Краткое вступление в SQLite
Автор: Alexander Fedoroff
Что такое SQLite?
Так что такое SQLite? Это библиотека, поддерживающая большинство спецификаций SQL92 и хранящая данные в единственном файле. Кроме того, библиотека является и маленькой и быстрой (в некоторых случаях быстрее MySQL и PostgreSQL), при этом, не слишком сильно увеличивая объём приложения (считая в размере исполняемого кода и используемой памяти). В отличие от других БД SQL поддерживаемых PHP, здесь для управления БД не создаётся никакого отдельного процесса сервера - ваше приложение и есть сам сервер. Это означает, что одновременные запросы (или параллельные пользователи) должны блокировать файл для безопасного изменения БД. Данный пункт очень важен, поскольку непосредственно затрагивает сферу применения SQLite - если в основном используется чтение данных, тогда никаких проблем нет, но если необходимо делать большое количество одновременных обновлений, то приложение будет тратить больше времени на синхронизацию блокировки файлов, чем делать настоящую работу.
Возможности SQLite:
- Поддерживает большую часть SQL92, включая триггеры и транзанкции.
- Существует система отката, защищающая целостность данных
- Файлы БД могут совместно использоваться между машинами с различными запросами
- Поддерживаются БД до 2 терабайт, занимая при этом небольшую часть памяти
- Открытые исходные коды
Почему стоит использовать SQLite, вместо таких БД, как MySQL, PostgreSQL или Oracle? Во-первых, из-за вопросов администрирования - эти БД частенько достаточно сложны в установке, или требуют специальных прав доступа. Хостеры, далеко не всегда предоставляют такие БД, или берут за них отдельную плату, что делает их недоступными для многих пользователей PHP. SQLite - это идеальное решении проблемы, т.к. не требует никаких специальных прав доступа или конфигурации. Храня данные в единственном файле, она позволяет в считанные секунды "поднять" свою БД. SQLite - это выход не только для людей использующих дешёвые тарифные планы, большие приложения также могут получить свою выгоду от её скорости и универсальности, мы используем SQLite на php.net для поиска в Online руководстве (там генерируется очень большой объём трафика).
Установка SQLite
Хватит разговоров, давайте, наконец, установим SQLite. На PHP 4.3.x можно использовать pear командную строку, для распаковки и установки:
% pear install SQLite
В бетах и snapshot'ах PHP 5, SQLite включена в дистрибутив по умолчанию.
Инсталяция SQLite с помощью pear. Часть первая:
Инсталяция SQLite с помощью pear. Часть вторая:
Утилита pear сама скачает пакет, скомпилирует и установит его. Вам могут понадобится права рута или администратора для установки данного модуля. Пользователи Windows могут скачать уже скомпилированные бинарники со snapshot'ов PHP на сайте (ссылка указана в конце статьи). На скриншотах показано, что выводится после обработки команды pear install sqlite, скучный промежуток инсталляции не включён. Стоит заметить, что данные которые будут выводиться - зависят от операционной системы и установленного программного обеспечения.
После компиляции и установки, нужно подредактировать php.ini для загрузки модуля (в PHP5 ничего редактировать не надо):
; загрузка SQLite (UNIX)
extension=sqlite.so
; для пользователей windows
; extension=php_sqlite.dll
Привязка модуля SQLite к PHP служит только для создания и работы с БД SQLite. В него не включена консоль - с помощью который, можно было бы играться со своей БД. Если вы любитель консоли MySQL или PostgreSQL, то можете установить полный дистрибутив SQLite с сайта - ссылка в конце статьи.
Использование SQLite
Программный интерфейс для SQLite подобен MySQL и PostgreSQL, хотя и немного отличается. Одна из моих целей при написании модуля была в том, чтобы не делать большого различия между API библиотеки C и открытыми функциями PHP, так что вспомните это когда зададитесь вопросом, почему некоторые функции отличаются - они отличаются потому что библиотека SQLite отличается, а не потому что я захотел назвать их по-другому. ;-)
Я уже упоминал, что SQLite поддерживает большинство спецификаций SQL92 - полный синтаксис SQL можно найти на сайте SQLite (ссылка в конце статьи). Однако, главное различие между SQLite и другими БД SQL - в SQLite нет типов данных. Все поля хранятся с нулевым разделителем строк, вместо, например, бинарного представления целого числа. При создании таблицы, можно использовать любой из типов данных - VARCHAR, TEXT, INTEGER, FLOAT и т.д., но в целом они будут проигнорированы движком SQLite - фактически можно их не писать в конструкции CREATE TABLE, если так больше нравится. Тип данных столбца или выражения действительно важен только при сортировке и сравнении данных, тогда движок определяет столбец или выражение как тестовое или числовое. Если тип текстовый - то используется бинарное сравнение, если же числовой тип, то значение преобразовывается в число с плавающей точкой и сравнивается как число. Достаточно разговоров - время написать немного кода. На листинге 1 показан скрипт создающий БД, таблицу, вставляющий некоторые данные и получающий их обратно.
