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用于连接数据库的函数库
Call-Level Interface
Java Database Connectivity
PHP


Haifeng Xu


(hfxu@yzu.edu.cn)

This slide is based on Jeffrey D. Ullman's work, which can be download from his website.

目录

SQL 注入(SQL Injection)

SQL 注入(SQL Injection)

SQL 查询经常是由程序所控制的.

这些查询有可能会从用户输入中获取常数.

粗心的代码可能会允许那些相当出乎意料的查询被构建和执行.

例子: SQL 注入

例子: SQL 注入

现在有关系 Accounts(name,passwd,acct).

Web 界面: 获取用户的用户名和密码, 将它们分别存储在字符串变量 np 中, 然后执行查询, 显示 account number.

SELECT acct FROM Accounts
WHERE name = n AND passwd = p
这里不同的语言有不同的处理方式.

用户输入

用户输入

-- 也是 MySQL 中的注释符.

查询真正执行的是什么

查询真正执行的是什么

SELECT acct FROM Accounts
WHERE name = 'gates' --' AND
    passwd = 'who cares?'

-- 将后面的 AND passwd = 'who cares?' 都当作注释语句了.

宿主语言与 SQL 通过库的接口(Host/SQL Interfaces Via Libraries)

宿主语言与 SQL 通过库的接口

对于常规语言连接数据库的第三种方式是利用库的调用.

  1. C + CLI
  2. Java + JDBC
  3. PHP + PEAR/DB

三层体系结构(Three-Tier Architecture)

三层体系结构

一般大型数据库的通用环境有下面三层体系结构.

  1. Web servers: 管理与用户的交互.
  2. Application servers: 执行“交易逻辑”(business logic)
  3. Database servers: 执行应用服务器请求的从数据库中查询或更新.

例子: Amazon

例子: Amazon

数据库中存储物品、顾客等的信息.

交易逻辑中包含了诸如“当某人点击了 'checkout' 后我该做什么”之类的事情.

环境, 连接, 查询(Environments, Connections, Queries)

环境, 连接, 查询

在许多 DB-access 语言中, 数据库就是一个环境(enviroment).

数据库服务器维持一定数量的连接(connection), 从而应用服务器可以执行查询或更新.

应用服务器发布语句(statements): 通常是查询和更新.

需要记住的一幅图

需要记住的一幅图

SQL/CLI

SQL/CLI

这里我们并不象(如嵌套 SQL)那样利用预处理器, 而是使用函数库.

数据结构(Data Structures)

数据结构(Data Structures)

C 通过下面四种类型的结构(struct)来连接数据库:

  1. 环境记录(environment): 由应用(客户)程序创建, 为与数据库服务器的一个或多个连接做准备.
  2. 连接记录(connection): 登录数据库. 即用于连接应用程序和数据库. 每个连接记录存在于某个环境记录中.
  3. 语句记录(statement): 传递给连接的 SQL 语句. 应用程序可以创建一个或多个语句记录. 每个语句记录保存了单条 SQL 语句的信息, 如果时查询语句则还包括隐含的游标. 不同时刻, 同一个 CLI 语句代表不同的 SQL 语句. 每条 CLI 语句存在于某一连接记录中.
  4. 描述记录(description): 保存某查询的元组信息或是某语句的参数信息. 在 CLI 的表示中, 描述记录一般都是不可见的.

句柄(Handles)

句柄(Handles)

句柄是记录的指针. 头文件 sqlcli.h 分别提供了环境记录连接记录语句记录描述记录的句柄类型. 分别是: SQLHENV, SQLHDBC, SQLHSTMT, SQLHDESC. 它们都被看作是指针或整型.

函数 SQLALLocHandle(T,I,O) 用于创建这三种结构(SQLHENV, SQLHDBC, SQLHSTMT).

例子: SQLALLocHandle

例子: SQLALLocHandle

SQLALLocHandle(SQL_HANDLE_STMT, myCon, &myStat);

例子: 声明和创建环境、连接和语句记录

例子: 声明和创建环境、连接和语句记录

#include "sqlcli.h"
SQLHENV myEnv; /* 创建环境句柄 */
SQLHDBC myCon; /* 创建连接句柄 */
SQLHSTMT execStat; /* 创建语句句柄 */
SQLRETURN errorCode1, errorCode2, errorCode3;

errorCode1=SQLALLocHandle(SQL_HANDLE_ENV,
  SQL_NULL_HANDLE, &myEnv);
if(!errorCode1){
  errorCode2=SQLALLocHandle(SQL_HANDLE_DBC,
    myEnv, &myCon);
  if(!errorCode2){
    errorCode3=SQLALLocHandle(SQL_HANDLE_STMT,
      myCon, &execStat);
  }
}

准备和执行(Preparing and Executing)

准备和执行(Preparing and Executing)

上面最后创建了句柄为 execStat 的语句记录. 但还没有与该记录相关联的 SQL 语句.

