Perl - 数据库访问

本章教您如何在 Perl 脚本中访问数据库。从 Perl 5 开始，使用DBI模块编写数据库应用程序变得非常容易。DBI 代表Database Independent Interface for Perl，这意味着 DBI 在 Perl 代码和底层数据库之间提供了一个抽象层，允许您非常轻松地切换数据库实现。

DBI 是 Perl 编程语言的数据库访问模块。它提供了一组方法、变量和约定，这些方法、变量和约定提供了一致的数据库接口，独立于所使用的实际数据库。

DBI 应用程序的架构

DBI 独立于后端可用的任何数据库。无论您使用的是 Oracle、MySQL 还是 Informix 等，都可以使用 DBI。从下面的架构图可以清楚地看出这一点。

这里，DBI 负责通过 API（即应用程序编程接口）获取所有 SQL 命令，并将它们分派给适当的驱动程序以实际执行。最后，DBI 负责从驱动程序获取结果并将其返回给调用脚本。

符号和约定

本章将使用以下符号，建议您也遵循相同的约定。

$dsn    Database source name
$dbh    Database handle object
$sth    Statement handle object
$h      Any of the handle types above ($dbh, $sth, or $drh)
$rc     General Return Code  (boolean: true=ok, false=error)
$rv     General Return Value (typically an integer)
@ary    List of values returned from the database.
$rows   Number of rows processed (if available, else -1)
$fh     A filehandle
undef   NULL values are represented by undefined values in Perl
\%attr  Reference to a hash of attribute values passed to methods

数据库连接

假设我们要使用 MySQL 数据库。在连接到数据库之前，请确保以下事项。如果您不知道如何在 MySQL 数据库中创建数据库和表，可以参考我们的 MySQL 教程。

您已经创建了一个名为 TESTDB 的数据库。
您已在 TESTDB 中创建了一个名为 TEST_TABLE 的表。
该表具有字段 FIRST_NAME、LAST_NAME、AGE、SEX 和 INCOME。
设置用户ID“testuser”和密码“test123”来访问TESTDB。
Perl 模块 DBI 已正确安装在您的计算机上。
您已完成 MySQL 教程以了解 MySQL 基础知识。

以下是连接 MySQL 数据库“TESTDB”的示例 -

#!/usr/bin/perl

use DBI
use strict;

my $driver = "mysql"; 
my $database = "TESTDB";
my $dsn = "DBI:$driver:database=$database";
my $userid = "testuser";
my $password = "test123";

my $dbh = DBI->connect($dsn, $userid, $password ) or die $DBI::errstr;

如果与数据源建立了连接，则返回数据库句柄并将其保存到 $dbh 中以供进一步使用，否则 $dbh 将设置为undef值，并且 $DBI::errstr 返回错误字符串。

插入操作

当你想在表中创建一些记录时，需要进行INSERT操作。这里我们使用表 TEST_TABLE 来创建记录。因此，一旦建立了数据库连接，我们就可以在 TEST_TABLE 中创建记录。以下是在 TEST_TABLE 中创建单个记录的过程。您可以使用相同的概念创建任意数量的记录。

记录创建采取以下步骤 -

使用 INSERT 语句准备 SQL 语句。这将使用prepare() API来完成。
执行SQL查询从数据库中选择所有结果。这将使用execute() API来完成。
释放语句句柄。这将使用finish() API来完成。
如果一切顺利，则提交此操作，否则您可以回滚完整事务。提交和回滚将在下一节中解释。

my $sth = $dbh->prepare("INSERT INTO TEST_TABLE
                       (FIRST_NAME, LAST_NAME, SEX, AGE, INCOME )
                         values
                       ('john', 'poul', 'M', 30, 13000)");
$sth->execute() or die $DBI::errstr;
$sth->finish();
$dbh->commit or die $DBI::errstr;

