результате выполнения запроса. Функция Mysql_field_len возвращает длину поля. Функция Mysql_field_type возвращает тип поля, а функция Mysql_field_flags возвращает список флагов поля, записанных через пробел. Типы поля могут быть int, real, string, blob и т.д. Флаги могут быть not_null, primary_key, unique_key, blob,
auto_increment и т.д.

Синтаксис у всех этих команд одинаков:

строка Mysql_field_name (ресурс result, целое field_offset)
строка Mysql_field_type (ресурс result, целое field_offset)
строка Mysql_field_flags (ресурс result, целое field_offset)
строка Mysql_field_len (ресурс result, целое field_offset)

Здесь result - это идентификатор результата запроса (например, запроса, отправленного функциями Mysql_list_fields или Mysql_query (о ней будет рассказано позднее)), а field_offset - порядковый номер поля в результате.

Вообще говоря, то, что возвращают функции типа Mysql_list_fields или Mysql_query, представляет собой таблицу, а точнее, указатель на нее. Чтобы получить из этой таблицы конкретные значения, нужно задействовать специальные функции, которые построчно читают эту таблицу. К таким функциям и относятся Mysql_field_name и т.п. Чтобы перебрать все строки в таблице результата выполнения запроса, нужно знать число строк в этой таблице. Команда Mysql_num_rows(ресурс result) возвращает число строк во множестве результатов
result.

А теперь попробуем получить список полей таблицы Artifacts (коллекция экспонатов).

$conn = Mysql_connect (
"localhost" , "nina" , "123" )
or die("Невозможно установить
соединение: " . Mysql_error ());
echo "Соединение установлено" ;
Mysql_select_db ("book" );
$list_f = Mysql_list_fields (
"book" , "Artifacts" , $conn );
$n = Mysql_num_fields ($list_f );
for($i = 0 ; $i < $n ; $i ++){

$flags_str = Mysql_field_flags (
$list_f , $i );
echo "
Имя поля: " . $name_f ;
echo "
Тип поля: " . $type ;
echo "
Длина поля: " . $len ;
echo "
Строка флагов поля: " .
$flags_str . "

" ;
}
?>

В результате должно получиться примерно вот что (если в таблице всего два поля, конечно):

Имя поля: id
Тип поля: int
Длина поля: 11
Строка флагов поля:
not_null primary_key auto_increment
Имя поля: title
Тип поля: string
Длина поля: 255
Строка флагов поля:
Отображение списка полей в html-форму

Теперь немножко подкорректируем предыдущий пример. Будем не просто выводить информацию о поле, а отображать его в подходящий элемент html- формы. Так, элементы типа BLOB переведем в textarea (заметим, что поле description, которое мы создавали с типом TEXT, отображается как имеющее тип BLOB), числа и строки отобразим в текстовые строки ввода , а элемент, имеющий метку автоинкремента, вообще не будем отображать, поскольку его значение устанавливается автоматически.

Все это решается довольно просто, за исключением выделения из списка флагов флага auto_increment. Для этого нужно воспользоваться функцией explode.

Синтаксис explode:

массив explode(строка separator, строка string [, int limit ])

Эта функция разбивает строку string на части с помощью разделителя separator и возвращает массив полученных строк.

В нашем случае в качестве разделителя нужно взять пробел ", а в качестве исходной строки для разбиения - строку флагов поля.

Итак, создадим форму для ввода данных в таблицу Artifacts:

$conn = Mysql_connect ("localhost" , "nina" , "123" );
// устанавливаем соединение
$database = "book" ;
$table_name = "Artifacts" ;
Mysql_select_db ($database ); // выбираем базу данных для
// работы

// число строк в результате
// предыдущего запроса (т.е. сколько всего
// полей в таблице Artifacts)
echo "

" ;
// создаем форму для ввода данных
echo "