Листинг 1. Демонстрация основных возможностей.
<?php // открытие БД - и создание, если не существует $db = sqlite_open("example.db") or
die("failed to open/create the database"); // создание простой таблицы sqlite_query($db, "CREATE TABLE sample(email, name)"); // заполнение информацией $data = array( 'wez@php.net' => 'Wez Furlong', 'helly@php.net' => 'Marcus Boerger', 'derick@php.net' => 'Derick Rethans', // извиняюсь перед другими разработчиками PHP
// за то, что их не в списке... );
foreach ($data as $email => $name) {
$email = sqlite_escape_string($email);
$name = sqlite_escape_string($name);
sqlite_query($db,
"INSERT INTO sample(email, name) "
."VALUES ('$email', '$name')");
} // вывод $res = sqlite_query($db, "SELECT name, email from sample");
if (!$res) {
// это не должно случиться :)
echo "No data";
} else {
while ($row = sqlite_fetch_array($res)) {
echo "row: $row[name] -> $row[email]\n";
}
} ?>
На листинге 1 показаны четыре функции SQLite - четыре самые часто используемые функции. Первая из низ sqlite_open, которая возвращает идентификатор соединения с БД. В отличие от других БД, в SQLite удалённо нельзя получить доступ к файлу, так что не нужно никаких дополнительных мер защиты. Существуют дополнительные параметры, но скорее всего они вам не потребуются. sqlite_open открывает существующую БД, или создаёт новую, если таковой ещё нет. Стоит помнить, что вы должны иметь права на запись в каталог, где создаётся БД. Следующая функция sqlite_query, которая выполняет запрос и возвращает идентификатор результата. Sqlite_query может выполняет несколько запросов разделённых точкой с запятой, что очень полезно при импортировании из файла. Sqlite_query возвращает ложь при ошибке запроса, идентификатор результата для SELECT, или истина для UPDATE и DELETE. При успешном выполнение запроса возвращаемое значение неопределенно (хоти оно и не ложь).
Важно экранировать данные, которы вы вставляете - не столько, чтобы избежать синтаксических ошибок, сколько чтобы избежать атак используя SQL. Использование addslashes - не самый правильный путь для экранирования данных в SQLite, вместо этого необходимо использовать sqlite_escape_string. sqlite_escape_string выполняет некоторые "магические" действия над строкой, если она выглядит как двоичные данные - но это мы обсудим в следующей части статьи. Последняя функция, это sqlite_fetch_array, которая извлекает текущую запись с помощью идентификатора результатов. Она работает почти так же, как и mysql_fetch_array в MySQL.
Это было просто - мне нужно больше!
Перед тем как показать другие примеры использования SQLite, мы рассмотрим ещё несколько полезных функций и возможностей.
Каждый пользователь должен иметь автоматический целочисленный идентификатор строки в своей таблице - обычно это реализовано каким-то полем с автоматическим увеличением счётчика. В SQLite есть эта возможность - фактически, каждая строка в каждой таблице получает свой автоматический идентификатор, чем-то похожий на PostgreSQL, это практичнее чем явно указывать поле с автоматическим увеличением. На листинге 2 показано как нужно создавать такое поле.
Листинг 2: Создание поля с автоматически увеличивающимся счётчиком
CREATE TABLE ideas(
-- idea_id поле с автоматически увеличивающимся счётчиком
idea_id INTEGER PRIMARY KEY,
-- детали идеи
idea_body TEXT,
-- как хорошо она работает
success_rating INTEGER
);
Когда вы вставляете строку с нулевым значением idea _id, SQLite автоматически присвоит полю следующее значение счётчика. Если вы хотите спросить о черточках перед второй, третьей и пяток строками - это стандартный способ написания комментариев в SQL. Если же вы не хотите использовать автоматическое увеличение, то есть два пути - объявить поле как INT PRIMARY KEY или всегда указывать значение для столбца. Всякий раз после автоматического увеличения - можно сгенерировать последнее значение счётчика функцией sqlite_last_insert_rowid в PHP, или функцией SQL last_insert_rowid, используя её непосредственно в запросе. Другая функция того же порядка, как и sqlite_last_insert_rowid - это sqlite_changes, возвращающая число строк изменённых последним запросом (подобно mysql_affected_rows).
