PHP与数据库交互：掌握PDO和MySQLi

移动开发 2025-04-09 17:12
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PHP与数据库交互概述

PHP与数据库的交互是PHP后端开发中非常关键的一部分，它允许PHP应用程序存储、检索、更新和管理数据。常用的数据库管理系统包括MySQL、PostgreSQL、SQLite等。PHP通过一系列扩展来支持与这些数据库的交互，例如PDO（PHP Data Objects）和mysqli。

1.1 数据库连接

在PHP中，首先需要建立与数据库的连接。以下是一个使用PDO连接MySQL数据库的示例代码：

<?php
$host = '127.0.0.1';
$db   = 'example_db';
$user = 'user';
$pass = 'password';
$charset = 'utf8mb4';

$dsn = "mysql:host=$host;dbname=$db;charset=$charset";
$options = [
    PDO::ATTR_ERRMODE            => PDO::ERRMODE_EXCEPTION,
    PDO::ATTR_DEFAULT_FETCH_MODE => PDO::FETCH_ASSOC,
    PDO::ATTR_EMULATE_PREPARES   => false,
];

try {
    $pdo = new PDO($dsn, $user, $pass, $options);
} catch (\PDOException $e) {
    throw new \PDOException($e->getMessage(), (int)$e->getCode());
}
?>

1.2 数据查询

一旦建立了连接，就可以执行SQL查询。以下是一个使用PDO执行查询并获取结果的示例：

<?php
$sql = 'SELECT * FROM table_name';
$stmt = $pdo->query($sql);

while ($row = $stmt->fetch()) {
    echo $row['column_name'] . "\n";
}
?>

1.3 数据插入

向数据库中插入数据通常使用INSERT语句。以下是一个插入数据的示例：

<?php
$sql = "INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES (:value1, :value2)";
$stmt = $pdo->prepare($sql);

$stmt->execute(['value1' => 'some value', 'value2' => 'another value']);
?>

1.4 数据更新

更新数据库中的数据通常使用UPDATE语句。以下是一个更新数据的示例：

<?php
$sql = "UPDATE table_name SET column1 = :value1 WHERE id = :id";
$stmt = $pdo->prepare($sql);

$stmt->execute(['value1' => 'new value', 'id' => 1]);
?>

1.5 数据删除

删除数据库中的数据使用DELETE语句。以下是一个删除数据的示例：

<?php
$sql = "DELETE FROM table_name WHERE id = :id";
$stmt = $pdo->prepare($sql);

$stmt->execute(['id' => 1]);
?>

PDO入门与配置

PDO（PHP Data Objects）是PHP中用来访问数据库的一个数据库访问层抽象库。PDO提供了一个数据访问抽象层，使得无论使用哪种数据库，方法都保持一致，它也允许开发者使用面向对象的方式来管理数据库连接。

2.1 PDO安装与配置

在PHP中启用PDO非常简单，通常在php.ini配置文件中已经默认启用。如果需要手动启用，可以查找;extension=pdo_mysql（针对MySQL数据库）这样的行，去掉前面的分号来启用PDO扩展。

以下是一个基本的PDO配置示例：

<?php
// 设置数据库参数
$host = '127.0.0.1';
$db   = 'example_db';
$user = 'user';
$pass = 'password';
$charset = 'utf8mb4';

// 创建DSN（数据源名称）
$dsn = "mysql:host=$host;dbname=$db;charset=$charset";

// 设置PDO选项
$options = [
    PDO::ATTR_ERRMODE            => PDO::ERRMODE_EXCEPTION, // 抛出异常
    PDO::ATTR_DEFAULT_FETCH_MODE => PDO::FETCH_ASSOC,       // 默认获取结果为关联数组
    PDO::ATTR_EMULATE_PREPARES   => false,                  // 禁用预处理语句的模拟
];

// 尝试建立连接
try {
    $pdo = new PDO($dsn, $user, $pass, $options);
} catch (\PDOException $e) {
    // 如果连接失败，抛出异常
    throw new \PDOException($e->getMessage(), (int)$e->getCode());
}
?>

2.2 PDO错误处理

PDO提供了几种错误处理方式，最常用的是设置PDO::ATTR_ERRMODE属性为PDO::ERRMODE_EXCEPTION，这样当发生错误时，PDO会抛出一个异常。

<?php
// 在尝试连接数据库之后，错误处理代码如下
try {
    // 正常的数据库操作
} catch (\PDOException $e) {
    // 捕获异常并处理
    echo "数据库错误： " . $e->getMessage();
}
?>

