Współczesne techniki współpracy witryny z bazą danych

W tym e‑materiale poznamy cztery współczesne, istotne usprawnienia algorytmu komunikacji skryptu PHP z bazą danych.

• Umieszczenie danych konfiguracyjnych połączenia w zewnętrznym pliku, możliwym do wywołania w pozostałych skryptach komunikujących się z bazą danych.

• Obsługa wyjątków try .. catch zamiast „twardego” zatrzymania wykonania skryptu funkcją or die().

• Wariant obiektowy współpracy z bazą danych (zamiast klasycznej wersji proceduralnej), w tym nowa metoda fetchowania obiektowego o nazwie fetch_object().

• Wykorzystanie pętli typu foreach do przetwarzania rezultatów wyszukiwania w bazie.

Znajomość tych metod jest ważna z punktu widzenia optymalizacji tworzonych kodów źródłowych. Omówimy zatem nie tylko sposób wdrożenia tych metod, lecz także logiczne przyczyny wprowadzenia usprawnień i wynikające z nich konsekwencje – zarówno dla programisty webowego, jak i użytkownika tworzonej witryny.

Umieszczenie danych dostępowych do bazy w zewnętrznym pliku

Pierwszym etapem realizowania skryptu współpracującego z bazą danych MySQL jest zawsze podanie informacji dostępowych potrzebnych do nawiązania połączenia z bazą. Początkowo w skryptach zazwyczaj dokonujemy tego, używając danych dostępowych jako argumentów zapisanych wprost wewnątrz funkcji mysqli_connect():

$c = mysqli_connect("localhost", "root", "", "nazwa_bazy");

Jednak w przypadku tworzenia całych witryn, a więc wielu skryptów realizujących w aplikacji przeróżne zadania, wielokrotne powtarzanie tych danych dostępowych wydaje się nieoptymalne. W przypadku konieczności zmiany konfiguracji serwisu (na przykład wskutek przeniesienia na inny serwer) jesteśmy zmuszeni poprawić dane dostępowe w każdym skrypcie osobno.

Współcześnie postępujemy więc inaczej: opis aktu nawiązania połączenia oraz wszystkie dane dostępowe umieszczamy w specjalnie wydzielonym, zewnętrznym pliku. W razie konieczności dokonania zmian w danych dostępowych poprawki aplikujemy tylko w jednym skrypcie, zamiast w wielu rozproszonych zasobach. Specjalnie utworzony, dodatkowy plik możemy nazwać np. connect.php. Oto jego przykładowa zawartość:

<?php
	// Konfiguracja dostępu do bazy danych   
	$host = "localhost";
	$user = "root";
	$pass = "";
	$db = "nazwa_bazy";   
?>

Następnie w każdym skrypcie PHP, w którym łączymy się z bazą danych, użyjemy instrukcji jednokrotnego żądania specjalnego pliku:

<?php
	require_once "connect.php";
?>

W ten sposób dane konfiguracyjne zostaną „podpięte” we wszystkich potrzebnych dokumentach. Jest to idea znana z technologii CSS – style elementów witryny również przenosimy do zewnętrznego arkusza, aby w razie chęci dokonania zmian uniknąć wprowadzania dużej liczby poprawek w wielu miejscach jednocześnie.

Przyczyny oraz sposób implementacji zewnętrznego pliku zostały także przedstawione w filmie zawartym w sekcji „Film samouczek”.

Obsługa wyjątków: try .. catch

Instrukcję takiej postaci stosujemy współcześnie zamiast klasycznej obsługi błędów komunikacji z bazą danych z użyciem funkcji or die(). Tak zwane wyłapywanie wyjątków pozwala dużo elastyczniej reagować na poszczególne problemy w aplikacji webowej, zamiast po prostu „zabijać” wykonanie skryptu.

