workshop/using-databases.5.lab.html - master - al.anatolyev/web4stud

workshop/using-databases.5.lab.html
224 строки15 KB
aag
19 май 2026, 12:36
19 май 2026, 12:361775bad
<!---------------------------------------------------------------------

Сохранять файлы с именем вида:

adecuate-file-name-with-keywords-in-title.number.[lab||hom\\extra].html

---------------------------------------------------------------------->

<h1>ЛР&nbsp;5. Использование БД в серверных php-скриптах</h1>
<h2>Цель работы</h2>
<p>Изучить принципы и освоить методы и средства организации взаимодействия серверных PHP-скриптов с реляционными базами данных (MySQL/MariaDB, PostgreSQL, SQLite). Ознакомиться с  альтернативными способами хранения и обработки структурированных данных на примере XML-файлов.  </p>

<h2>Задания к выполнению</h2>
<ol>
	<!-- <li>Изучить способы подключения к популярным СУБД через расширения PHP</li> -->
	<li>Проверить и, при необходимости, установить СУБД ,определенную в ТЗ к индивидуальной теме.</li>
	<li>Создать БД в соответствии со структурой, определенной в ТЗ.</li>
	<li>Настроить авторизованный доступ к созданной БД.</li>
	<li>Написать PHP-скрипты, реализующие основные функции сайта (в соответствии с индивидуальной темой).</li>
	<li>Оценить необходимость и возможность использования в разработке альтернативных способов хранения контента. </li>
	<li>Составить отчет о выполнении.</li>
	<!-- <li>Срок представления выполненной работы и сдачи отчета: <strong style="color: red !important;">01.01.2026 г.</strong>_</li> -->
</ol>


<h2>Указания к работе</h2>
<h3>Вводная информация</h3>
<h4>Источники данных для сайтов</h4>
<p>Современные сайты могут использовать разнообразные источники данных для хранения, обработки и отображения информации. Их основные группы приведены в Таблице 1.</p>
<table>
	<caption>Таблица 1. Источники данных для веб-сайтов</caption>
<thead>
<tr class="header">
<th><strong>Категория</strong></th>
<th><strong>Описание</strong></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><strong>Реляционные СУБД</strong></td>
<td>MySQL, PostgreSQL, MariaDB, MS SQL Server, Oracle. Хранят структурированные данные в таблицах, поддерживают сложные запросы и транзакции.</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>NoSQL-базы данных</strong></td>
<td>MongoDB, Redis, Cassandra. Используются для работы с неструктурированными или слабоструктурированными данными, обеспечивают высокую масштабируемость.</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Файловые источники</strong></td>
<td>CSV, XML, JSON, текстовые файлы. Применяются для обмена данными, хранения конфигураций, импорта/экспорта информации.</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>API и веб-сервисы</strong></td>
<td>Внешние и внутренние <em>REST/SOAP</em>-сервисы, сторонние <em>API</em> (погода, курсы валют, соцсети). Позволяют интегрировать данные из других систем.</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Кэширующие системы</strong></td>
<td>Redis, Memcached. Используются для временного хранения часто запрашиваемых данных с целью ускорения работы сайта.</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Полнотекстовые поисковые движки</strong></td>
<td>Elasticsearch, Sphinx. Обеспечивают быстрый и сложный поиск по большим объёмам текстовых данных.</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Объектные хранилища</strong></td>
<td>Amazon S3, MinIO. Применяются для хранения файлов, изображений, документов и других бинарных данных.</td>
</tr>
</tbody>
</table>

<p>Типичным решением для "среднестатистического" сайта является использование реляционных СУБД. Наиболее популярными являются MySQL, PostgreSQL и, реже, SQLite. В Таблице 2 приведено краткое описание возможностей этих систем управления БД.</p>

<table>
<thead>
<tr class="header">
<th>Критерий</th>
<th>MySQL / MariaDB</th>
<th>PostgreSQL</th>
<th>SQLite</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><strong>Архитектура</strong></td>
<td>Клиент-сервер</td>
<td>Клиент-сервер</td>
<td>Встраиваемая (embedded serverless)</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Масштаб</strong></td>
<td>Средние и крупные проекты</td>
<td>Крупные, сложные проекты</td>
<td>Малые проекты, тестирование, встраиваемые системы</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Производительность</strong></td>
<td>Высокая скорость чтения; хорошо масштабируется репликацией</td>
<td>Превосходна при сложных запросах и больших объёмах данных</td>
<td>Отлична для небольших БД, не подходит для конкурентной записи</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Типы данных</strong></td>
<td>Стандартные SQL + JSON (с 5.7/10.2)</td>
<td>Богатый набор: массивы, JSONB, UUID, геоданные, пользовательские типы</td>
<td>Минимальный набор; динамическая типизация</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Сложные запросы</strong></td>
<td>Достаточно хорошо</td>
<td><strong>Лучший выбор</strong>: CTE, оконные функции, полнотекстовый поиск</td>
<td>Ограниченно</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Конкурентный доступ</strong></td>
<td>Хорошая поддержка многопользовательской работы</td>
<td>MVCC с самого начала, отличная изоляция транзакций</td>
<td>Блокировка на уровне файла; не для высокой нагрузки на запись</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Надёжность</strong></td>
<td>Хорошая</td>
<td><strong>Наивысшая</strong>: строгое соответствие ACID, отказоустойчивость</td>
<td>Хорошая для локального использования</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Развёртывание</strong></td>
<td>Требует отдельного сервера и настройки</td>
<td>Требует отдельного сервера и администрирования</td>
<td>Нулевая конфигурация; БД — обычный файл</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>PHP-подключение</strong></td>
<td><code>mysqli</code>, <code>PDO</code></td>
<td><code>PDO</code> (pgsql)</td>
<td><code>PDO</code> (sqlite)</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Типичное применение</strong></td>
<td>WordPress, Joomla, Magento, типичные CMS</td>
<td>Django, Ruby on Rails, сложные аналитические системы</td>
<td>Персональные блоги, IoT, мобильные приложения, юнит-тесты</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>Таким образом:</p>
<ul>
<li><strong>MySQL/MariaDB</strong> — оптимальное решение для большинства веб-проектов. Проста в администрировании, огромное сообщество, де-факто - стандарт для shared-хостингов.</li>
<li><strong>PostgreSQL</strong> — выбор, когда требуется сложная логика на уровне БД (хранимые процедуры на PL/pgSQL), работа с JSONB, геоданными или высокая надёжность транзакций.</li>
<li><strong>SQLite</strong> — идеальна для прототипирования, небольших сайтов с низкой посещаемостью, встраиваемых решений и ситуаций, где важна мобильность (один файл — вся БД). Не подходит для высоконагруженных многопользовательских приложений с интенсивной записью.</li>
</ul>