2.3 PDO预处理语句

预处理语句是PDO的一个重要特性，它可以提高性能并增强安全性，防止SQL注入攻击。以下是一个使用预处理语句的示例：

<?php
// 准备SQL语句
$sql = 'SELECT * FROM table_name WHERE column_name = :value';

// 准备预处理语句
$stmt = $pdo->prepare($sql);

// 绑定参数
$stmt->bindParam(':value', $value);

// 设置参数值
$value = 'some_value';

// 执行预处理语句
$stmt->execute();

// 获取结果
$results = $stmt->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC);

// 遍历结果
foreach ($results as $row) {
    // 处理每行数据
}
?>

通过这种方式，PDO不仅提供了数据库操作的灵活性，还保证了操作的安全性。

使用PDO执行SQL查询

PDO提供了一套丰富的API来执行SQL查询，并获取结果。以下是如何使用PDO执行各种SQL查询的指南。

3.1 执行SELECT查询

执行SELECT查询通常使用query()方法，它返回一个PDOStatement对象，然后可以用来获取查询结果。

<?php
$sql = 'SELECT * FROM table_name';
$stmt = $pdo->query($sql);

while ($row = $stmt->fetch(PDO::FETCH_ASSOC)) {
    // 处理每一行数据
    echo $row['column_name'] . "\n";
}
?>

3.2 执行预处理语句

对于更复杂的查询或涉及变量的查询，推荐使用预处理语句。以下是一个使用预处理语句执行SELECT查询的例子：

<?php
$sql = 'SELECT * FROM table_name WHERE id = :id';
$stmt = $pdo->prepare($sql);

$stmt->bindParam(':id', $id);
$id = 1;

$stmt->execute();

while ($row = $stmt->fetch(PDO::FETCH_ASSOC)) {
    // 处理每一行数据
    echo $row['column_name'] . "\n";
}
?>

3.3 执行INSERT查询

INSERT查询用于向数据库中添加新记录。以下是一个使用预处理语句执行INSERT查询的例子：

<?php
$sql = 'INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES (:value1, :value2)';
$stmt = $pdo->prepare($sql);

$stmt->bindParam(':value1', $value1);
$stmt->bindParam(':value2', $value2);

$value1 = 'some value';
$value2 = 'another value';

$stmt->execute();
?>

3.4 执行UPDATE查询

UPDATE查询用于更新数据库中的现有记录。以下是一个使用预处理语句执行UPDATE查询的例子：

<?php
$sql = 'UPDATE table_name SET column1 = :value1 WHERE id = :id';
$stmt = $pdo->prepare($sql);

$stmt->bindParam(':value1', $value1);
$stmt->bindParam(':id', $id);

$value1 = 'updated value';
$id = 1;

$stmt->execute();
?>

3.5 执行DELETE查询

DELETE查询用于从数据库中删除记录。以下是一个使用预处理语句执行DELETE查询的例子：

<?php
$sql = 'DELETE FROM table_name WHERE id = :id';
$stmt = $pdo->prepare($sql);

$stmt->bindParam(':id', $id);

$id = 1;

$stmt->execute();
?>

3.6 执行其他SQL语句

除了上述几种查询外，PDO还可以执行其他SQL语句，如CREATE、DROP等。以下是一个创建新表的例子：

<?php
$sql = 'CREATE TABLE new_table_name (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    column1 VARCHAR(255) NOT NULL,
    column2 TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
)';
$stmt = $pdo->exec($sql);

if ($stmt !== false) {
    echo "新表创建成功！";
} else {
    echo "创建表失败： " . $pdo->errorInfo();
}
?>

使用PDO执行SQL查询可以确保代码的健壮性和安全性。预处理语句不仅可以防止SQL注入，还可以提高查询效率。

PDO预处理语句与安全性

PDO预处理语句是确保数据库操作安全性的重要工具，尤其是在涉及用户输入的情况下。预处理语句通过分离SQL逻辑和输入数据来防止SQL注入攻击。

4.1 预处理语句的工作原理

预处理语句的工作原理是将SQL语句发送到数据库，数据库分析、编译和优化SQL语句，但不立即执行。然后，通过绑定输入参数，将用户输入的数据与SQL语句分离，直到执行时才将数据传递给数据库。这种方式有效防止了SQL注入，因为用户输入被当作数据处理，而不是SQL命令的一部分。

4.2 创建预处理语句

以下是一个创建PDO预处理语句的示例：

<?php
$sql = 'SELECT * FROM table_name WHERE column_name = :value';
$stmt = $pdo->prepare($sql);
?>