与语句句柄相关联且执行 SQL 语句的进程与动态 SQL 很相似. 都是先准备(prepare)再执行(execute).

例子: 准备和执行(Prepare and Execute)

例子: 准备和执行(Prepare and Execute)

SQLPrepare(execStat, 
    "SELECT beer, price FROM Sells
     WHERE bar='Joe''s Bar'",
    SQL_NTS);
SQLExecute(execStat);

SQL_NTS 这个常量将通知 SQLPrepare 其第二个参数是一个 以空值结束的字符串(null-terminated string), 让其确认字符串的长度, 即只能从字符串本身来计算长度.

直接执行(Direct Execution)

直接执行(Direct Execution)

如果对于语句 S 我们只执行一次, 则可以将上面的两个步骤(Prepare 和 Execute) 合在一起.

SQLExecDirect(H,S,L);

请具体查询 sqlcli.h 文件

取出元组数据(Fetching Tuples)

取出元组数据(Fetching Tuples)

当执行的 SQL 语句是一个查询, 我们需要从结果关系中取出这些元组.

SQLFetch(H) 从句柄 H 所代表的 SQL 语句的结果关系中取出下一个元组.

Accessing Query Results

Accessing Query Results

当我们取出一个元组后, 我们需要将该元组的组成部分(各个属性值)用到其他地方去.

每个组成部分通过函数 SQLBindCol 被绑定到一个变量.

例子: 绑定(Binding)

例子: 绑定(Binding)

假设我们刚执行了 SQLExecute(execStat), 其中 execStat 是代表下面查询语句的句柄:

SELECT beer, price FROM Sells
WHERE bar='Joe''s Bar'

将所得元组的两个分量值绑定到变量 theBeer, thePrice.

SQLBindCol(execStat,1,,&theBeer,,);
SQLBindCol(execStat,2,,&thePrice,,);

例子: 取出所有元组(Fetching Tuples)

例子: 取出所有元组(Fetching Tuples)

现在, 我们利用循环可以取出所有的元组.

while(SQLFetch(execStat)!=SQL_NO_DATA)
{
    /* do something with theBeer and thePrice */
}

SQL_NO_DATA 是一个 CLI 宏, 代表 SQLSTATE='02000', 即结果中没有元组了.

MySQL C API

MySQL C API

在数据库中新建一个名为 test_db3 的数据库.

#include <my_global.h>
#include <mysql.h>

int main(int argc, char **argv)
{

	MYSQL *conn;

	conn = mysql_init(NULL);

	if (conn == NULL) {
		printf("Error %u: %s\n", mysql_errno(conn), mysql_error(conn));
		exit(1);
	}

	if (mysql_real_connect(conn, "localhost", "haifeng", "34klq*", NULL, 0, NULL, 0) == NULL) {
		printf("Error %u: %s\n", mysql_errno(conn), mysql_error(conn));
		exit(1);
	}

	if (mysql_query(conn, "create database test_db3")) {
		printf("Error %u: %s\n", mysql_errno(conn), mysql_error(conn));
		exit(1);
	}

	mysql_close(conn);

}

使用 gcc 编译

gcc version.c -o version  `mysql_config --cflags --libs`

如果出现下面的提示:

In file included from /usr/include/pthread.h:21:0,
                 from /usr/include/mysql/my_global.h:274,
                 from connect.c:1:
/usr/include/features.h:330:4: 警告:#warning _FORTIFY_SOURCE requires compiling with optimization (-O) [-Wcpp]

则在刚才的编译命令中加一个 -O 参数, 即

gcc version.c -o version  `mysql_config --cflags --libs` -O

JDBC

JDBC

Java Database Connectivity(JDBC) 是类似于 SQL/CLI 的一个函数库, 但宿主语言是 Java.

类似于 CLI, 我们所要用到的, 两者之间有少许区别.

