Михаил Шохирев - Язык программирования Perl

В модуле XBase реализовано много других методов для работы с DBF-файлами и дополняющими их индексными файлами, которые предназначены для организации быстрого поиска записей в таблице.

Но разработчики программного обеспечения давно пришли к выводу, что вместо специфических форматов данных и операций по их обработке (без которых, конечно, иногда нельзя обойтись) гораздо перспективнее применять универсальные подходы, основанные на унифицированном доступе к базам данных на базе языка SQL.

Унификация доступа к реляционным базам данных основана на разделении программного механизма доступа на несколько логических слоев. Первый слой предоставляет программисту стандартный набор операций для подключения к источнику данных и обработки данных из этого источника с помощью запросов на языке SQL. Второй слой отвечает за взаимодействие с конкретными базами данных с учетом их особенностей. Взаимодействие с конкретным источником данных возлагается на драйвер базы данных, который выступает посредником между первым слоем механизма доступа и базой данных, скрывая от программиста технические детали взаимодействия и специфические особенности БД. Драйверы баз данных обычно разрабатывают производители СУБД для своих продуктов. На этих принципах многослойной архитектуры основаны такие широко известные универсальные интерфейсы к базам данных, как ODBC (Open DataBase Connectivity) и JDBC (Java DataBase Connectivity).

Аналогичную архитектуру имеет и DBI (DataBase Interface) - основной интерфейс для доступа к базам данных в Perl. Основным компонентом этого интерфейса является модуль DBI, предоставляющий унифицированные сервисы для взаимодействия с базами данных. Благодаря методам модуля DBI программист получает в свое распоряжение единый инструмент для работы с самыми разными базами данных: и теми, что находятся на этом же компьютере, и теми, что располагаются на удаленном сервере баз данных. Модуль DBI во время работы загружает нужные компоненты, модули драйверов конкретных баз данных (DataBase Driver, DBD), например: DBD::DB2, DBD::InterBase, DBD::mysql, DBD::Oracle, DBD::Sybase. Доступ к любой базе данных при помощи DBI выполняется в несколько этапов. Перечислим основные из них.

1Соединение с базой данных выполняется конструктором connect() класса DBI, которому передается строка с описанием источника данных, имя пользователя и пароль, а кроме того, дополнительные параметры:

$dbh = DBI->connect($data_source, $user, $password, %parms);

В описании источника данных (data source) указывается драйвер базы данных и необходимые для его работы параметры. При успешном соединении c СУБД этот метод возвращает манипулятор базы данных (database handler), через который в дальнейшем выполняется взаимодействие с базой данных.

2Подготовка команды к базе данных выделяется в отдельный этап, поскольку это действие требует значительных ресурсов СУБД. Подготовка команды выполняется методом prepare() манипулятора базы данных, которому передается строка, содержащая команду языка запросов SQL:

$sth = $dbh->prepare($sql_statement);

В команде SQL могут присутствовать слоты (placeholders), в которые при выполнении команды будут подставлены конкретные значения данных. Эта схема похожа на подстановку значений в поледержатели формата отчета. Подготовленная команда доступна через манипулятор команды (statement handler), возвращаемый методом prepare(), и может выполняться многократно.

3Выполнение команды может производиться несколькими методами. Подготовленную ранее команду выполняет метод командного манипулятора execute(), которому могут передаваться значения для подстановки в выполняемое SQL-предложение:

$sth->execute(@bind_values); # выполнить со списком значений

Или же SQL-команду можно выполнить без предварительной подготовки методом do() манипулятора базы данных:

$dbh->do($sql_statement); # выполнить команду без подготовки

4Обработка полученных данных может выполняться одной из многочисленных команд, предоставляемых интерфейсом DBI.

5Отсоединение от базы данных выполняется методом disconnect() манипулятора базы данных, который производит необходимые завершающие действия и освобождает используемые ресурсы:

$dbh->disconnect; # отключиться от БД

Приведенная схема проста и логична, поэтому работа с базами данных через DBI быстро осваивается программистами. Но прежде чем перейти к примерам использования DBI, нужно сделать еще несколько пояснений.

В языке структурированных запросов SQL используется небольшой набор команд, но они позволяют выполнять все необходимые действия над информацией в базе данных. Основные команды SQL: создание базы данных (CREATE), добавление записей (INSERT), их изменение (UPDATE) и удаление (DELETE), а также выборка записей (SELECT) по указанному условию. Изучение языка SQL выходит за рамки этого курса, поэтому в примерах будут применяться только самые простые их формы, и смысл этих команд будет понятен из контекста.