在上面的代码中，:value是一个命名参数，它将在执行时被替换为实际的值。

4.3 绑定参数

在执行预处理语句之前，需要绑定参数。这可以通过bindParam()方法完成：

<?php
$stmt->bindParam(':value', $value);
$value = 'some_user_input'; // 假设这是用户输入
?>

4.4 执行预处理语句

绑定参数后，可以执行预处理语句：

<?php
$stmt->execute();
?>

4.5 预处理语句与安全性

预处理语句通过以下方式增强安全性：

  • 参数化查询：参数化查询防止了SQL注入，因为用户输入不会直接拼接到SQL语句中。
  • 数据类型检查：PDO会根据绑定的参数类型检查输入数据，进一步防止SQL注入。
  • 自动转义：PDO会自动转义绑定参数的值，减少了因特殊字符导致的潜在安全问题。

4.6 预处理语句与性能

虽然预处理语句主要用于提高安全性，但它们也可以提高性能。当执行多个相似的数据库操作时，预处理语句不需要数据库重复分析SQL语句，因此可以节省时间。

4.7 预处理语句的注意事项

  • 确保所有用户输入都通过预处理语句传递。
  • 不要在查询中使用外部输入来构建SQL语句的一部分。
  • 使用最新的PHP版本和数据库驱动程序，以确保安全性和兼容性。

通过遵循这些最佳实践，可以确保应用程序在处理数据库操作时既安全又高效。

MySQLi扩展的使用

MySQLi是PHP的一个扩展，用于提供与MySQL数据库的接口。与PDO类似，MySQLi也支持预处理语句，但它提供了更易于使用的MySQL特定功能。

5.1 MySQLi连接

首先，确保MySQLi扩展在PHP中已经启用。在php.ini文件中查找;extension=mysqli，去掉前面的分号来启用扩展。

以下是一个基本的MySQLi连接示例：

<?php
$host = '127.0.0.1';
$db   = 'example_db';
$user = 'user';
$pass = 'password';

// 创建MySQLi连接
$mysqli = new mysqli($host, $user, $pass, $db);

// 检查连接
if ($mysqli->connect_error) {
    die("连接失败: " . $mysqli->connect_error);
}
?>

5.2 执行SELECT查询

使用MySQLi执行SELECT查询通常涉及以下步骤：

<?php
$sql = "SELECT * FROM table_name";
$result = $mysqli->query($sql);

if ($result) {
    while ($row = $result->fetch_assoc()) {
        // 处理每一行数据
        echo $row['column_name'] . "\n";
    }
    $result->free(); // 释放结果集
} else {
    echo "查询失败: " . $mysqli->error;
}
?>

5.3 使用预处理语句

MySQLi支持预处理语句，以下是一个使用预处理语句的示例：

<?php
$stmt = $mysqli->prepare("SELECT * FROM table_name WHERE id = ?");
$stmt->bind_param("i", $id); // "i" 表示整数类型的参数

$id = 1;
$stmt->execute();

$result = $stmt->get_result();
while ($row = $result->fetch_assoc()) {
    // 处理每一行数据
    echo $row['column_name'] . "\n";
}

$stmt->close(); // 关闭预处理语句
?>

5.4 执行INSERT、UPDATE和DELETE查询

执行INSERT、UPDATE和DELETE查询时，可以使用预处理语句来提高安全性和性能：

<?php
// INSERT
$stmt = $mysqli->prepare("INSERT INTO table_name (column1, column2) VALUES (?, ?)");
$stmt->bind_param("ss", $value1, $value2);
$value1 = 'some value';
$value2 = 'another value';
$stmt->execute();

// UPDATE
$stmt = $mysqli->prepare("UPDATE table_name SET column1 = ? WHERE id = ?");
$stmt->bind_param("si", $value1, $id);
$value1 = 'updated value';
$id = 1;
$stmt->execute();

// DELETE
$stmt = $mysqli->prepare("DELETE FROM table_name WHERE id = ?");
$stmt->bind_param("i", $id);
$id = 1;
$stmt->execute();

$stmt->close(); // 关闭预处理语句
?>

5.5 MySQLi事务处理

MySQLi支持事务处理，以下是一个示例：

<?php
$mysqli->begin_transaction();

try {
    // 执行一系列数据库操作
    $stmt = $mysqli->prepare("UPDATE table_name SET column1 = ? WHERE id = ?");
    $stmt->bind_param("si", $value1, $id);
    $value1 = 'new value';
    $id = 1;
    $stmt->execute();

    // 可能还有更多的操作...

