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資料庫:入門指南

介紹

幾乎所有現代網路應用程式都會與資料庫互動。Laravel 讓透過裸 SQL (raw SQL)、流暢查詢產生器以及 Eloquent ORM 來與多種支援的資料庫互動變得極為簡單。目前,Laravel 針對五種資料庫提供第一方支援:

此外,MongoDB 透過 mongodb/laravel-mongodb 套件提供支援,此套件由 MongoDB 官方維護。查看 Laravel MongoDB 文件以獲取更多資訊。

設定

Laravel 資料庫服務的設定位於應用程式的 config/database.php 設定檔中。在此檔案中,您可以定義所有資料庫連線,並指定預設應使用的連線。此檔案中的大多數設定選項都由應用程式的環境變數值驅動。此檔案中提供了 Laravel 大部分支援資料庫系統的範例。

預設情況下,Laravel 的範例環境設定已可與 Laravel Sail 搭配使用,Laravel Sail 是一種用於在本機開發 Laravel 應用程式的 Docker 設定。但是,您可以根據本機資料庫的需求修改資料庫設定。

SQLite 設定

SQLite 資料庫包含在檔案系統中的單一檔案內。您可以使用終端機中的 touch 命令來建立新的 SQLite 資料庫:touch database/database.sqlite。資料庫建立後,您可以將資料庫的絕對路徑放置在 DB_DATABASE 環境變數中,輕鬆設定環境變數以指向此資料庫:

ini
DB_CONNECTION=sqlite
DB_DATABASE=/absolute/path/to/database.sqlite

預設情況下,SQLite 連線會啟用外部鍵約束。如果您想禁用它們,應將 DB_FOREIGN_KEYS 環境變數設定為 false

ini
DB_FOREIGN_KEYS=false

📌 備註

如果您使用 Laravel 安裝器 建立 Laravel 應用程式並選擇 SQLite 作為資料庫,Laravel 將自動為您建立 database/database.sqlite 檔案並執行預設的資料庫遷移

Microsoft SQL Server 設定

若要使用 Microsoft SQL Server 資料庫,您應確保已安裝 sqlsrvpdo_sqlsrv PHP 擴充功能,以及它們可能需要的任何依賴項,例如 Microsoft SQL ODBC 驅動程式。

使用 URL 進行設定

通常,資料庫連線會使用多個設定值進行設定,例如 hostdatabaseusernamepassword 等。這些設定值中的每一個都有其對應的環境變數。這表示在生產伺服器上設定資料庫連線資訊時,您需要管理多個環境變數。

某些託管資料庫供應商,例如 AWS 和 Heroku,提供單一的資料庫「URL」,其中包含資料庫的所有連線資訊,以單一字串形式呈現。資料庫 URL 範例可能如下所示:

html
mysql://root:[email protected]/forge?charset=UTF-8

這些 URL 通常遵循標準的結構描述慣例:

html
driver://username:password@host:port/database?options

為方便起見,Laravel 支援這些 URL,作為使用多個設定選項設定資料庫的替代方案。如果 url (或對應的 DB_URL 環境變數) 設定選項存在,它將用於提取資料庫連線和憑證資訊。

讀寫連線

有時您可能希望將一個資料庫連線用於 SELECT 語句,而另一個用於 INSERT、UPDATE 和 DELETE 語句。Laravel 讓這變得輕而易舉,無論您使用裸查詢、查詢產生器或 Eloquent ORM,都會始終使用正確的連線。

為了了解讀/寫連線應如何設定,讓我們看這個範例:

php
'mysql' => [
    'read' => [
        'host' => [
            '192.168.1.1',
            '196.168.1.2',
        ],
    ],
    'write' => [
        'host' => [
            '196.168.1.3',
        ],
    ],
    'sticky' => true,

