Martin Pollakowski. Grundkurs MySQL und PHP

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1 Martin Pollakowski Grundkurs MySQL und PHP

2 ~. Aus dem Bereich IT erfolgreich lernen i OhneCzuC++ Grundkurs Betrlebswlrtschaftslehre von Peter P. Bothner und Michael Kahler von Notger Carl, Rudolf Fiedler, William J6rasz Grundkurs JAVA und Manfred Kiesel von Dietmar Abts Relatlonales und objektrelatlonales SQL... Visual Basic Essentials von Wolf-Michael Kahler von Ekkehard Kaier Lern- und Arbeltsbuch SAP R/3 Delphi Essentials von Andre Maassen und Markus Schoenen von Ekkehard Kaier Kostenstellenrechnung mit SAP R/3 Aufbaukurs Wlrtschaftslnformatlk von Franz Klenger und Ellen Falk-Kalms von Dietmar Abts und Wilhelm MUlder Management von Geschiftsprozessen Kompaktkurs Mlkrocontroller von Andreas Gadatsch von Silvia Limbach Grundkurs Algorlthmen und Datenstrukturen In JAVA Von Pascal zu Assembler von Andreas Solymosi und Ulrich Grude von Peter Kammerer Grundkurs Wlrtschaftslnformatlk Das PC Wissen fur IT-Berufe: von Dietmar Abts und Wilhelm MUlder Hardware, Betriebssysteme, Netzwerktechnik von Rainer Egewardt Prozessmodellierung mit ARIS Datenbank-Englneerlng von Heinrich Seidlmeier von Alfred Moos und Gerhard Daues Objektorlentlerte Programmlerung In JAVA Excel fiir Betrlebswlrte von Otto Rauh von Robert Horvat und Kambiz Koochaki Anwendungsorlentlerte Excel fur Technlker und Ingenleure Wlrtschaftslnformatlk von Hans Jurgen Holland und Uwe Bernhardt von Paul Alpar, Heinz Lothar Grob, Peter - Praktlsche Systemprogrammlerung Weimann und Robert Winter von Helmut Weber Rechnerarchltektur Online-Publishing fiir Studenten und von Paul Herrmann Wissenschaftier Controlling mit SAP R/3 von Michael BeiBwenger von Gunther Friedl, Christian Hilz... Visual Basic fur technlsche und Burkhard Pedell Anwendungen Grundkurs Relatlonale Datenbanken von Jurgen Radel von Rene Steiner Effektlv Programmleren In C und C++ Grundkurs UNIX/L1nux von Dietmar Herrmann von Wilhelm Schaffrath SQL mit Oracle von Wolf-Michael Kahler... ~-.. Module, Klassen, Vertrige von Karlheinz Hug, Grundkurs MySQL und PHP von Martin Pollakowski... t

3 Martin Pollakowski Grundkurs MySQL und PHP So entwickeln Sie Datenbanken mit Open-Source-Software ai vleweg

4 Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publilc:ation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Oaten sind im Internet uber < abrufbar. Das in diesem Werk enthaltene Programm-Material ist mit Ic:einer Verpflichtung oder Garantie irgendeiner Art verbunden. Der Autor ubernimmt infolgedessen keine Verantwortung und wird Ic:eine daraus folgende oder sonstige Haftung Gbernehmen, die auf irgendeine Art aus der Benutzung dieses Programm-Materials oder Teilen davon entsteht. 1. Auflage Marz 2003 Aile Rechte vorbehalten Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschweig/Wiesbaden, 2003 Der Vieweg Verlag ist ein Unternehmen der Fachverlagsgruppe BertelsmannSpringer. Das Werle: einschlieblich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschiitzt. Jede Verwertung auberhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulassig und strafbar. Das gilt insbesondere fur Vervielfaltigungen, Obersetzungen, Milc:roverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Umschlaggestaltung: Ulrilc:e Weigel, Gedruckt auf saurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. ISBN ISBN (ebook) DOI /