Używając instrukcji try, podejmujemy próbę nawiązania połączenia z bazą; w razie wystąpienia problemów (gdy kod błędu jest inny niż zero) dokonujemy tzw. rzucenia wyjątku. Korzystamy przy tym z zapisu throw new Exception. Taki wyjątek, mający unikalny identyfikator, można później „złapać” w specjalnej sekcji catch:

<?php
	try {
		$c = mysqli_connect("localhost", "root", "", "nazwa_bazy");
      
		if ($c->connect_errno!=0) {
			throw new Exception(mysqli_connect_errno());
		}
        
	} catch (Exception $error) {
		echo 'Błąd bazy danych: '.$error->getMessage();
	}
?>

W profesjonalnych aplikacjach webowych przetworzeniem obiektu o nazwie $error można się zająć za pomocą specjalnie napisanych własnych funkcji (a w przypadku zastosowania technik obiektowych używając metod, czyli funkcji zdefiniowanych wewnątrz klas). Kod błędu pobiera metoda o nazwie mysqli_connect_errno(), wywołana już w momencie rzucania wyjątku. Wewnątrz sekcji catch dostęp do tego kodu uzyskujemy dzięki metodzie getMessage() wywołanej na rzecz obiektu $error

Wykrycie błędu, połączone z unikatową reakcją na jego rodzaj (osiąganą za sprawą identyfikatora numerycznego), daje możliwość zaprogramowania inteligentnej reakcji skryptu na problemy z komunikacją z serwerem. Nie musimy już zwyczajnie „zabijać” dalszego przetwarzania dokumentu – możemy użytkownika ostrzec, przekierować albo wyświetlić zawartość zastępczą. Współczesne zaawansowane aplikacje internetowe zapewniają internaucie właśnie taką „miękką” reakcję na kłopoty z bazą danych, zamiast brutalnie uniemożliwiać przeglądanie witryny.

Użycie konstrukcji try .. catch zazwyczaj łączymy z pierwszą opisaną techniką, czyli z przeniesieniem aktu nawiązania połączenia z bazą do zewnętrznego pliku. Więcej szczegółów na temat zrealizowania obsługi połączenia w taki sposób podajemy w filmie samouczku.

Wariant obiektowy współpracy witryny z bazą danych

We współczesnym programowaniu wyróżniamy dwa podstawowe paradygmaty, czyli przyjęte konwencje budowania aplikacji. W podejściu proceduralnymprogramowanie proceduralnepodejściu proceduralnym stosujemy funkcje, czyli wydzielone fragmenty kodu, które realizują konkretne zadania. Konwencja obiektowaprogramowanie obiektoweKonwencja obiektowa jest bardziej abstrakcyjna i złożona, gdyż używamy obiektów skonstruowanych na bazie szablonów zwanych klasami. Każdy obiekt ma przypisane pewne atrybuty (zmienne) oraz metody (funkcje zdefiniowane wewnątrz klas, a służące do przetwarzania zmiennych).

Programowanie zorientowane obiektowo jest trudniejsze do zrozumienia, jednak to właśnie za sprawą rozbudowanej struktury logicznej zapewnia utrzymanie porządku w kodzie, chroni dane przed niepożądanym nadpisaniem (dzięki tzw. hermetyzacji), a ponadto ułatwia rozbudowę aplikacji (tzw. skalowanie). Współpraca witryny z bazą danych za pośrednictwem biblioteki mysqli także może zostać zrealizowana obiektowo.

Nawiązanie połączenia z bazą danych

W wersji obiektowej pojawia się dodatkowa klauzula new, która tworzy nowy obiekt o nazwie $c. Metoda mysqli() to tzw. konstruktor obiektu. Kolejność argumentów wewnątrz nawiasów okrągłych pozostaje w obu wariantach identyczna.

Obsługa polskich znaków

Podobnie jak w wersji proceduralnej, odpowiednią linię kodu umieszczamy już po nawiązaniu aktywnego połączenia. Tym razem jednak zapis ma następującą postać: obiekt->metoda("argument");

Wykonanie zapytania SQL

Zakładamy, że treść kwerendy do wykonania została uprzednio umieszczona w pomocniczej zmiennej $q.