    $mysqli->commit(); // 提交事务
} catch (Exception $e) {
    $mysqli->rollback(); // 如果有错误发生，回滚事务
    // 处理异常
}
?>

使用MySQLi扩展可以有效地与MySQL数据库进行交互，同时确保操作的安全性和可靠性。

MySQLi面向对象编程

在PHP中，使用MySQLi扩展进行面向对象编程可以提供一种更加模块化和易于维护的代码结构。以下是如何使用MySQLi面向对象方法进行数据库操作的指南。

6.1 创建数据库连接类

首先，创建一个类来封装数据库连接和常见操作。以下是一个简单的数据库连接类示例：

<?php
class Database {
    private $host = '127.0.0.1';
    private $db   = 'example_db';
    private $user = 'user';
    private $pass = 'password';
    private $charset = 'utf8mb4';
    private $dsn;
    private $options;
    public $mysqli;

    public function __construct() {
        $this->dsn = "mysql:host=$this->host;dbname=$this->db;charset=$this->charset";
        $this->options = [
            MYSQLI_OPT_INTROSPECT => true,
            MYSQLI_OPT_LOCAL_INFILE => true,
        ];

        $this->mysqli = new mysqli($this->host, $this->user, $this->pass, $this->db);

        if ($this->mysqli->connect_error) {
            die('Connect Error (' . $this->mysqli->connect_errno . ') ' . $this->mysqli->connect_error);
        }
    }

    // 其他数据库操作方法...
}
?>

6.2 执行查询

在类中添加方法来执行查询。以下是一个执行SELECT查询的示例：

public function query($sql) {
    $result = $this->mysqli->query($sql);
    if ($result) {
        $data = [];
        while ($row = $result->fetch_assoc()) {
            $data[] = $row;
        }
        $result->free();
        return $data;
    } else {
        return false;
    }
}

6.3 使用预处理语句

为了提高安全性和性能，使用预处理语句来执行查询。以下是一个使用预处理语句的示例：

public function prepareStatement($sql, $types = "", $params = []) {
    $stmt = $this->mysqli->prepare($sql);
    if ($stmt) {
        if ($types && $params) {
            $stmt->bind_param($types, ...$params);
        }
        $stmt->execute();
        $result = $stmt->get_result();
        if ($result) {
            $data = [];
            while ($row = $result->fetch_assoc()) {
                $data[] = $row;
            }
            $stmt->close();
            return $data;
        } else {
            $stmt->close();
            return false;
        }
    } else {
        return false;
    }
}

6.4 插入、更新和删除操作

以下是如何在类中实现插入、更新和删除操作的示例：

public function insert($table, $data) {
    $keys = array_keys($data);
    $values = array_values($data);
    $keysString = implode(", ", $keys);
    $valuesString = implode(", ", array_map(array($this->mysqli, 'real_escape_string'), $values));
    $sql = "INSERT INTO $table ($keysString) VALUES ($valuesString)";
    return $this->mysqli->query($sql);
}

public function update($table, $data, $condition) {
    $dataString = implode(", ", array_map(function ($key, $value) {
        return "$key = '" . $this->mysqli->real_escape_string($value) . "'";
    }, array_keys($data), array_values($data)));
    $sql = "UPDATE $table SET $dataString WHERE $condition";
    return $this->mysqli->query($sql);
}

public function delete($table, $condition) {
    $sql = "DELETE FROM $table WHERE $condition";
    return $this->mysqli->query($sql);
}

6.5 使用类

使用上面创建的类，可以很容易地在应用程序中执行数据库操作：

<?php
$database = new Database();

// 执行查询
$results = $database->query("SELECT * FROM table_name");
foreach ($results as $row) {
    // 处理每一行数据
}

// 使用预处理语句
$data = $database->prepareStatement("SELECT * FROM table_name WHERE id = ?", "i", [1]);

// 插入数据
$success = $database->insert("table_name", ["column1" => "value1", "column2" => "value2"]);

// 更新数据
$success = $database->update("table_name", ["column1" => "newValue"], "id = 1");