5 Vorwort Ingenieure arbeiten heute immer after als Systemintegratoren und immer seltener als Entwickler. Ein Systemintegrator fuhrt fertige Produkte zu komplexen Systemlasungen zusammen. Seine Aufgabe besteht darin, Schnittstellen anzupassen und Parameter kundenspezifisch zu konfigurieren. Eine internetbasierte Datenbankanwendung ist ein typisches Beispiel fur eine Systemintegration. Ein als Open-Source vorliegendes Datenbank-Management System (MySQL) wird mit kundenspezifischen Daten gefullt. Eine frei verfugbare und bewahrte Serversoftware (Apache) stellt die Daten im Internet bereit. Eine moderne Skript-Sprache (PHP) in Verbindung mit einer standardisierten Seitenbeschreibungssprache (HTML) erlauben die Programmierung einer angepassten Nutzerschnittstelle. Dieses Buch entstand aus einer Vorlesung uber "Datenbanken" fur Studierende der Studienrichtung System integration im Fachbereich Elektrotechnik an der Fachhochschule Gelsenkirchen. Es ist ein Lehrbuch fur Schuler, IT Berufsanfanger und Studierende. Es wendet sich an Ingenieure und Praktiker, die daran interessiert sind, eine Datenbank einzusetzen und die dies an einem konkreten Beispiel erlernen wollen. Systemintegratoren der Informationstechnik bietet es einen zielorientierten Einstieg in die Thematik. Lernende und Lehrende in der Aus- und Weiterbildung werden von den verfugbaren Lehrmateria lien zusatzlich profitieren. Dieses Buch ist kein Programmierhandbuch, das aile Details der benutzten Sprachen erschapfend behandelt. Es ist auch kein Informatik-Lehrbuch, das den internen Aufbau von Datenbank-Management-Systemen erklart. Auf entsprechende Literatur, die in Hille verfilgbar ist, wird an geeigneter Stelle filr weitergehende Studien verwiesen. Dieses Buch ist ein Lehrbuch, das gezielt ausgewahltes Fachwissen in ubersichtlichen Lehreinheiten vermittelt. In kleinen und lilckenlosen Schritten wird eine Web-basierte Datenbankanwendung entwickelt. Der Leser lernt aile wesentlichen Zusammenhange kennen und erhalt so ein Grundgerilst filr eigene Projekte. Das Buch gehart zu einer Vorlesung, die im 4. Semester eingeplant ist und setzt grundlegende Informatikkenntnisse voraus. Fur das Programmieren der PHP-Skripte sind Kenntnisse der Programmiersprache Coder einer anderen haheren Programmiersprache erforderlich. Filr das Verstandnis der Zusammenhange sind Erfahrungen mit dem Internet hilfreich. Die verwendeten Softwarepakete (MySQL, Apache, PHP) sind sowohl fur Linux als auch fur Windows verfugbar. Linux hat im Lehrbetrieb und Praxiseinsatz einige Vorzuge. Fur die Bearbeitung der Dbungsaufgaben ist es aber nicht zwingend erforderlich. Mit Linux lassen sich ganze PC-Pools kostengunstig ausstatten. Fur Webserver im Praxiseinsatz hat sich ebenfalls Linux bev

