PHP 入門（ＤＢアクセス編）

永続的データの取り扱い

サーバー側でアプリケーションを動かす必要性があるものの代表は、前述の通りセッションを切っても保存され、必要な時に呼び出すことが可能な永続的データ処理 です。たとえばネット通販にしてもネットバンキングにしても、顧客に関する情報はかならずサーバ側 になければならない（クライアントPCにあったのでは、通販会社が管理できない＝必要なときに必要な処理ができない）わけです。PHP はWeb アプリケーション作成を当初から念頭において設計されているので、この永続的データ処理も比較的簡単にできるようになっています。

永続的データの取り扱いについて、小規模な場合は普通のテキストファイルでもいいのですが、大規模なデータ（数万件？）の場合、ちょっと検索するだけでもファイルを最初からずっとたどっていかなくてはならず、かなり処理時間がかかってしまいます。あと、ファイルのロックの問題もあるので、多くの場合、 データベース管理システム (DataBase Management System, DBMS) という機構を利用します。

DBMS とは

DBMS とは、コンピュータのデータベースを構築するために必要なデータベース運用/管理のためのシステム、およびソフトウェアのことです。かつてはいろいろな種類のモデルが提唱されましたが、近年では関係モデル (リレーショナルデータモデル) を扱うリレーショナルデータベース管理システム（RDBMS） が主流です。

オブジェクト指向プログラミング言語との親和性が高いオブジェクトデータベース 、データモデルにXML を採用したXMLデータベース なども開発されていますが、普及度は今一歩です。
近年では、いわゆる「ビッグデータ」処理の対応のため、SQL （後述）をサポートしないかわりに高速分散処理に対応した、 NoSQL と呼ばれるタイプのデータベースが急速に普及しています。これらの多くは、単純な key-value型のデータ処理に特化することで、上述の機能を提供するものです。また、 MapReduce をサポートする Hadoop のようなものもあります。

関係モデルの最大の功績は、アプリケーション 、データの論理的構造 、データの物理的構造 を三階層に分け(三階層アーキテクチャ)、論理データ独立性 と物理データ独立性 を実現した点にあります。このことによりセキュリティ・完全性等を保障していて、今日の普及につながっています。

データの論理的＆物理的構造（階層） というのはわかりにくいかもしれませんが、例えばアプリケーション側から「○×のデータちょうだい」という問い合わせを DBMS にしたときに、そのデータが HDD にかかれているか、 CD-ROM か、あるいは紙に書いてあってそれを小人が読み取る（？！）か、というのは関係ない＝要するに、問い合わせにこたえる形でデータを返せば具体的に中身がどういう構成になっているかは関知しなくてすむ、ということです。プロトコルの階層と同じような考え方です。

関係モデル

関係モデルとは、複数の対象（データ）の間の関係をデータ構造として持つモデルのことです。直観的には表であらわされるもの、と考えてもいいと思います。ですが、厳密には違う、ということも頭の片隅においておいてください。

というのは、関係モデルが考えられた頃、データ処理に携わる人たちの間では、複数の対象の間の関係（あるいは関連）はリンクデータ構造で表現されなければならないと考える人が多かったのですが、これは誤解であり、それを避けるために、あえて関係モデルという名前を選んだようです。

端的にいうと、関係よりも表の方が抽象化のレベルが低い です。つまり表は、配列と同様に位置による呼出し が可能だという印象を与えますが、ｎ項関係ではそうではなく、また表の情報内容が行の順番と無関係 であるという点についても、表は誤解を招きやすいと思われます。差異をまとめると以下のようになります。

関係には重複する組(tuple)は存在してはならないが、表には存在してもかまいません。
関係の組は上から下へ順序づけられていないが、表の行は上から下へ順序づけられています。
関係の属性は左から右へ順序づけられていませんが、表の列は左から右へ順序づけられています
関係の全ての属性値は分割不可能だが、表の列の値は分割可能です。

こうして挙げてみただけでも、関係と表の間には微妙な違いがあることがわかります。つまり、関係よりも表の方が定義が緩やかな（＝抽象水準が低い） 概念となります。とはいえ、組≒行 、属性≒列 、と思ってもらえれば（正確とはいえないのは前述の通り、ですが）さほど間違いではないでしょう。ちなみに、「組」や「属性」 は関係モデルで使用される公式用語です。

SQL 入門

SQL とは Structured Query Language(構造化問合せ言語) のことで、データベースの定義や操作などを実現するためのデータベース言語の一つです。元々は IBMで研究開発されたものですが、リレーショナルデータベースに対応したデータベース言語として ISO 及び JIS において規格化されており、現在ではリレーショナル型データベースの事実上の標準として位置づけられています。

SQL を実装した商用リレーショナル型データベースが普及し、これが規格化されたのは，SQL が機能的で使いやすかったからです。本来データベースを管理しているのは RDBMS ですが、RDBMS 自体はユーザからの指示に従って管理を行ないます。このとき、ユーザはデータベース言語を使用して RDBMS を制御し、データベースを管理します。このデータベース言語が SQL であり、その制御機能は以下の 3つに分類されます。

