WordPress源码深度解析之：`WordPress`的数据库连接池：`$wpdb`类与`MySQL`连接的生命周期。

大家好，我是你们今天的数据库连接池导游，准备好跟着我一起扒一扒WordPress的$wpdb类，看看它和MySQL之间那点不得不说的故事了吗？系好安全带，我们的“数据库生命周期一日游”即将发车！

第一站：欢迎来到$wpdb的世界

首先，隆重介绍一下我们今天的主角——$wpdb类。它就像是WordPress与MySQL之间的外交官，负责处理所有的数据库请求，确保双方能够顺畅地沟通。在WordPress里，全局变量$wpdb就是这个类的实例。

global $wpdb; // 没错，就是它，我们的数据库外交官

$wpdb类位于wp-includes/wp-db.php文件中，是WordPress核心的重要组成部分。它封装了MySQL连接、查询执行、结果处理等一系列操作，让开发者可以更方便地与数据库进行交互。

第二站：连接的诞生：dbDelta()并非连接，只是模式更新

等等，这里有个误区！很多人认为dbDelta()函数是用来建立数据库连接的。实际上，dbDelta()函数主要用于更新数据库表结构，而不是建立连接。它会比较你提供的SQL语句和当前数据库的表结构，然后自动执行必要的ALTER TABLE语句来更新表结构，使其与你的SQL语句保持一致。

那么，连接到底在哪里建立呢？答案就在$wpdb类的构造函数和db_connect()函数里。让我们深入挖掘一下。

第三站：连接的建立：db_connect()的秘密

WordPress的数据库连接通常在wp-settings.php文件中建立。在那里，你会看到类似这样的代码：

/** Make sure we have a database connection established. */
require_once( ABSPATH . 'wp-includes/wp-db.php' );

global $wpdb;

$wpdb = new wpdb( DB_USER, DB_PASSWORD, DB_NAME, DB_HOST );

这里，我们实例化了wpdb类，并将数据库连接信息（用户名、密码、数据库名、主机名）传递给构造函数。wpdb类的构造函数会调用db_connect()函数来建立连接。

让我们看看db_connect()函数内部：

function db_connect() {
    global $wpdb;

    if ( $wpdb->use_mysqli ) {
        $wpdb->dbh = mysqli_connect( $wpdb->dbhost, $wpdb->dbuser, $wpdb->dbpassword, $wpdb->dbname, $wpdb->dbport, $wpdb->db_socket );
        if ( !$wpdb->dbh ) {
            $wpdb->dbh = @mysqli_connect( $wpdb->dbhost, $wpdb->dbuser, $wpdb->dbpassword, $wpdb->dbname );
        }
    } else {
        $wpdb->dbh = mysql_connect( $wpdb->dbhost, $wpdb->dbuser, $wpdb->dbpassword, true, 1 );
        if ( !$wpdb->dbh ) {
            $wpdb->dbh = @mysql_connect( $wpdb->dbhost, $wpdb->dbuser, $wpdb->dbpassword, true );
        }
    }

    if ( !$wpdb->dbh ) {
        $wpdb->bail( sprintf(
            /* translators: 1: Database error message, 2: Database error code. */
            __( '<h1>Error establishing a database connection</h1><p>This either means the username and password information in your <code>wp-config.php</code> file is incorrect or we can’t contact the database server at <code>%s</code>. This could mean your host’s database server is down.</p><p><ul><li>Are you sure you have the correct username and password?</li><li>Are you sure that you have typed the correct hostname?</li><li>Are you sure that the database server is running?</li></ul></p><p><a href="%1$s">Learn more about debugging in WordPress.</a>' ),
            $wpdb->dbhost
        ), 'db_connect_fail' );
        return false;
    }

    //... 其他连接后的设置，例如设置字符集等等 ...
}

这段代码首先判断是否使用mysqli扩展（推荐使用），然后调用mysqli_connect()或mysql_connect()函数来建立连接。如果连接失败，则会显示错误信息。连接成功后，还会设置字符集、时区等信息。

第四站：连接池的奥秘：重用连接，提高效率

WordPress的$wpdb类并没有真正意义上的连接池。它更像是一个单例连接。也就是说，在一次页面请求中，只会建立一个数据库连接，所有的查询都通过这个连接进行。这与传统的连接池有所不同，传统的连接池会预先建立多个连接，并根据需要分配给不同的线程或进程。