// 删除数据
$success = $database->delete("table_name", "id = 1");
?>

通过这种方式，可以创建一个干净的API来与数据库交互，同时保持代码的面向对象和模块化。

MySQLi的错误处理

在MySQLi中，错误处理是确保应用程序稳定性和安全性的关键部分。MySQLi提供了多种错误处理机制，包括错误常量和异常处理。

7.1 错误常量

MySQLi定义了一系列错误常量，可以用来检查和报告错误。以下是一些常用的错误常量：

  • MYSQLI_ERROR_READVAR
  • MYSQLI_ERROR_WRITEVAR
  • MYSQLI_ERROR_GETVAR
  • MYSQLI_ERROR_USE_RESULT

7.2 错误处理方法

MySQLi提供了error和errno方法来获取错误信息和错误代码。以下是如何使用这些方法的一个示例：

<?php
$mysqli = new mysqli("127.0.0.1", "user", "password", "example_db");

if ($mysqli->connect_error) {
    die('Connect Error (' . $mysqli->connect_errno . ') ' . $mysqli->connect_error);
}

$sql = "SELECT * FROM non_existing_table";
$result = $mysqli->query($sql);

if (!$result) {
    echo "Error: " . $mysqli->error;
    echo "Error Code: " . $mysqli->errno;
}
?>

7.3 异常处理

MySQLi支持异常处理，可以通过设置mysqli_report函数来启用异常。以下是如何使用异常处理的一个示例：

<?php
$mysqli = new mysqli("127.0.0.1", "user", "password", "example_db");

// 启用异常处理
mysqli_report(MYSQLI_REPORT_ERROR | MYSQLI_REPORT_STRICT);

try {
    $sql = "SELECT * FROM non_existing_table";
    $result = $mysqli->query($sql);
    // 处理结果...
} catch (mysqli_sql_exception $exception) {
    echo "Error: " . $exception->getMessage();
    echo "Error Code: " . $exception->getCode();
}
?>

7.4 错误日志记录

在生产环境中，将错误记录到日志文件而不是直接显示给用户是一个好习惯。以下是如何将错误记录到日志文件的示例：

<?php
$mysqli = new mysqli("127.0.0.1", "user", "password", "example_db");

if ($mysqli->connect_error) {
    error_log('Connect Error (' . $mysqli->connect_errno . ') ' . $mysqli->connect_error);
    die('Connection failed: ' . $mysqli->connect_error);
}

$sql = "SELECT * FROM non_existing_table";
$result = $mysqli->query($sql);

if (!$result) {
    error_log("Error: " . $mysqli->error);
    error_log("Error Code: " . $mysqli->errno);
    // 可以选择是否向用户显示错误信息
    echo "An error occurred. Please try again later.";
}
?>

通过使用这些错误处理方法，可以确保应用程序在遇到数据库错误时能够优雅地处理，并提供有用的错误信息，同时保护用户免受潜在的安全威胁。

性能优化与最佳实践

在PHP中，性能优化是确保应用程序快速响应和高效运行的关键。以下是一些性能优化和最佳实践的指南。

8.1 使用索引

确保数据库表中的常用查询列上有索引。索引可以显著提高查询速度，尤其是在大型数据集上。

8.2 避免SELECT *

避免使用SELECT *来检索所有列，而是指定需要的列。这样可以减少数据传输量，提高查询效率。

8.3 使用预处理语句

预处理语句不仅可以提高安全性，还可以提高性能。数据库可以缓存预处理语句，从而减少解析和优化SQL语句的时间。

8.4 限制结果集

如果只需要部分结果，使用LIMIT子句来限制返回的记录数。这样可以减少数据传输和处理时间。

8.5 使用批处理

对于大量数据的插入、更新或删除操作，使用批处理可以减少数据库的负载并提高效率。

8.6 优化SQL查询

确保SQL查询尽可能高效。避免复杂的子查询和连接，使用合适的JOIN类型，并确保查询逻辑清晰。

8.7 使用缓存

对于不经常变化的数据，可以使用缓存来存储结果，从而减少数据库的查询次数。

8.8 优化PHP代码

确保PHP代码尽可能高效。避免不必要的循环和复杂的逻辑，使用合适的算法和数据结构。

8.9 使用持久连接

如果应用程序需要频繁地连接和断开数据库连接，使用持久连接可以减少连接开销。

8.10 监控和分析

定期监控和分析应用程序的性能。使用工具如Xdebug、Blackfire或New Relic来识别瓶颈和性能问题。

8.11 使用异步操作

对于非阻塞操作，可以使用异步数据库操作来提高应用程序的响应性。

8.12 优化数据库配置

根据应用程序的需求优化数据库配置，例如调整缓冲区大小、连接数和查询缓存。

通过遵循这些最佳实践，可以确保PHP应用程序在处理数据库操作时既高效又可靠。

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