データベース定義
データベース操作
トランザクション管理

SQL 文で使える命令にはいろいろな種類があるのですが、当面は以下のものを覚えておけばよいでしょう（使用例は後述）。

CREATE …テーブルを作成する
DROP …テーブルを削除する
SELECT …データを選択表示する
INSERT …データ（行）を挿入する
DELETE …データを削除する
UPDATE …データを変更（更新）する

PHP と sqlite

sqlite とは、php 環境に標準で含まれている RDBMS です。

MS SQL Server, Oracle のようなネットワークごしのアクセスを PHP で実現するものとしては MySQL やPostgreSQL というものがありますが、それらとは異なり、sqlite は (MS Access のように?) ファイルとしてデータベースを持ち、利用（管理）が容易になっているものです。

ここでは比較的簡単に利用できる sqlite を用いて簡単な具体例を以下にあげながら PHP でのデータベース連携についてみていきます。

テーブルの作成と、データの挿入

※重要※
例年は受講生全員に以下の php スクリプトを実際に動かしてもらっているのですが、4月のリプレースで sqlite 関連のモジュールが外されているようです。リクエストはしているのですが間に合ってないので、以下の演習はpuffin で前田が提示することにかえます。各自の演習は「余力のある人」の課題とします。ちなみに、
puffin と、
liweb
の設定です。後者は PDO, pdo_sqlite が無いことがわかります。 (2022.11.06)

以下のスクリプトにより、２エントリーのデータベースが作成されます。 <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> </head> <body> <?php class Dbase extends SQLite3 { function __construct() { $this->open('data/test.sdb'); } } $db = new Dbase() or die('データベースが作れません。'); $db->exec("create table adlist(name text, phone text, email text);"); $db->exec("insert into adlist values('maechan','0723321224','maechan@hannan-u.ac.jp');"); $db->exec("insert into adlist values('maeda2','0723362633','maechan@ieee.org');"); print "作成されました。"; ?> </body></html> public_html 内に init.php という名前で保存してください。データベース指定を最初から 'data/test.sdb'にしておきました。

全体の流れとしては、まずデータベースを扱うための オブジェクトを生成 し（それと同時にデータベースのファイルをオープンして）、その後は［SQLを発行してその結果をうけて］、を繰り返します。
PHPやSQLとは直接関係ありませんが、ここででこのドキュメントの文字コードは UTF-8 であることをヘッド部で宣言していることにも再度注意しておいてください。もちろん、ファイルを保存する時に文字コードを UTF-8 にしておくことも忘れないでください。
```
class Dbase extends SQLite3
{
    function __construct()
    {
        $this->open('data/test.sdb');
    }
}
```
でデータベースを扱うためのオブジェクト（クラス）を宣言しています。 "extends SQLite3" と書いておくことで継承する、すなわち SQLite3 オブジェクトの持つ機能を使いまわせるようになることで容易にクラスを再定義できます。JavaScript 同様、オブジェクトという部品を組み立ててプログラミングを行なうというスタイルを取ります、ということなのですが詳細は略します。
ここでは data ディレクトリの中にある test.sdb というファイルを データベースファイル（倉庫？） とすることにして、オブジェクトを生成すると同時にファイルをオープンすることにしています。なので
```
$db = new Dbase() or die('データベースが作れません。');
```
によってデータベースをオープンします。もしその時点で存在しなければ、新規作成されます。これ以降は、$db という変数ででデータベースを指定することになります。また、設定不良等でデータベースがオープンできなければエラーが返ってくるので、その時には 'or' 以降が実行され die (死ぬ＝自らプロセスを終了する） します。
この .... or die; というのは perl,php では常套句 (.... を実行せよ。さもなくば終了せよ。）ですので、是非慣れてください。
とはいえ、そもそも何故そうなるかということなのですが；"or" は論理演算子、すなわちどちらかが真であれば真、ということで、"or" の左右の式（関数呼び出し）を評価します。でも、もし左側の式が真であれば or 全体が真、ということは右側の式は評価するまでもない（ので実行・処理しない）ことになります。逆にいうと、左側の式が偽、つまり失敗したときのみ右の式を評価（処理）する、ということです。ひらたく言うと、
```
A or B;
```
は
```
if (A が失敗) B を実行;
```
ということです。
...と解説していますが、試してみると die に制御が渡る前（オブジェクトの生成時）にエラーが出てしまうようです。本来はエラーの 例外を捕捉 する必要があるのですが、ここでは詳細は略します。
SQL を発行するのは DBase オブジェクトのexecメソッドに 文字列として SQL を渡してやる、すなわち
```
$db->exec("create table adlist(name text, phone text, email text);");
```
という関数呼び出しでデータベースにアクセスできます。その結果は２次元配列（表）として返ってきます。
```
"create table adlist(name text, phone text, email text);";
```
というSQL文で、adlist という名前のテーブル（表、だけど厳密には「関係」）を作ります。name text　で name という属性は text つまり文字列であると宣言しています。phone, email も同様です。以上の過程で SQL はあくまでも 文字列 として用意しておいて、その文字列を exec に渡すことで SQL を発行（実行） している、ということを再確認しておいてください。
```
"insert into adlist values('maechan','0723321224','maechan@hannan-u.ac.jp');"
```
で、上で作った adlist に values で指定された値で insert （挿入) します。この場合、パラメータの順にしたがって、name 属性に'maechan'が、phone に' 0723321224'が、email に'maechan@hannan-u.ac.jp' という値があてはめられます。