使用绑定值

可能存在未预先给出要输入的值的情况。因此，您可以使用绑定变量，它将在运行时获取所需的值。Perl DBI 模块使用问号代替实际值，然后实际值在运行时通过execute() API 传递。以下是示例 -

my $first_name = "john";
my $last_name = "poul";
my $sex = "M";
my $income = 13000;
my $age = 30;
my $sth = $dbh->prepare("INSERT INTO TEST_TABLE
                        (FIRST_NAME, LAST_NAME, SEX, AGE, INCOME )
                          values
                        (?,?,?,?)");
$sth->execute($first_name,$last_name,$sex, $age, $income) 
          or die $DBI::errstr;
$sth->finish();
$dbh->commit or die $DBI::errstr;

读操作

READ 对任何数据库的操作意味着从数据库中获取一些有用的信息，即从一个或多个表中获取一条或多条记录。因此，一旦建立了数据库连接，我们就可以对该数据库进行查询。以下是查询 AGE 大于 20 的所有记录的过程。这将需要四个步骤 -

根据所需条件准备 SQL SELECT 查询。这将使用prepare() API来完成。
执行SQL查询从数据库中选择所有结果。这将使用execute() API来完成。
逐一获取所有结果并打印这些结果。这将使用fetchrow_array() API 完成。
释放语句句柄。这将使用finish() API来完成。

my $sth = $dbh->prepare("SELECT FIRST_NAME, LAST_NAME
                        FROM TEST_TABLE 
                        WHERE AGE > 20");
$sth->execute() or die $DBI::errstr;
print "Number of rows found :" + $sth->rows;
while (my @row = $sth->fetchrow_array()) {
   my ($first_name, $last_name ) = @row;
   print "First Name = $first_name, Last Name = $last_name\n";
}
$sth->finish();

使用绑定值

可能存在没有提前给出条件的情况。因此，您可以使用绑定变量，它将在运行时获取所需的值。Perl DBI 模块使用问号代替实际值，然后实际值在运行时通过execute() API 传递。以下是示例 -

$age = 20;
my $sth = $dbh->prepare("SELECT FIRST_NAME, LAST_NAME
                        FROM TEST_TABLE
                        WHERE AGE > ?");
$sth->execute( $age ) or die $DBI::errstr;
print "Number of rows found :" + $sth->rows;
while (my @row = $sth->fetchrow_array()) {
   my ($first_name, $last_name ) = @row;
   print "First Name = $first_name, Last Name = $last_name\n";
}
$sth->finish();

更新操作

UPDATE 对任何数据库的操作意味着更新数据库表中已有的一条或多条记录。以下是更新所有 SEX 为“M”的记录的过程。在这里，我们将所有男性的 AGE 增加一岁。这将需要三个步骤 -

根据所需条件准备 SQL 查询。这将使用prepare() API来完成。
执行SQL查询从数据库中选择所有结果。这将使用execute() API来完成。
释放语句句柄。这将使用finish() API来完成。
如果一切顺利，则提交此操作，否则您可以回滚完整事务。有关提交和回滚 API，请参阅下一节。

my $sth = $dbh->prepare("UPDATE TEST_TABLE
                        SET   AGE = AGE + 1 
                        WHERE SEX = 'M'");
$sth->execute() or die $DBI::errstr;
print "Number of rows updated :" + $sth->rows;
$sth->finish();
$dbh->commit or die $DBI::errstr;

使用绑定值

$sex = 'M';
my $sth = $dbh->prepare("UPDATE TEST_TABLE
                        SET   AGE = AGE + 1
                        WHERE SEX = ?");
$sth->execute('$sex') or die $DBI::errstr;
print "Number of rows updated :" + $sth->rows;
$sth->finish();
$dbh->commit or die $DBI::errstr;

在某些情况下，您想要设置一个值，该值未提前给出，因此您可以按如下方式使用绑定值。在此示例中，所有男性的收入将设置为 10000。

$sex = 'M';
$income = 10000;
my $sth = $dbh->prepare("UPDATE TEST_TABLE
                        SET   INCOME = ?
                        WHERE SEX = ?");
$sth->execute( $income, '$sex') or die $DBI::errstr;
print "Number of rows updated :" + $sth->rows;
$sth->finish();