建立连接

建立连接

import java.sql.*;
Class.forName(com.mysql.jdbc.Driver);
Connection myCon =
  DriverManager.getConnection(
    <URL>, <username>, <password>
  );

Statements

Statements

JDBC 提供了两个类:

  1. Statement: 可以接受一个 SQL 语句字符串, 并可以执行这条语句.
  2. PreparedStatement: 具有相应的 SQL 语句并准备执行的对象.

Creating Statements

Creating Statements

这个连接类(Connection class) 有建立语句方法(createStatement())准备语句方法(PreparedStatement()).

Statement stat1 = myCon.createStatement();
PreparedStatement stat2 =
  myCon.createStatement(
    "SELECT beer, price FROM Sells " +
    "WHERE bar = 'Joe''s Bar' "
);

执行 SQL 语句

执行 SQL 语句

JDBC 根据具体更改(也称为“更新”)来将查询分类.

StatementPreparedStatement 分别有方法 executeQueryexecuteUpdate.

例子: Update

例子: Update

之前定义的 Stat1 是一 Statement. 我们可以利用它来加入一条记录(元组).

stat1.executeUpdate(
  "INSERT INTO Sells " +
  "VALUES('Brass Rail','Bud',3.00)"
);

例子: Query

例子: Query

stat2 是一含有查询语句 "SELECT beer,price FROM Sells WHERE bar='Joe''s Bar'"PreparedStatement.

executeQuery 返回 ResultSet 类型的对象. 它是由该查询语句产生的元组的包.

ResultSet menu = stat2.executeQuery();

访问 ResultSet

访问 ResultSet

ResultSet 类型的对象有点像一个游标(cursor).

方法 next() 将“游标”指向下一个元组.

访问元组的组成部分

访问元组的组成部分

ResultSet (作为游标) 指向一个元组时, 我们可以应用某些方法到 ResultSet 上以获取其各个组成部分的值.

方法 getX(i), 这里 X 是某个类型, 如getString(i), getInt(i),getFloat(i). 其中 i 是指第几个组成部分. 返回的是该组成部分的值.

例子: 访问元组的组成部分

例子: 访问元组的组成部分

ResultSet menu = stat2.executeQuery();

menu 是之前由查询语句 SELECT beer, price FROM Sells WHERE bar = 'Joe''s Bar' 产生的元组包. 是 ResultSet 类型的.

使用下面的循环从每一个元组中得到 beerprice 的值.

while ( menu.next() ) {
  theBeer = menu.getString(1);
  thePrice = menu.getFloat(2);
  /*something with theBeer and thePrice*/
}

Java 连接 MySQL 数据库

Java 连接 MySQL 数据库

References:
http://zetcode.com/db/mysqljava/

/*
 * To change this license header, choose License Headers in Project Properties.
 * To change this template file, choose Tools | Templates
 * and open the template in the editor.
 */
package helloworld;

import java.util.Date;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
/**
 *
 * @author haife
 */
public class HelloWorld {

    /**
     * @param args the command line arguments
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO code application logic here
        System.out.println("Hello Java!\n The Date and Time is: ");
        System.out.println(new Date());

        Connection con = null;
        Statement st = null;
        ResultSet rs = null;

        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test_bar";
        String user = "root";
        String password = "34klq*";

        try {
            
            con = DriverManager.getConnection(url, user, password);
            st = con.createStatement();
            rs = st.executeQuery("SELECT * FROM Bars");

                System.out.println("name\t addr\t license\n");
            while(rs.next()) {
                
                System.out.println(rs.getString(1)+"\t"+rs.getString(2)+"\t"+rs.getString(3));
            }

        } catch (SQLException ex) {
        
            Logger lgr = Logger.getLogger(HelloWorld.class.getName());
            lgr.log(Level.SEVERE, ex.getMessage(), ex);

        } finally {
            
            try {
                
                if (rs != null) {
                    rs.close();
                }
                
                if (st != null) {
                    st.close();
                }
                
                if (con != null) {
                    con.close();
                }

            } catch (SQLException ex) {
                
                Logger lgr = Logger.getLogger(HelloWorld.class.getName());
                lgr.log(Level.WARNING, ex.getMessage(), ex);
            }
        }
    }
}

Java 连接 PostgreSQL 数据库

Java 连接 PostgreSQL 数据库

package ExamplePackage;

import java.sql.*; 
import java.util.*; 

public class ConnectionManager { 
	static Connection con; 
	static String url; 
	
	public static Connection getConnection() 
	{ 
		try 
		{
			//String ipAddr="127.0.0.1";
			//String port="5432";
			//String dbname="test_db";
			//String url = "jdbc:postgresql://"+ipAddr+":"+ port + "/"+dbname; 
		    String url = "jdbc:postgresql://127.0.0.1:5432/test_db";
			