虽然WordPress没有使用传统的连接池，但它通过重用连接来提高效率。在一次页面请求中，$wpdb类会保持数据库连接的活跃状态，直到请求结束。这意味着，后续的查询可以直接使用已经建立的连接，而无需重新建立连接。这大大减少了连接建立和断开的开销，提高了性能。

第五站：查询的执行：query()方法的舞台

连接建立后，就可以执行SQL查询了。$wpdb类提供了query()方法来执行查询：

$sql = "SELECT * FROM wp_posts WHERE post_status = 'publish' LIMIT 10";
$results = $wpdb->query( $sql );

if ( $results ) {
    // 查询成功，处理结果
    // 注意，$results 的返回值取决于查询类型。对于 SELECT 查询，$results 返回受影响的行数。
} else {
    // 查询失败，处理错误
    echo "Error: " . $wpdb->last_error;
}

query()方法接收SQL语句作为参数，并将其发送到数据库服务器执行。执行结果会保存在$wpdb类的相关属性中，例如$wpdb->last_result（保存查询结果）、$wpdb->num_rows（保存受影响的行数）等。

第六站：数据处理：get_results(), get_row(), get_col(), get_var() 各显神通

$wpdb类提供了多种方法来处理查询结果，方便开发者根据不同的需求获取数据：

• get_results(): 返回一个包含所有结果行的数组。每行数据通常是一个对象或关联数组。

  $sql = "SELECT * FROM wp_posts WHERE post_status = 'publish' LIMIT 10";
  $posts = $wpdb->get_results( $sql );
  
  foreach ( $posts as $post ) {
      echo $post->post_title . "<br>";
  }

• get_row(): 返回查询结果的第一行数据。

  $sql = "SELECT * FROM wp_posts WHERE post_status = 'publish' ORDER BY ID DESC LIMIT 1";
  $post = $wpdb->get_row( $sql );
  
  echo $post->post_title;

• get_col(): 返回查询结果的第一列数据。

  $sql = "SELECT post_title FROM wp_posts WHERE post_status = 'publish' LIMIT 5";
  $titles = $wpdb->get_col( $sql );
  
  foreach ( $titles as $title ) {
      echo $title . "<br>";
  }

• get_var(): 返回查询结果的第一个单元格的值。

  $sql = "SELECT COUNT(*) FROM wp_posts WHERE post_status = 'publish'";
  $count = $wpdb->get_var( $sql );
  
  echo "Published posts count: " . $count;

第七站：安全第一：SQL注入的防范

在进行数据库操作时，安全问题至关重要。SQL注入是一种常见的安全漏洞，攻击者可以通过构造恶意的SQL语句来窃取或篡改数据库中的数据。

$wpdb类提供了prepare()方法来防范SQL注入：

$post_id = 123;
$sql = $wpdb->prepare( "SELECT * FROM wp_posts WHERE ID = %d", $post_id );
$post = $wpdb->get_row( $sql );

prepare()方法使用占位符来代替变量，并将变量传递给数据库驱动程序进行转义。这样可以确保变量不会被解析为SQL代码，从而防止SQL注入。

第八站：连接的断开：PHP的自动回收

WordPress的$wpdb类并没有提供显式的disconnect()方法来断开数据库连接。这是因为PHP会在脚本执行完毕后自动关闭所有打开的连接。因此，在大多数情况下，你无需手动断开数据库连接。

但是，在某些特殊情况下，你可能需要手动断开连接，例如：

• 长时间运行的脚本：如果你的脚本需要长时间运行，并且在一段时间内不需要访问数据库，那么可以手动断开连接，以释放服务器资源。
• 多个数据库连接：如果你的脚本需要连接到多个数据库，那么可以在完成对一个数据库的操作后，手动断开连接，以避免连接数超过限制。

要手动断开连接，可以使用以下代码：

global $wpdb;

if ( $wpdb->dbh ) {
    if ( $wpdb->use_mysqli ) {
        mysqli_close( $wpdb->dbh );
    } else {
        mysql_close( $wpdb->dbh );
    }
    $wpdb->dbh = false;
}

这段代码首先判断数据库连接是否已经建立，然后调用mysqli_close()或mysql_close()函数来断开连接，并将$wpdb->dbh设置为false。