    'database' => env('DB_DATABASE', 'laravel'),
    'username' => env('DB_USERNAME', 'root'),
    'password' => env('DB_PASSWORD', ''),
    'unix_socket' => env('DB_SOCKET', ''),
    'charset' => env('DB_CHARSET', 'utf8mb4'),
    'collation' => env('DB_COLLATION', 'utf8mb4_unicode_ci'),
    'prefix' => '',
    'prefix_indexes' => true,
    'strict' => true,
    'engine' => null,
    'options' => extension_loaded('pdo_mysql') ? array_filter([
        PDO::MYSQL_ATTR_SSL_CA => env('MYSQL_ATTR_SSL_CA'),
    ]) : [],
],

請注意,設定陣列中新增了三個鍵:readwritestickyreadwrite 鍵具有包含單一鍵 host 的陣列值。讀 (read) 和寫 (write) 連線的其餘資料庫選項將從主要的 mysql 設定陣列中合併。

只有當您希望覆寫主要 mysql 陣列中的值時,才需要將項目放置在 readwrite 陣列中。因此,在此情況下,192.168.1.1 將用作「讀取」連線的 host,而 192.168.1.3 將用作「寫入」連線。主要 mysql 陣列中的資料庫憑證、前綴、字元集和所有其他選項將在兩個連線之間共用。當 host 設定陣列中存在多個值時,每個請求將隨機選擇一個資料庫主機。

sticky 選項

sticky 選項是一個可選值,可用於允許立即讀取在當前請求週期中寫入資料庫的記錄。如果 sticky 選項啟用,並且在當前請求週期中已對資料庫執行「寫入」操作,則任何後續的「讀取」操作都將使用「寫入」連線。這確保了在請求週期中寫入的任何資料都可以立即從資料庫中讀回。您需要自行決定這是否是您應用程式所需的行為。

執行 SQL 查詢

設定好資料庫連線後,您可以使用 DB Facade 來執行查詢。DB Facade 提供了各種查詢類型的方法:selectupdateinsertdeletestatement

執行 SELECT 查詢

要執行基本的 SELECT 查詢,您可以使用 DB Facade 的 select 方法:

php
<?php

namespace App\Http\Controllers;

use Illuminate\Support\Facades\DB;
use Illuminate\View\View;

class UserController extends Controller
{
    /**
     * Show a list of all of the application's users.
     */
    public function index(): View
    {
        $users = DB::select('select * from users where active = ?', [1]);

        return view('user.index', ['users' => $users]);
    }
}

傳遞給 select 方法的第一個引數是 SQL 查詢,而第二個引數是需要繫結到查詢的任何參數繫結。通常,這些是 where 子句條件的值。參數繫結可提供對抗 SQL 注入的保護。

select 方法將始終傳回一個結果 array。陣列中的每個結果都將是一個 PHP stdClass 物件,代表資料庫中的一條記錄:

php
use Illuminate\Support\Facades\DB;

$users = DB::select('select * from users');

foreach ($users as $user) {
    echo $user->name;
}

查詢純量值

有時您的資料庫查詢可能只會產生單一的純量值。Laravel 允許您直接使用 scalar 方法取得此值,而無需從記錄物件中擷取查詢的純量結果:

php
$burgers = DB::scalar(
    "select count(case when food = 'burger' then 1 end) as burgers from menu"
);

查詢多個結果集

如果您的應用程式呼叫的預存程序會傳回多個結果集,您可以使用 selectResultSets 方法來擷取預存程序傳回的所有結果集:

php
[$options, $notifications] = DB::selectResultSets(
    "CALL get_user_options_and_notifications(?)", $request->user()->id
);

使用具名繫結

除了使用 ? 來表示參數繫結外,您還可以使用具名繫結來執行查詢:

php
$results = DB::select('select * from users where id = :id', ['id' => 1]);

執行 INSERT 陳述式

要執行 insert 陳述式,您可以使用 DB Facade 上的 insert 方法。與 select 類似,此方法將 SQL 查詢作為第一個引數,將繫結作為第二個引數:

php
use Illuminate\Support\Facades\DB;

DB::insert('insert into users (id, name) values (?, ?)', [1, 'Marc']);

執行 UPDATE 陳述式

update 方法應用於更新資料庫中的現有記錄。此方法會傳回受陳述式影響的列數:

php
use Illuminate\Support\Facades\DB;