Слоты для подстановки параметров в SQL-команду обозначаются знаками вопроса '?' и выглядят таким образом:

$sth = $dbh->prepare( 'SELECT name, area FROM mollusc WHERE id>? AND id<?');

При выполнении этой команды с параметрами 1000 и 9000 будут выбраны записи со значениями колонки id в заданном диапазоне. При подстановке значений аргументов в команду слоты заполняются слева направо:

$sth->execute(1000, 9000); # подставить числа вместо ?

После подстановки значений будет выполнена команда, означающая "выбрать значения столбцов name и area из таблицы mollusc у тех записей, где значение столбца id больше 1000 и меньше 9000":

SELECT name, area FROM mollusc WHERE id>1000 AND id<9000

Кроме средств выполнения SQL-команд механизм DBI предоставляет множество методов для выборки из базы данных информации в виде массивов или хэшей для более удобной обработки в программе на Perl. Более подробно с ними можно познакомиться, если почитать системную документацию, выведенную по команде

perldoc DBI

Покажем приемы работы с интерфейсом DBI на примере класса доступа к уже знакомым DBF-файлам - модуля DBD::XBase. Этот модуль нужно установить описанным ранее способом прежде, чем работать с базами данных в формате XBase. В первом примере программа создает таблицу базы данных SQL-командой CREATE:

use DBI; # использовать DBI my $path = '.'; # каталог, где расположены таблицы БД my $table = 'mollusc'; # DBF-файл # подсоединиться к БД, используя драйвер DBD::XBase my $dbh = DBI->connect("dbi:XBase:$path") or die $DBI::errstr; # создать таблицу определенной структуры $dbh->do("CREATE TABLE $table (id INT, name CHAR(35), latin CHAR(30), area CHAR(45))"); $dbh->disconnect; # отсоединиться от БД

Следующая программа в цикле заполняет созданную таблицу данными из текстового файла, добавляя в нее записи SQL-командой INSERT:

use DBI; # используем DBI my $path = '.'; # каталог с таблицами БД my $table = 'mollusc'; # DBF-файл # подключаемся к БД, используя драйвер DBD::XBase my $dbh = DBI->connect("dbi:XBase:$path") or die $DBI::errstr; # подготовим SQL-команду для многократного выполнения my $sth = $dbh->prepare("INSERT INTO $table (id, name, latin, area) VALUES (?, ?, ?, ?)") or die $dbh->errstr(); # в цикле читаем строки для загрузки в БД open my $text, '<', 'mollusc.txt' or die; # файл, откуда while (my $data = <$text>) { # читаем данные, chomp($data); # удаляя n # и разбивая строку на поля по разделителю ';': my ($id, $name, $latin, $area) = split(';', $data); # добавляем запись, подставляя значения в команду $sth->execute($id, $name, $latin, $area) or die; } close $text; # закрываем тестовый файл $dbh->disconnect; # отсоединяемся от БД

Далее можно выполнять различные действия с данными в таблице, используя команды SQL, как это сделано в программе, где изменяются значения перечисленных колонок в записи с указанным идентификатором и удаляется запись по уникальному номеру:

use DBI; # использовать DBI my $path = '.'; # каталог, где расположены таблицы БД my $table = 'mollusc'; # DBF-файл # соединиться с БД, используя драйвер DBD::XBase my $dbh = DBI->connect("dbi:XBase:$path") or die $DBI::errstr; # изменить запись с указанным идентификатором, # заменяя значения перечисленных полей на новые $dbh->do("UPDATE $table SET name=?,area=? WHERE id=?", undef, 'Жемчужная пинктада', 'Австралия', 89147) or die; # удалить запись с идентификатором 93749 $dbh->do("DELETE FROM $table WHERE id=93749") or die; $dbh->disconnect; # отсоединиться от БД

Для выборки данных из таблицы используется SQL-команда SELECT, в которой можно указывать, данные из каких колонок записи нужно включить в выборку, а также по какому условию отбирать строки таблицы:

use DBI; # использовать DBI my $path = '.'; # каталог, где расположены таблицы БД my $table = 'mollusc'; # DBF-файл # соединиться с БД, используя драйвер DBD::XBase my $dbh = DBI->connect("dbi:XBase:$path") or die $DBI::errstr; # выбрать у всех строк таблицы указанные поля my $sth = $dbh->prepare("SELECT name,area FROM $table WHERE id>?") or die $dbh->errstr; $sth->execute(1000) or die $sth->errstr(); # выполнить команду while (my @row = $sth->fetchrow_array) { # и напечатать print "@rown"; # выбранные строки } # в цикле по одной $dbh->disconnect; # отсоединиться от БД