Листинг 3: Добавление элемента в базу БД и получение его номера
<?php
$db = sqlite_open("idea.db");
if (isset($_POST['NEW'])) {
$body = sqlite_escape_string($_POST['body']);
sqlite_query($db, "INSERT INTO ideas (idea_id, "
. "idea_body, success_rating) VALUES ("
. "NULL, $body, 0)");
$id = sqlite_last_insert_rowid($db);
$changes = sqlite_changes($db);
echo "<b>Idea $id added; changes = $changes</b><br>";
} else { ?> <form method="post">
<textarea name="body"></textarea>
<input type="submit" name="NEW" value="Add Idea">
</form>
<?php } ?>
Непосредственное использование
Настало время для примеров непосредственного использования SQLite. Люди делающие первые шаги в создании web-сайтов, частенько желают создать гостевую книгу. Для опытных программистов PHP это достаточно тривиальная вещь - но для новичков сложная задача. Вероятно, опытный программист решил бы её, используя модуль dba, или создал бы файл собственного формата, чтобы работать с ним по fopen. Оба метода будут работать (везде, где есть PHP), но сложны, если вы хотите в дальнейшем добавлять какие-то новые возможности к гостевой книге. Создание своего формата файла не столь актуально, если существует возможность дальнейшего развития приложения. Используя SQLite вам не нужно задумывать как оно работает, или какие типы данных использовать, ведь SQLite как и PHP - является безтиповым. Давайте, наконец детализируем нашу гостевую книгу. Во-первых, мы хотим знать что-нибудь о посетителях, эта информация будет включать в себя их имена и e-mail. Также мы хотели бы узнать адрес их web-сайта. И конечно самая важная вещь - это комментарии, которые они оставляют для вас, и вероятно дата записи.
Т.к. SQLite безтиповая, то она не имеет никакого специального формата для времени, даты и функций для их обработки. Сперва, это кажется трагедией, но фактические ничего страшного здесь нет. Мне в голову приходят два решения - первое, это хранить значение time_t в базе данных. Time_t - это тип данных С, содержащий UNIX timestamp - вероятно вы знакомы с этим типом данных, потому что функция time() PHP возвращает аналогичное целочисленное значение. Просто создайте целочисленное поле в своей БД, и сохраняйте значение time() когда вставляет запись. Альтернативный путь - это хранить дату как строку в формате ISO, например "2003-09-21 15:13:12". Оба варианта сортируются правильно при использовании ORDER BY в запросе. Первый вариант очень прост для работы, сравнивать время и вычислять промежутки, можно используя обычную математику, а при форматировании можно использовать целую группу функций PHP. Использование формата ISO является более портативным, но в тоже время вам необходимо будет писать собственные функции для обработки строки. Т.к. мы стремимся к простоте, то будем использовать UNIX timestamp. Теперь можно написать немного примеров - в листинге 4 показаны функции открытия файла, добавления новой записи и вывода на экран.
Листинг 4: функции гостевой книги
<?php // открывает БД и инициализируются таблицы
// если они не существуют function gb_open()
{
$db = sqlite_open('guestbook.db');
$q = sqlite_query($db, "select name from "
. "sqlite_master where type='table' and "
. "tbl_name='guests'");
if (!$q || !sqlite_fetch_array($q)) {
// таблица guest не существует
// тогда создадим её
sqlite_query($db, "create table guests("
. "id INTEGER PRIMARY KEY, "
. "name text, "
. "email text, "
. "comment text, "
. "web text, "
. "posted integer);");
}
return $db;
}
// добавление записи в гостевую книгу function gb_add($db, $name, $email, $comment, $web)
{
$name = sqlite_escape_string($name);
$email = sqlite_escape_string($comment);
$web = sqlite_escape_string($web);
$now = time();
return sqlite_query($db, "INSERT INTO guests "
. "(id, name, email, comment, web, posted)"
. " VALUES (NULL, '$name', '$email', '$comment',"
. "'$web', $now)");
}
// отображение записей гостевой книге function gb_show($db)
{
$q = sqlite_query($db, "SELECT * from guests "
. " order by posted desc");
echo "<table><tr><th>date</th><th>Guest</th></tr>";
while ($row = sqlite_fetch_array($q, SQLITE_ASSOC)){
echo "<tr>";
echo "<td>" . strftime("%c", $row['posted']) . "</td>";
echo "<td><a href='mailto:" .
htmlentities($row['email']) .