			// assuming "DataSource" is your DataSource name 
			
			Class.forName("org.postgresql.Driver"); 
			
			try 
			{  
				con = DriverManager.getConnection(url,"postgres","");
				
				// assuming your SQL Server's username is "username" 
				// and password is "password" 
			} 
			catch (SQLException ex) 
			{ 
				ex.printStackTrace(); 
			} 
		} 
		catch(ClassNotFoundException e) 
		{ 
			System.out.println(e); 
		} 
		return con; 
		} 
	}

PHP

PHP

PHP 中的变量

PHP 中的变量

字符串

字符串

PHP 解决了很多语言都碰到的非常重要的问题, 即.

PHP 的解决办法是: 双引号括起来的变量在引用时用它的值替代, 单引号则忠实地表示字符串.

例子: Replace or Not?

例子: Replace or Not?

$100 = "one hundred dollars";
$sue = 'You owe me $100.';
$joe = "You owe me $100.";

$sue 的值是 You owe me $100., 而 $joe 的值为 You owe me one hundred dollars

PHP 数组

PHP 数组

PHP 有两种数组: 普通数组(数字型数组,numeric), 关联数组(associative).

数字型数组用下标 0,1,2,... 表示.

关联数组(Associative Arrays)

关联数组(Associative Arrays)

关联数组 $a 的元素是形如 x=>y 这样的配对, 其中 x键(key string), 而 y 是它的值.

x=>y$a 的元素, 则 $a[x] 就等于 y.

例子: 关联数组

例子: 关联数组

一个环境可以表示成一个关联数组, 例如:

$myEnv = array (
  "phptype" => "oracle",
  "hostspec" => "www.stanford.edu",
  "database" => "cs145db",
  "username" => "ullman",
  "password" => "notMyPW" );

建立连接

建立连接

在导入 DB library 及上面的 $myEnv 数组变量后:

$myCon = DB::connect($myEnv);

执行 SQL 语句

执行 SQL 语句

query 函数(方法)应用到连接对象(Connection object)上.

它的参数是字符串. 当发生错误时返回一个错误码, 当成功时返回一个关系.

例子: 执行 SQL 语句

例子: 执行 SQL 语句

对于给定的变量 $beer, 在关系 Sells 中查询所有销售这种啤酒的酒吧.

$beer = 'Bud';
$result = $myCon->query(
  "SELECT bar FROM Sells " .
  " WHERE beer = $beer;");

PHP 中的游标(Cursor)

PHP 中的游标

query 成功返回的结果是一个关系, 可能包含了多个元组.

fetchRow 这个方法(函数)应用在 query 所得的关系上, 返回下一行, 如果没有下一行, 则返回 FALSE.

例子: 游标

例子: 游标

while ($bar=$result->fetchRow()){
	//do something with $bar
}

PHP 连接 MySQL 的例子

PHP 连接 MySQL 的例子

使用mysqli

<?php
$servername = "localhost";
$username = "root";
$password = "34klq*";//更改为你使用的mysql服务器密码
$dbname = "test_bar";//"urlsdb";

$conn = new mysqli($servername, $username, $password, $dbname);

echo "<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN\" \"http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd\">";
echo "<html>";
echo "<head><title>测试连接MySQL</title>";
echo "<meta http-equiv=\"content-type\" content=\"text/html; charset=utf-8\" />";
echo "</head><body>";

if ($conn->connect_error){
    die("连接失败: ".$conn->connect_error);
}else{
	
	print("Successfully connected to MySQL! <br/>The database is: <b>".$dbname."</b><br/><br/><hr/>");

	@mysqli_query($conn, "set names 'utf8'");//最好加一下,不然会有乱码
	@mysqli_select_db($dbname, $conn);

	$sql2="SELECT * FROM Bars";
	$result=mysqli_query($conn,$sql2);
	echo "<table border=1>";
	while($row=mysqli_fetch_assoc($result))
	{
		echo "<tr><td>".$row['name']."</td>";
		echo "<td>".$row['addr']."</td>";
		echo "<td>".$row['license']."</td></tr>";
	}
	echo "</table>";
}


echo "</body></html>";
?>

End






Thanks very much!

This slide is based on Jeffrey D. Ullman's work, which can be download from his website.