6 Vorwort wahrt. Eine Testumgebung fur die vorgeschlagenen Experimente kann aber auch auf einem Windows-Rechner eingerichtet werden. Der Stoff wird im stetigen Wechsel von Theorie und Dbung erarbeitet. Nach jeweils 2 Vorlesungsstunden kann das neue Wissen in einer zweistiindigen Dbung ausprobiert und verfestigt werden. Die Vorlesungsunterlagen (Prasentationsfolien, Dbungszettel, Hilfsblatter und Musterl6sungen) k6nnen vom einem Web-Server ( db) heruntergeladen werden. Die gesamte ben6tigte Software ist als Open-Source im Internet verfugbar und kann kostenlos an die Studierenden verteilt werden. In den Dbungsaufgaben wird schrittweise eine Beispieldatenbank aufgebaut und mit einer Web-Schnittstelle ausgestattet. Der Inhalt der Datenbank ist, gemab der Tradition der Open-Source-Gemeinde rekursiv: es ist eine Datenbank fur Literatur uber Datenbanken. Das Buch besteht aus zwei Teilen: in den Kapiteln 1-7 erfolgt eine Einfuhrung in die Datenbanksprache SQL (Structured Query Language) durch unmittelbare Interaktion mit dem Datenbanksystem MySQL. In den Kapiteln 8-13 erfolgt der Dbergang zu netzwerkbasierten Datenbankstrukturen und die Einfuhrung in die Skript-Sprache PHP (Hypertext Preprocessor). Zu Beginn des Buches werden beispielhafte Anwendungen von Datenbanken aufgezeigt und die Vorteile von Datenbanken gegenuber anderen Informationssystemen herausgestellt. Das erste Kapitel dient somit der Begriffsklarung und Motivation. 1m zweiten Kapitel wird der prinzipielle Aufbau eines Datenbank Management-Systems erlautert und die vielfaltigen Aufgaben beleuchtet, die eine derartige Software bewaltigen muss. Das besondere Interesse gilt dabei den als "relational" bezeichneten Systemen, da diese heute am haufigsten eingesetzt werden. Kapitel 3 stellt das Datenbank-Management-System MySQL und seine Mitbewerber vor. Es fuhrt in die Bedienung von MySQL uber eine textbasierte Anwenderschnittstelle ein. Danach folgen die ersten Schritte in der Datenbanksprache SQL (Structured Query Language). Das vierte Kapitel zeigt, wie Daten eingeben und organisiert werden k6nnen und wie sich der Datenbankinhalt wieder ausgeben lasst. Es folgt in Kapitel 5 eine vertiefte Er6rterung der Datentypen und der Optionen fur Tabellenspalten. Insbesondere wird das wichtige Konzept der "Schlussel" fur die Datenorganisation eingefuhrt. Kapitel 6 widmet sich der Informationsgewinnung mit Hilfe der select Anweisung. Urn anschauliche Experimente durchfuhren zu k6nnen, wird eine Beispiel-Datenbank fur Literaturdaten eingerichtet, in der Informationen uber Bucher zum Thema Datenbanken gespeichert sind. VI

7 Vonvort Datenbanken enthalten in der Praxis mehr als eine Tabelle. Daher wird im 7. Kapitel gezeigt, wie sich Tabelleninhalte mit den join-operatoren verbinden lassen. Mit Kapitel 8 beginnt der zweite Hauptteil des Buches. Nachdem bisher direkt auf MySQL zugegriffen wurde, folgt nun der Datenbankzugriff tiber ein Web Interface mit PHP. Zunachst wird die Skript-Sprache PHP (Hypertext Preprocessor) eingefuhrt und die Einbettung in HTML (Hypertext Markup Language) erlautert. Die Sprache PHP bietet verschiedene Programmierschnittstellen fur Zugriffe auf Datenbanken. In Kapitel 9 wird gezeigt, wie man MySQL tiber PHP ansprechen kann und welche Funktionen daftir benotigt werden. Kapitel 10 widmet sich der Erstellung von interaktive Web-Seiten mit HTML Formularen und PHP. Dadurch wird es moglich tiber einen Web-Browser auf Datenbankinhalte zuzugreifen. Als konkretes Anwendungsbeispiel wird im 11. Kapitel ein Web-Interface mit Passwort-Abfrage vorgestellt. Dies soli das Wechselspiel der Skripte und die Interaktion der verschiedenen Server an einem praxisrelevanten Problem aufzeigen. Kapitel 12 widmet sich den Sicherheitsaspekten von Datenbanksystemen. Insbesondere wird die Vergabe von Rechten und die interne Verwaltung dieser Informationen in MySQL erlautert. Mit Kapitel 13 schliebt sich der Kreis. Es wird gezeigt, wie mit Hilfe von Mustervergleichen nach Daten gesucht werden kann. Mit dieser Erganzung kann die Literatur-Datenbank mit einem Recherche-Interface ausgestattet und zur Literatursuche verwendet werden. Als Erganzung finden sich im Anhang Zusammenstellungen von SQL, HTML und PHP-Befehlen. Diese haben sich in den Dbungsstunden als Hilfsmittel und Gedankensttitzen als sehr ntitzlich erwiesen. AbschlieBend noch ein herzliches Dankeschon an Herrn Peter Mroczek fur die tatkraftige Untersttitzung bei der Durchftihrung der Lehrveranstaltung Datenbanken. Diesem Buch wtinsche ich eine freundliche Aufnahme und den Lesern vie I Erfolg beim Einstieg in die Welt der Internet-Datenbanken. Fur Kritik und Anregungen bin ich jederzeit sehr dankbar! Gelsenkirchen, im Februar 2003 Martin Pollakowski martin. pollakowski@fh-gelsenkirchen.de -VII