删除操作

当您想从数据库中删除某些记录时，需要执行 DELETE 操作。以下是从 TEST_TABLE 中删除 AGE 等于 30 的所有记录的过程。此操作将执行以下步骤。

根据所需条件准备 SQL 查询。这将使用prepare() API来完成。
执行 SQL 查询以从数据库中删除所需的记录。这将使用execute() API来完成。
释放语句句柄。这将使用finish() API来完成。
如果一切顺利，则提交此操作，否则您可以回滚完整事务。

$age = 30;
my $sth = $dbh->prepare("DELETE FROM TEST_TABLE
                         WHERE AGE = ?");
$sth->execute( $age ) or die $DBI::errstr;
print "Number of rows deleted :" + $sth->rows;
$sth->finish();
$dbh->commit or die $DBI::errstr;

使用 do 语句

如果您正在执行 UPDATE、INSERT 或 DELETE，则没有从数据库返回的数据，因此有一个快捷方式来执行此操作。您可以使用do语句来执行任何命令，如下所示。

$dbh->do('DELETE FROM TEST_TABLE WHERE age =30');

do如果成功则返回 true 值，如果失败则返回 false 值。实际上，如果成功，它会返回受影响的行数。在示例中，它将返回实际删除的行数。

提交操作

提交是向数据库发出绿色信号以完成更改的操作，在此操作之后，任何更改都不能恢复到其原始位置。

下面是一个调用commit API的简单示例。

$dbh->commit or die $dbh->errstr;

回滚操作

如果您对所有更改不满意或者在任何操作之间遇到错误，您可以使用回滚API 恢复这些更改。

下面是一个调用回滚API的简单示例。

$dbh->rollback or die $dbh->errstr;

开始交易

许多数据库都支持事务。这意味着您可以进行大量查询来修改数据库，但实际上不会进行任何更改。最后，您发出特殊的 SQL 查询COMMIT，所有更改都会同时进行。或者，您可以发出查询 ROLLBACK，在这种情况下，所有更改都将被丢弃，数据库保持不变。

Perl DBI 模块提供了begin_work API，它启用事务（通过关闭 AutoCommit）直到下一次调用提交或回滚。下次提交或回滚后，AutoCommit 将自动再次打开。

$rc  = $dbh->begin_work  or die $dbh->errstr;

自动提交选项

如果您的事务很简单，您可以省去必须发出大量提交的麻烦。当您进行 connect 调用时，您可以指定AutoCommit选项，该选项将在每次成功查询后执行自动提交操作。它看起来像这样 -

my $dbh = DBI->connect($dsn, $userid, $password,
              {AutoCommit => 1}) 
              or die $DBI::errstr;

这里 AutoCommit 可以取值 1 或 0，其中 1 表示 AutoCommit 打开，0 表示 AutoCommit 关闭。

自动错误处理

当您进行 connect 调用时，您可以指定 RaiseErrors 选项来自动处理错误。当发生错误时，DBI 将中止您的程序而不是返回失败代码。如果您只想在出现错误时中止程序，这会很方便。它看起来像这样 -

my $dbh = DBI->connect($dsn, $userid, $password,
              {RaiseError => 1})
              or die $DBI::errstr;

这里 RaiseError 可以取值 1 或 0。

断开数据库连接

要断开数据库连接，请使用断开API，如下所示 -

$rc = $dbh->disconnect  or warn $dbh->errstr;

遗憾的是，disconnect 方法的事务Behave是未定义的。某些数据库系统（例如 Oracle 和 Ingres）将自动提交任何未完成的更改，但其他数据库系统（例如 Informix）将回滚任何未完成的更改。不使用 AutoCommit 的应用程序应在调用断开连接之前显式调用提交或回滚。

使用 NULL 值

未定义值或 undef 用于指示 NULL 值。您可以像插入和更新非 NULL 值一样插入和更新具有 NULL 值的列。这些示例使用 NULL 值插入和更新列年龄 -

$sth = $dbh->prepare(qq {
         INSERT INTO TEST_TABLE (FIRST_NAME, AGE) VALUES (?, ?)
       });
$sth->execute("Joe", undef);

这里qq{}用于返回带引号的字符串以准备API。但是，尝试在 WHERE 子句中使用 NULL 值时必须小心。考虑 -

SELECT FIRST_NAME FROM TEST_TABLE WHERE age = ?