Pobranie liczby zwróconych rekordów

W tym przypadku mamy do czynienia nie z metodą obiektu, tylko z jego atrybutem o nazwie num_rows (zwróć uwagę na brak nawiasów okrągłych, właściwych zapisowi metody):

Fetchowanie pojedynczych rekordów

W poprzednich e‑materiałach poznaliśmy trzy sposoby fetchowania rekordów do tablicy jednowymiarowej:

• mysqli_fetch_row() – przetwarzanie liczbowe – ponumeruj (od zera) szufladki tablicy jednowymiarowej;

• mysqli_fetch_assoc() – wyjmowanie asocjacyjne (skojarzeniowe) – ponazywaj słownie szufladki tablicy jednowymiarowej, nadając im zawsze taki sam identyfikator, jaki mają kolumny w bazie danych;

• mysqli_fetch_array() – przetwarzanie równocześnie numeryczne i asocjacyjne (dostępne są oba rodzaje indeksów).

Zapis obiektowy tych metod (tutaj na przykładzie przetwarzania liczbowego) wygląda następująco:

$c = mysqli_connect("localhost", "root", "", "nazwa_bazy");
$q = "SELECT * FROM tabela";
$result = $c->query($q);

while ($row = $result->fetch_row()) {
	echo $row[0];
}

Dla każdej z trzech klasycznych metod pozbywamy się przedrostka mysqli_ występującego w nazwie instrukcji, a ponadto $result nie jest już argumentem funkcji, tylko obiektem umieszczonym po lewej stronie operatora: ->.

Na rzecz obiektu $result wywołujemy metodę fetch_row(), która kopiuje do tablicy jednowymiarowej pojedynczy rekord. W bieżącym e‑materiale poznamy jeszcze możliwość przetwarzania rekordów nową, czwartą metodą o nazwie fetch_object().

Fetchowanie obiektowe fetch_object

Podejście obiektowe umożliwia także przetwarzanie rekordów nie w postaci tablic jednowymiarowych, lecz obiektów mających atrybuty:

$c = mysqli_connect("localhost", "root", "", "nazwa_bazy");
$q = "SELECT login, email FROM users";

if ($result = $c->query($q)) {
	while ($obj = $result->fetch_object()) {
		echo $obj->login;
		echo $obj->email;
	}
}

Obiekt o nazwie $obj nada atrybuty noszące nazwy takie same, jak kolumny w tabeli bazy danych. Zamiast podawania indeksów tablicy z użyciem nawiasów kwadratowych, stosujemy w tym przypadku zapis obiekt->atrybut.

Zwolnienie pamięci zajmowanej przez rekordy

Kolejnym logicznym usprawnieniem działania skryptu współpracującego z bazą danych jest zwolnienie pamięci zajmowanej przez wyjęte rekordy. Oczywiście może to nastąpić dopiero w momencie, gdy dane znajdujące się w $result nie są już w skrypcie dłużej potrzebne. Takie wyczyszczenie pamięci ma największy sens w skryptach wykonujących wiele zapytań, a generujących duże liczby zwracanych rekordów.

Zamknięcie połączenia z bazą danych

Na rzecz obiektu $c reprezentującego nawiązane połączenie wywołujemy metodę o nazwie close(). W tym przypadku argument staje się zbędny, gdyż po lewej stronie operatora -> znajduje się już informacja, które z istniejących połączeń zamierzamy zakończyć:

Wykorzystanie pętli foreach

Tego typu instrukcja iteracyjna upraszcza wizualnie klasyczny zapis fetchowania rekordów. Nagłówek pętli jest dużo prostszy w porównaniu do analogicznej instrukcji while. Po lewej stronie operatora as znajduje się obiekt $result klasy mysqli_result, przechowujący wszystkie wyjęte z bazy rekordy. Natomiast po prawej stronie tego operatora znajduje się pomocnicza, jednowymiarowa tablica $row, w której komórkach umieszczamy atrybuty pojedynczego rekordu.

$c = mysqli_connect("localhost", "root", "", "nazwa_bazy");
$q = "SELECT login, email FROM users";
$result = $c->query($q);

foreach ($result as $row) {
	echo $row["login"];
	echo $row["email"];
}

Słownik