8 Inhaltsverzeichnis Anwendung und Nutzen von Datenbanken Was ist eine Datenbank? Abgrenzung zu anderen Informationssystemen Warum Datenbanken? Einsatzgebiete von Datenbanksystemen Nutzergruppen und Sichten WeiterfUhrende Literatur zu "Datenbanken" Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel 6 Aufbau von Datenbank-Management-Systemen Historische Entwicklung Aufgaben eines Datenbank-Management-Systems Architektur eines Datenbank-Management-Systems Typen von Datenbank-Management-Systemen Beispiel: Relationale Datenbank Begriffe im Relationenmodell Beispiel fur eine Abfrageoperation mit SQL Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel Losungshinweise 16 Das Datenbank-Management-System MySQL RD BMS-Produktnamen MySQL-Entstehungsgeschichte MySQL-Komponenten Wie startet man MySQL? Bedienung des MySQL-Clients 22 IX

9 Inhaltsverzeichnis 3.6 Hilfe anzeigen Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel Lbsungshinweise 23 4 Erste Schritte: Daten eingeben und auswahlen Datenbank anlegen und auswahlen Tabelle anlegen Daten eingeben Daten ausgeben Datenbanken und Tabellen anzeigen Datensatze lbschen Datenbanken und Tabellen lbschen Tabellen andern - alter table add alter modify und change drop rename Daten importieren und exportieren Datenbankinhalt aus einer Datei lesen Datenbankinhalt in eine Datei schreiben Skripte ausfuhren Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel Lbsungshinweise 38 5 Datentypen und Optionen fi.ir Tabellenspalten Optionen fur Spalten Option NULL oder NOT NULL Option Primary Key Option AUTO_INCREMENT Typen von Spalten 43 X

10 Inhaltsverzeichnis Numerische Datentypen Text BLOB (Binary Large Objects) ENUM SET Typen zur Speicherung von Datum und Uhrzeit 5.3 Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel 5.4 LOsungshinweise 6 Datenbankabfragen mit der select-anweisung 6.1 Daten aus Tabellen auswahlen - Beispiel: Literaturdaten Eine Beispiel-Datenbank Analyse des Datenbestandes Entwurf der Datenschemata Datentypen der Literatur-Datenbank Einlesen der Literatur-Datenbank 6.2 Informationsgewinnung: Die select Anweisung Syntax-Dbersicht Ausgabespalten wahlen Spezielle Werte auswahlen Vergleich mit dem NULL-Wert Ergebnisse sortieren Zahl der Zeilen begrenzen Ergebnisse zusammenfassen Zweite Einschrankung der Werte 6.3 Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel 6.4 Lbsungshinweise Tabellen verbinden mit den join-operatoren Fremdschliissel in MySQL Eindeutige Identifikation von Spalten XI

11 Inbaltsverzeicbnis 7.3 Definition eines Alias 7.4 Tabellen verbinden: Verbund = "join" 7.5 Varianten des JOIN-Operators CROSS JOIN INNER JOIN NATURAL [ INNER ljoin STRAIGHT...JOIN LEFT [ OUTER 1 JOIN RIGHT [ OUTER 1 JOIN FULL [ OUTER 1 JOIN Ersatz fur fehlende join-operatoren Mehr als zwei Tabellen verbinden 7.6 Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel 7.7 Lbsungshinweise 8 Datenbankzugriff uber ein Web-Interface mit PHP 8.1 Datenbankzugriff uber ein Web-Interface Konfigurationen mit graphischem Client "LAMP" - Konfiguration Vom Web-Browser zum Web-Server Eine Datei mit PHP-Befehlen Vom PHP-Server zum Web-Browser 8.2 Die Programmiersprache PHP Historie HTML (Hypertext Markup Language) PHP in HTML einbetten PHP Variablen und Datentypen PHP Kontrollstrukturen Funktionen in PHP Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel Lbsungshinweise XII