データの表示

以下のスクリプトにより、上で作成されたデータベースのデータが表示されます。 <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> </head> <body> <?php class Dbase extends SQLite3 { function __construct() { $this->open('data/test.sdb'); } } $db = new Dbase(); $result = $db->query('SELECT * FROM adlist'); print "<table border=1>\n"; while ($no = $result->fetchArray(SQLITE3_ASSOC)) { print "<tr>"; foreach ($no as $key => $val) { print "<td>".$val."</td>"; } print "</tr>\n"; } print "</table>\n"; ?> </body></html>

上のスクリプトを
read.php
という名前で保存してブラウザでアクセスしてください。

基本の枠組みは同じで、オブジェクトを再定義して生成して、いくつか処理をするという流れです。この場合は既にデータが test.sdb にはいっているという前提になっています。
```
"select * from adlist;"
```
で、データベースの内容が select = 選択され、結果として引き出され ます。"*" は正規表現でのワイルドカードとよばれるで、詳細は略しますがここでは任意の属性にマッチ＝全部の属性、ととらえてください。つまり、adlist の全内容が引き出され $result に代入されるわけです。ここで条件を絞ったりできるのですが、それは後述します。
$result は 連想記憶 の配列なので、その要素をとりだすときは２重のループになります。
連想記憶 とは、データの並びなのですが、配列のように番号で要素を指定するのではなく、キーワードで要素を指定できるものです、たとえば
```
{ a["name"] => "maechan",
  a["phone"]=> "0723321224",
  a["email"]=> "maechan@hannan-u.ac.jp" } 
```
のようなイメージです。
処理は以下のようになります。 while ($no = $result->fetchArray(SQLITE3_ASSOC)) { print "<tr>"; foreach ($no as $key => $val) { print "<td>".$val."</td>"; } print "</tr>\n"; } while ($no = $result->fetchArray(SQLITE3_ASSOC)) で $result の要素が１つずつ $no に代入され {} 内の処理を行う、ということなのですが、ここではこうすれば要素が取ってこれる、と理解しておけばいいでしょう。適宜table タグをもちいて整形していることにも注意してください。

データの削除

データの削除については以下のスクリプトで実現できます。 <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> </head> <body> <?php class Dbase extends SQLite3 { function __construct() { $this->open('data/test.sdb'); } } $db = new Dbase(); $p = $_POST["input1"]; if ($p != "") { print "<h1>Result of DELETE $p</h1>\n"; $result = $db->query("delete from adlist where name = '$p';"); } else { print "<h1>Table of Contents</h1>\n"; } $result = $db->query('SELECT * FROM adlist'); print "<table border=1>\n"; while ($no = $result->fetchArray(SQLITE3_ASSOC)) { print "<tr>"; foreach ($no as $key => $val) { print "<td>".$val."</td>"; } print "</tr>\n"; } print "</table>\n"; ?> <form action="dele.php" method="POST"> 名前：<input type="text" name="input1"> <input type="submit" value="削除"> </form> </body></html>

上のスクリプトを
dele.php
という名前で保存してブラウザでアクセスしてください。

基本の枠組みは同じで、オブジェクトを再定義して生成して、処理をいくつかするという流れです。この場合も既にデータが test.sdb にはいっているという前提になっています。
```
$p = $_POST["input1"];
```
で form から POST メソッドで渡された input1 という名前のついているパラメータが取り出せる、というのは前述です。
```
"delete from adlist where name = '$p';";
```
がデータの削除のSQL文です。ここで
```
delete from adlist
```
で adlist からデータを削除するといってますが、このままでは全データが削除されてしまうので、
```
where name = '$p'
```
で 条件を絞って います。この where は select でも条件をつけるときに使えます。この場合は POST された名前と一致するデータエントリを削除する、ということになります。if-else で分岐しているのは、input1 にデータが入ってるか否かで処理を分けている（データがなければSQL を発行する必要はない）ということです。

おわりに

以上、簡単に php と SQL (と sqlite) について説明しました。詳細は別の資料にゆずります。いずれにせよ、データベース処理はサーバ処理の根本なので、頑張って理解を深めてください。

前田としゆき maechan@hannan-u.ac.jp

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