"'>" . htmlentities($row['name']) . '</a><br>';
if (strlen($row['web'])) {
echo "<a href='" . htmlentities($row['web']) .
"'>" . htmlentities($row['web']) . "</a><br>";
}
echo "<blockquote>"
. htmlentities($row['comment'])
. "</blockquote>";
echo "</tr>";
}
echo "<table>";
} ?>
Проницательный читатель заметит, что добавилась новая функция gb_open(), созданная для того чтобы открыть нашу БД и возвратить идентификатор соединения. Она также проверяет, была ли уже установлена БД - делается это запрашиванием мета данных из таблицы sqlite_master. Это специальная таблица, хранящая структуру таблицы и другие мета данные. Функция gb_open() проверяет существование таблицы guest, если получен отрицательный результат, то мы должны создать эту таблицу. Вам не обязательно использовать отдельную функцию для этого, но мы опять-таки идём по пути упрощения - пользователь хочет только загрузить файл, не волнуясь о сложностях настройки. Есть ещё две функции gb_add() и gb_show(). Gb_add() создаёт новую запись в гостевой книге, а gb_show() все существующие записи. Листинги 5 и 6 показывают как эти функции используются, я специально опустил все HTML тэги для удобства.
Листинг 5: guestbook.php
<?php
$db = gb_open(); gb_show($db); ?> Add a comment!<br>
<form method="post" action="new.php">
Name: <input type="text" name="name"><br>
Email: <input type="text" name="email"><br>
Home page: <input type="text" name="web"><br>
Comments:<br>
<textarea name="comment"></textarea><br>
<input type="submit" name="ADD" value="Add Comment">
</form>
Листинг 6: new.php
<?php
$db = gb_open();
if (isset($_POST['ADD'])) {
gb_add($db, $_POST['name'], $_POST['email'],
$_POST['comment'], $_POST['web']);
header("Location: http://"
. $_SERVER['HTTP_HOST'] . "/guestbook.php");
exit;
exit;
} ?>
Идея в том, что посетитель открывает guestbook.php видит список комментариев, и форму для добавления своей записи. Форма передаёт данные скрипту new.php, которые создаёт новую запись и направляет обратно в guestbook.php. Если всё прошло успешно, тогда запись появится с самого верха страницы. Переадресация позволяет избежать предупреждений об истечении срока "жизни" страницы, уменьшает количество вопросов от пользователей и дублирование записей пользователей.
Итоги
Если вы думаете "Я не могу в это поверить, он писал всё только о гостевой книге", не волнуйтесь, я тоже не могу. Моему безумию есть объяснение, большинство вещей, которые вы напишите на PHP - это будут просто продвинутые гостевые книги. Без сомнения, некоторые из вас говорят - "Нет"! Моё приложение XYZ - намного больше, чем просто гостевая книга, в неё есть возможность J, L и K! Хорошо, это правда. Все ваши дополнительные возможности (которые сохраняют/восстанавливают данные) - не намного больше, чем просто гостевая книга. Как только вы осознали это, то можете использовать этот метод для других приложений PHP. Придумали что? SQLite сможет сделать это запросто. Если вы написали такой же код на MySQL или PostgreSQL, то должны позаботиться об имени БД, разрешениях, именах пользователей и паролей. Фактически, волноваться о человеке устанавливающем вашу гостевую книгу, волноваться об именах пользователей и паролях. Поскольку поддержка конечного пользователя занимает достаточно много времени (да и дорого), по этому этим не любят заниматься - так что всегда приятно, когда этого можно избежать. Целая цепочка такого обслуживания и инсталляции описанная в начале статьи, выгодно отличает SQLite от других БД. И не стоит думать, что SQLite подходит только для написания гостевых книг - вы можете создавать приложения в духе реляционных БД. В статье 2 я обучу вас, как написать UDF (user defined functions, функции определяемых пользователем) для использования в SQLite и демонстрирующие обработку числовых массивов более 64КБ.
Я надеюсь, что статья оказалась вам полезной, так же надеюсь, что вторая часть статьи будет столь же полезной! Если вы не можете ждать выхода следующей статьи, не бойтесь заглянуть в сетевую документацию SQLite (у них так же есть сообщество, которое поможет решению вашей проблемы), и руководство PHP для SQLite модуля, которое я написал в соавторстве с Johann Peter Hartmann.
Ссылки по теме
- SQLite binary for Windows,
- The main SQLite website,
- PHP SQLite API,
- SQL language reference for SQLite,