12 Inhaltsverzeichnis 9 MySQL tiber PHP ansprechen MySQL-API oder ODBC-API? Ablauf eines Datenbankzugriffes mysqlconnect(...) Verbindungs-Identifikation ("handle") Fehlermeldungen unterdrucken Fehlermeldungen auswerten 9.4 mysqlquery(...) lange SQL-Kommandos tibersichtlich schreiben haufig benutzte SQL-Kommandos 9.5 Ergebnis eines SQL-Kommandos auswerten GroBe des Ergebnis-Feldes ermitteln Ergebnis zeilenweise auslesen Assoziative Vektoren Alternative Schreibweisen 9.6 Ein vollstandiges Beispiel 9.7 Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel 9.8 Losungshinweise Interaktive Web-Seiten mit HTML und PHP Interaktive Datenbankabfrage HTML-Formulare Der ACTION-Parameter im Formular Der METHOD-Parameter in Formular Dbersicht: Formular-Elemente Text-Eingabe Kontrollkastchen Optionsfelder Submit und Reset Menu-Elemente 126 XIII

13 Inhaltsverzeichnis Textbereich Eingaben in PHP verarbeiten Ein komplettes Beispiel Umgebungsvariablen anzeigen Wichtige Umgebungsvariablen Beispiel: Umgebungsvariablen Obungsaufgaben zu diesem Kapitel Lbsungshinweise Web-Interface mit Passwort-Abfrage Datenbankbasierte Nutzerverwaltung Nutzerdatenbank definieren Include-Dateien Skript: Nutzerdatenbank definieren Neue Nutzernamen und Passwbrter eingeben Ausgabe des aktuellen Datenbestandes Eingabemaske fur neue Daten PHP Funktionen Auswertung der Eingabedaten Alternative fur Schritt Passwort verschlusseln Verschli.isseltes Password abspeichern Abschluss der Speicherung Anmelden fur Web-Seitennutzung Passwort aus der Datenbank auslesen Eingegebenes Passwort uberprufen Obungsaufgaben zu diesem Kapitel Lbsungshinweise Sicherheitsaspekte von Datenbanksystemen Schutzmechanismen 159 XIV

14 lnhaltsverzeichnis 12.2 Systemdatenb5ank mysql Berechtigungen zuweisen Berechtigungen zurucknehmen 12.3 Berechtigungen (privileges) Administrator-Rechte Die user-tabelle Ein Datensatz der user-tabelle Verknupfung der Systemtabellen Die host- Tabelle Die db- Tabelle Rechte auf Host bzw. Datenbank-Ebene einrichten Die tables_priv-tabelle Die columns_priv-tabelle 12.4 Administrationstool phpmyadmin 12.5 Datensicherung Speicherort der Datenbankdateien 12.6 Das Hilfsprogramm "mysqldump" 12.7 Dbungsaufgaben 12.8 Lbsungshinweise Suchen nach Daten durch Mustervergleich Mustervergleich 13.2 Der LIKE Operator Allgemeine Syntax und Platzhalter Optionen fur den LIKE Operator Escape-Zeichen fur den LIKE Operator 13.3 Anwendungsbeispiel: nach Buchtitel suchen 13.4 PHP-Code fur Eingabe und Suchbefehl 13.5 Der REGEXP Operator Allgemeine Syntax und Platzhalter Beispiele fur REGEXP-Suchmuster Weitere Angaben im REGEXP Suchmustern xv

15 Inhaltsverzeichnis Verkniipfung von REGEXP Suchmustern 13.6 Dbungsaufgaben zu diesem Kapitel 13.7 Lbsungshinweise Anhang A.l HTML Kurzreferenz A.2 SQL Kurzreferenz A.3 PHP Kurzreferenz Sachwortverzeichnis XVI