$affected = DB::update(
    'update users set votes = 100 where name = ?',
    ['Anita']
);

執行 DELETE 陳述式

delete 方法應用於從資料庫中刪除記錄。與 update 類似,此方法將傳回受影響的列數:

php
use Illuminate\Support\Facades\DB;

$deleted = DB::delete('delete from users');

執行一般陳述式

有些資料庫陳述式不傳回任何值。對於這些類型的操作,您可以使用 DB Facade 上的 statement 方法:

php
DB::statement('drop table users');

執行未準備的陳述式

有時您可能希望執行 SQL 陳述式而不繫結任何值。您可以使用 DB Facade 的 unprepared 方法來實現此目的:

php
DB::unprepared('update users set votes = 100 where name = "Dries"');

⚠️ 警告

由於未準備的陳述式不會繫結參數,因此它們可能容易受到 SQL 注入的影響。您絕不應在未準備的陳述式中允許使用者控制的值。

隱式提交

在交易中使用 DB Facade 的 statementunprepared 方法時,您必須小心避免導致 隱式提交 的陳述式。這些陳述式將導致資料庫引擎間接提交整個交易,使 Laravel 不知道資料庫的交易層級。此類陳述式的範例是建立資料庫表:

php
DB::unprepared('create table a (col varchar(1) null)');

請參閱 MySQL 手冊以取得 所有會觸發隱式提交的陳述式列表

使用多個資料庫連線

如果您的應用程式在 config/database.php 設定檔中定義了多個連線,您可以透過 DB Facade 提供的 connection 方法來存取每個連線。傳遞給 connection 方法的連線名稱應與您的 config/database.php 設定檔中列出的其中一個連線相對應,或者使用 config 輔助函數在執行時設定的連線:

php
use Illuminate\Support\Facades\DB;

$users = DB::connection('sqlite')->select(/* ... */);

您可以使用連線實例上的 getPdo 方法來存取連線的原始底層 PDO 實例:

php
$pdo = DB::connection()->getPdo();

監聽查詢事件

如果您想為應用程式執行的每個 SQL 查詢指定一個要叫用的閉包 (closure),您可以使用 DB Facade 的 listen 方法。此方法對於記錄查詢或偵錯很有用。您可以在 服務提供者boot 方法中註冊您的查詢監聽閉包:

php
<?php

namespace App\Providers;

use Illuminate\Database\Events\QueryExecuted;
use Illuminate\Support\Facades\DB;
use Illuminate\Support\ServiceProvider;

class AppServiceProvider extends ServiceProvider
{
    /**
     * Register any application services.
     */
    public function register(): void
    {
        // ...
    }

    /**
     * Bootstrap any application services.
     */
    public function boot(): void
    {
        DB::listen(function (QueryExecuted $query) {
            // $query->sql;
            // $query->bindings;
            // $query->time;
            // $query->toRawSql();
        });
    }
}

監控累積查詢時間

現代 Web 應用程式常見的效能瓶頸是查詢資料庫所花費的時間。幸運的是,如果 Laravel 在單次請求期間查詢資料庫的時間過長,它可以叫用您選擇的閉包或回呼。首先,向 whenQueryingForLongerThan 方法提供一個查詢時間閾值(以毫秒為單位)和閉包。您可以在 服務提供者boot 方法中叫用此方法:

php
<?php

namespace App\Providers;

use Illuminate\Database\Connection;
use Illuminate\Support\Facades\DB;
use Illuminate\Support\ServiceProvider;
use Illuminate\Database\Events\QueryExecuted;

class AppServiceProvider extends ServiceProvider
{
    /**
     * Register any application services.
     */
    public function register(): void
    {
        // ...
    }

    /**
     * Bootstrap any application services.
     */
    public function boot(): void
    {
        DB::whenQueryingForLongerThan(500, function (Connection $connection, QueryExecuted $event) {
            // Notify development team...
        });
    }
}

資料庫交易

您可以使用 DB Facade 提供的 transaction 方法,在資料庫交易中執行一組操作。如果交易閉包中拋出異常,交易將自動回溯 (rolled back),並重新拋出該異常。如果閉包成功執行,交易將自動提交 (committed)。在使用 transaction 方法時,您不需要擔心手動回溯或提交:

php
use Illuminate\Support\Facades\DB;