<h4>PHP и базы данных</h4>
<p>PHP предоставляет широкие возможности для взаимодействия с различными системами управления базами данных (СУБД). Благодаря встроенным расширениям и библиотекам, PHP поддерживает работу с упомянутыми СУБД,  а также с <strong>Oracle</strong>, <strong>MS SQL Server</strong> и другими через специализированные модули, PDO и драйверы <em>ODBC</em>.</p>
<p>Для работы с реляционными базами данных в PHP доступны два основных подхода: процедурный (например, <em>mysqli</em> для <em>MySQL</em>) и объектно-ориентированный (например, <em>PDO</em> — <em>PHP Data Objects</em>). <em>PDO</em> обеспечивает единый интерфейс для подключения к разным СУБД, что упрощает разработку и повышает переносимость кода. Кроме того, PHP позволяет использовать специфические функции для каждой СУБД, что даёт возможность максимально эффективно использовать их возможности.</p>
<p>Через API модулей СУБД PHP поддерживает команды основных операций: создание и изменение структуры таблиц, добавление, обновление, удаление и выборка данных. Также реализованы механизмы транзакций, обработки ошибок и подготовки запросов для повышения безопасности и производительности. Благодаря этим возможностям, PHP является универсальным инструментом для разработки серверных приложений, работающих с различными типами баз данных.</p>

<h3>Практические примеры</h3>
<p>В лабораторной работе приведены примеры использования СУБД MySQL/MariaDB, PostgreSQL и SQLite, а также, для наглядности, несколько альтернативных вариантов. В качестве демонстрационной задачи используется БД "news_db". Таблица `news`, описывающая сущность "новость", содержит следующие поля: `ID`, `newsTitle`, `newsText`, `newsTimestamp`, `newsRating`.</p>

<div class="important-block">
<ul>
	<li>Все приводимые примеры разработаны и проверены в окружении ОС Debian GNU/Linux (см. <a href="/workshop/index.php?setting-up-web-server">ЛР №1</a>). В другом окружении, вероятно, потребуются корректировки команд, параметров конфигурации и путей к файлам.
	<li>Команды выполняются в терминале суперпользователем или от его имени пользователем с root-правами (входящим в группу 'sudo'). PHP-скрипты размещаются в директории веб-сервера (`/var/www/html/`).</li>
</ul>
</div>

<h4>Проверка и установка окружения</h4>
<p class="listing">Листинг 1. Использование apt для проверки СУБД</p>
<pre><code>
user@localhost:~>

user@localhost:~> apt show mysql* mariadb* postgresql* sqlite* # покажет все подходящие по маске пакеты

user@localhost:~> php -v # версия PHP

user@localhost:~> sudo systemctl status mariadb # статус сервера MySQL/MariaDB

user@localhost:~> sudo systemctl status postgresql # статус сервера PostgreSQL
</code></pre>

<p class="listing">Листинг 2. Установка СУБД (на примере PostgreSQL)</p>
<pre><code>
user@localhost:~> sudo apt update -y && sudo apt upgrade -y # обновление системы

user@localhost:~> sudo apt install postgresql postgresql-contrib # основные пакеты и расширения

user@localhost:~> sudo systemctl status postgresql # после успешной установки сервер должен быть в статусе active (running)
</code></pre>


<h3>_</h3>

<p>_ на рис. 1</p>
<figure>
<img src="images/dummy.svg" alt="" width="500">
  <figcaption>Рис. _. _ </figcaption>
</figure>
...


<h3>Краткое резюме</h3>
<p>Выбор источника данных зависит от задач сайта: для структурированной информации чаще всего используют реляционные СУБД, для масштабируемых и гибких решений — <em>NoSQL</em>, для обмена и интеграции — файлы и <em>API</em>, а для ускорения работы — кэширующие системы и поисковые
движки.


<h2>Примечания</h2>
<ol>
	<li>_</li>
	<li>_</li>
	<li>_</li>
</ol>

<h2>Список источников</h2>
<ol>
	<li>_</li>
	<li>_</li>
	<li>_</li>
</ol>

<h2>Приложения</h2>
<ol>
	<li>_</li>
	<li>_</li>
	<li>_</li>
</ol>