第九站：调试利器：$wpdb->show_errors() 和 $wpdb->last_query

当你的SQL查询出现问题时，可以使用$wpdb->show_errors()和$wpdb->last_query来帮助你调试。

• $wpdb->show_errors(): 显示数据库错误信息。

  $wpdb->show_errors(); // 开启错误显示
  $sql = "SELECT * FROM non_existent_table"; // 错误的SQL语句
  $wpdb->query( $sql );

• $wpdb->last_query: 保存最后一次执行的SQL语句。

  $sql = "SELECT * FROM wp_posts WHERE post_status = 'publish' LIMIT 10";
  $wpdb->query( $sql );
  echo $wpdb->last_query; // 输出最后一次执行的SQL语句

第十站：性能优化：避免N+1查询

N+1查询是一种常见的性能问题，指的是在循环中执行数据库查询。例如：

$authors = get_users( array( 'role' => 'author' ) );

foreach ( $authors as $author ) {
    $post_count = count_user_posts( $author->ID ); // 每次循环都执行一次查询
    echo $author->display_name . " has " . $post_count . " posts.<br>";
}

这段代码会先获取所有作者的信息，然后在循环中为每个作者执行一次count_user_posts()函数，以获取作者的文章数量。如果作者数量很多，那么就会执行大量的数据库查询，导致性能下降。

要避免N+1查询，可以使用WP_Query类或get_posts()函数，它们可以一次性获取所有需要的数据：

$args = array(
    'author' => array(), // 获取所有作者的文章
    'posts_per_page' => -1, // 获取所有文章
    'fields' => 'ids', // 只获取文章ID
);

$posts = get_posts( $args );

$author_posts = array();
foreach($posts as $post_id){
    $author_id = get_post_field('post_author', $post_id);
    if(!isset($author_posts[$author_id])){
        $author_posts[$author_id] = 0;
    }
    $author_posts[$author_id]++;
}

$authors = get_users( array( 'role' => 'author' ) );
foreach ( $authors as $author ) {
    $post_count = isset($author_posts[$author->ID]) ? $author_posts[$author->ID] : 0;
    echo $author->display_name . " has " . $post_count . " posts.<br>";
}

这段代码首先使用get_posts()函数一次性获取所有文章的ID，然后遍历文章ID，统计每个作者的文章数量。最后，再遍历作者信息，输出每个作者的文章数量。这样就避免了在循环中执行数据库查询，提高了性能。

总结：$wpdb类的角色与MySQL连接的生命周期

阶段	描述	相关函数/属性
连接建立	$wpdb类实例化时，调用db_connect()函数建立与MySQL数据库的连接。	wpdb构造函数, db_connect(), $wpdb->dbhost, $wpdb->dbuser, $wpdb->dbpassword, $wpdb->dbname
连接重用	在一次页面请求中，$wpdb类会重用已经建立的数据库连接，避免重复建立和断开连接的开销。	$wpdb->dbh
查询执行	使用query()方法执行SQL查询。	$wpdb->query(), $wpdb->prepare()
结果处理	使用get_results(), get_row(), get_col(), get_var()等方法获取查询结果。	$wpdb->get_results(), $wpdb->get_row(), $wpdb->get_col(), $wpdb->get_var()
安全防范	使用prepare()方法防范SQL注入。	$wpdb->prepare()
连接断开	PHP会在脚本执行完毕后自动关闭所有打开的连接。在特殊情况下，可以使用mysqli_close()或mysql_close()函数手动断开连接。	mysqli_close(), mysql_close()
调试	使用$wpdb->show_errors()和$wpdb->last_query来调试SQL查询。	$wpdb->show_errors(), $wpdb->last_query
性能优化	避免N+1查询，使用WP_Query类或get_posts()函数一次性获取所有需要的数据。	WP_Query, get_posts()

$wpdb类是WordPress与MySQL之间沟通的桥梁，它封装了数据库操作的细节，并提供了丰富的方法来处理数据。理解$wpdb类的工作原理，可以帮助你更好地开发WordPress主题和插件，并提高应用程序的性能和安全性。

今天的“数据库生命周期一日游”到此结束，希望大家有所收获。记住，掌握$wpdb类，你就掌握了WordPress数据库操作的钥匙！下次再见！