DB::transaction(function () {
    DB::update('update users set votes = 1');

    DB::delete('delete from posts');
});

處理死結

transaction 方法接受一個選用的第二個參數,該參數定義了當發生死結時,交易應該重試的次數。一旦這些嘗試次數用盡,就會拋出異常:

php
use Illuminate\Support\Facades\DB;

DB::transaction(function () {
    DB::update('update users set votes = 1');

    DB::delete('delete from posts');
}, attempts: 5);

手動使用交易

如果您想手動開始交易並完全控制回溯與提交,您可以使用 DB Facade 提供的 beginTransaction 方法:

php
use Illuminate\Support\Facades\DB;

DB::beginTransaction();

您可以使用 rollBack 方法回溯交易:

php
DB::rollBack();

最後,您可以使用 commit 方法提交交易:

php
DB::commit();

📌 備註

DB Facade 的交易方法同時控制著 查詢建構器Eloquent ORM 的交易。

連接到資料庫 CLI

如果您想連接到資料庫的 CLI,您可以使用 db Artisan 命令:

shell
php artisan db

如有需要,您可以指定資料庫連線名稱以連接到非預設連線的資料庫:

shell
php artisan db mysql

檢查資料庫

使用 db:showdb:table Artisan 命令,您可以深入了解資料庫及其相關資料表。要查看資料庫的總覽,包括其大小、類型、開放連線數以及資料表的摘要,您可以使用 db:show 命令:

shell
php artisan db:show

您可以透過 --database 選項向命令提供資料庫連線名稱,以指定要檢查哪個資料庫連線:

shell
php artisan db:show --database=pgsql

如果您想在命令輸出中包含資料表行數和資料庫視圖詳細資訊,您可以分別提供 --counts--views 選項。在大型資料庫上,檢索行數和視圖詳細資訊可能會很慢:

shell
php artisan db:show --counts --views

此外,您還可以使用以下 Schema 方法來檢查資料庫:

php
use Illuminate\Support\Facades\Schema;

$tables = Schema::getTables();
$views = Schema::getViews();
$columns = Schema::getColumns('users');
$indexes = Schema::getIndexes('users');
$foreignKeys = Schema::getForeignKeys('users');

如果您想檢查的資料庫連線不是您應用程式的預設連線,您可以使用 connection 方法:

php
$columns = Schema::connection('sqlite')->getColumns('users');

資料表總覽

如果您想取得資料庫中個別資料表的總覽,您可以執行 db:table Artisan 命令。此命令提供了資料表的整體概覽,包括其欄位、類型、屬性、索引鍵和索引:

shell
php artisan db:table users

監控資料庫

使用 db:monitor Artisan 命令,您可以指示 Laravel 在資料庫管理超過指定數量的開放連線時,分發一個 Illuminate\Database\Events\DatabaseBusy 事件。

首先,您應該將 db:monitor 命令排程為 每分鐘執行一次。該命令接受您希望監控的資料庫連線設定名稱,以及在分發事件之前可以容忍的最大開放連線數:

shell
php artisan db:monitor --databases=mysql,pgsql --max=100

僅僅排程此命令並不足以觸發通知以提醒您開放連線數。當命令遇到開放連線數超過閾值的資料庫時,將會分發一個 DatabaseBusy 事件。您應該在應用程式的 AppServiceProvider 中監聽此事件,以便向您或您的開發團隊發送通知:

php
use App\Notifications\DatabaseApproachingMaxConnections;
use Illuminate\Database\Events\DatabaseBusy;
use Illuminate\Support\Facades\Event;
use Illuminate\Support\Facades\Notification;

/**
 * Bootstrap any application services.
 */
public function boot(): void
{
    Event::listen(function (DatabaseBusy $event) {
        Notification::route('mail', '[email protected]')
            ->notify(new DatabaseApproachingMaxConnections(
                $event->connectionName,
                $event->connections
            ));
    });
}