将 undef (NULL) 绑定到占位符将不会选择年龄为 NULL 的行！至少对于符合SQL标准的数据库引擎来说是这样。请参阅您的数据库引擎的 SQL 手册或任何 SQL 书籍以了解其原因。要显式选择 NULL，您必须说“WHERE Age IS NULL”。

一个常见的问题是让代码片段处理运行时可能已定义或未定义（非 NULL 或 NULL）的值。一种简单的技术是根据需要准备适当的语句，并用占位符替换非 NULL 情况 -

$sql_clause = defined $age? "age = ?" : "age IS NULL";
$sth = $dbh->prepare(qq {
         SELECT FIRST_NAME FROM TEST_TABLE WHERE $sql_clause
       });
$sth->execute(defined $age ? $age : ());

其他一些 DBI 功能

可用驱动程序

@ary = DBI->available_drivers;
@ary = DBI->available_drivers($quiet);

通过在 @INC 中的目录搜索 DBD::* 模块，返回所有可用驱动程序的列表。默认情况下，如果某些驱动程序被早期目录中的同名驱动程序隐藏，则会发出警告。为 $quiet 传递一个真实值将抑制警告。

安装的驱动程序

%drivers = DBI->installed_drivers();

返回当前进程中“安装”（加载）的所有驱动程序的驱动程序名称和驱动程序句柄对列表。驱动程序名称不包含“DBD::”前缀。

数据源

@ary = DBI->data_sources($driver);

返回通过指定驱动程序可用的数据源（数据库）列表。如果 $driver 为空或 undef，则使用 DBI_DRIVER 环境变量的值。

引用

$sql = $dbh->quote($value);
$sql = $dbh->quote($value, $data_type);

通过转义字符串中包含的任何特殊字符（例如引号）并添加所需类型的外部引号，引用字符串文字以用作 SQL 语句中的文字值。

$sql = sprintf "SELECT foo FROM bar WHERE baz = %s",
                $dbh->quote("Don't");

对于大多数数据库类型，quote 将返回“Don''t”（包括外部引号）。quote() 方法返回计算结果为所需字符串的 SQL 表达式是有效的。例如 -

$quoted = $dbh->quote("one\ntwo\0three")

may produce results which will be equivalent to

CONCAT('one', CHAR(12), 'two', CHAR(0), 'three')

所有句柄通用的方法

呃

$rv = $h->err;
or
$rv = $DBI::err
or
$rv = $h->err

从最后调用的驱动程序方法返回本机数据库引擎错误代码。该代码通常是一个整数，但您不应该这样假设。这相当于 $DBI::err 或 $h->err。

错误字符串

$str = $h->errstr;
or
$str = $DBI::errstr
or
$str = $h->errstr

返回来自最后调用的 DBI 方法的本机数据库引擎错误消息。这与上述“err”方法具有相同的寿命问题。这相当于 $DBI::errstr 或 $h->errstr。

行

$rv = $h->rows;
or
$rv = $DBI::rows

这将返回受先前 SQL 语句影响的行数，相当于 $DBI::rows。

痕迹

$h->trace($trace_settings);

DBI 具有一种非常有用的功能，可以生成其正在执行的操作的运行时跟踪信息，这在尝试跟踪 DBI 程序中的奇怪问题时可以节省大量时间。您可以使用不同的值来设置跟踪级别。这些值从 0 到 4 不等。值 0 表示禁用跟踪，4 表示生成完整跟踪。

禁止插入语句

强烈建议不要使用插值语句，如下所示 -

while ($first_name = <>) {
   my $sth = $dbh->prepare("SELECT * 
                          FROM TEST_TABLE 
                          WHERE FIRST_NAME = '$first_name'");
   $sth->execute();
   # and so on ...
}