Add new row in
$table_name

" ;
echo "" ;
// для каждого поля получаем его имя, тип, длину и флаги
for($i = 0 ; $i < $n ; $i ++){
$type = Mysql_field_type ($list_f , $i );
$name_f = Mysql_field_name ($list_f , $i );
$len = Mysql_field_len ($list_f , $i );
$flags_str = Mysql_field_flags ($list_f , $i );
// из строки флагов делаем массив,
// где каждый элемент массива - флаг поля
$flags = explode (" " , $flags_str );
foreach ($flags as $f ){
if ($f == "auto_increment" ) $key = $name_f ;
// запоминаем имя автоинкремента
}
/* для каждого поля, не являющегося автоинкрементом, в
зависимости от его типа выводим подходящий элемент формы */
if ($key <> $name_f ){
echo "" ;
switch ($type ){
case "string" :
$w = $len / 5 ;
echo "" ;
break;
case "int" :
$w = $len / 4 ;
echo "" ;
break;
case "blob" :
echo "" ;
break;
}
}
echo "" ;
}
echo "

" . $name_f . "

size = $w >

" ;
echo "" ;
echo "" ;
?>

Если открытые соединения отсутствуют, функция пытается соединиться с СУБД, аналогично функции Mysql_connect() без параметров. Результат запроса буферизируется.

Замечание: строка запроса НЕ должна заканчиваться точкой с запятой.

Только для запросов SELECT, SHOW, EXPLAIN, DESCRIBE, Mysql_query() возвращает указатель на результат запроса, или FALSE, если запрос не был выполнен. В остальных случаях Mysql_query() возвращает TRUE, если запрос выполнен успешно, и FALSE - в случае ошибки. Значение, не равное FALSE, говорит о том, что запрос был выполнен успешно. Оно не говорит о количестве затронутых или возвращенных рядов. Вполне возможна ситуация, когда успешный запрос не затронет ни одного ряда. Mysql_query() также считается ошибочным и вернет FALSE, если у пользователя недостаточно прав для работы с указанной в запросе таблицей.

Итак, теперь мы знаем, как отправить запрос на вставку строк в базу данных.
$list_f = Mysql_list_fields ($database , $table_name );
// получаем список полей в базе
$n = Mysql_num_fields ($list_f ); // число строк в результате
// предыдущего запроса
// составим один запрос сразу для всех полей таблицы
$sql = "INSERT INTO $table_name SET " ; // начинаем создавать
// запрос, перебираем все поля таблицы
for($i = 0 ; $i < $n ; $i ++){
$name_f = Mysql_field_name ($list_f , $i ); // вычисляем имя поля
$value = $_POST [ $name_f ]; // вычисляем значение поля
$j = $i + 1 ;
$sql = $sql . $name_f . " = "$value"" ; // дописываем в
// строку $sql пару имя=значение
if ($j <> $n ) $sql = $sql . ", " ; // если поле не
// последнее в списке, то ставим запятую
}
// перед тем как записывать что-то в базу,
// можно посмотреть, какой запрос получился
//echo $sql;
$result = Mysql_query ($sql , $conn ); // отправляем запрос
// выводим сообщение успешно ли выполнен запрос
if (! $result ) echo " Can"t add ($table_name) " ;
else echo "Success!
" ;
?>

Листинг 11.0.2. insert.php

Итак, задачу добавления данных с помощью web-интерфейса мы решили. Однако тут есть одна тонкость. При решении мы не учитывали тот факт, что значения некоторых полей (author, photo) должны браться из других таблиц (Persons, Images). Поскольку Mysql с внешними ключами не работает, этот момент остается на совести разработчиков системы, т.е. на нашей совести. Нужно дописать программу таким образом, чтобы была возможность вводить в такие поля правильные значения. Но мы делать этого не будем, поскольку задача лекции состоит в том, чтобы познакомить читателя с элементами технологии, а не в том, чтобы создать работающую систему. Кроме того, имеющихся у читателя знаний вполне достаточно, чтобы решить эту проблему самостоятельно. Мы же обратимся к другой задаче - отображение данных, хранящихся в базе данных СУБД Mysql.

12.

13.

14. 15. Литература

http://mysql.ru/docs/man/
http://www.intuit.ru/department/database/mysql/