PHP数据库驱动的选择：原生`mysqli`、PDO与ORM在性能与功能上的权衡 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

好的，我们开始。

PHP数据库驱动选择：`mysqli`、PDO与ORM的权衡

大家好，今天我们来聊聊PHP开发中数据库驱动的选择。这是一个基础但又非常重要的话题，直接关系到我们应用的性能、可维护性和安全性。我们主要探讨三种方案：原生mysqli、PDO（PHP Data Objects）和ORM（Object-Relational Mapping），并从性能、功能、安全性以及开发效率等多个角度进行权衡。

一、mysqli：原生驱动的直接控制

mysqli是PHP为MySQL数据库提供的原生扩展。它提供了直接与MySQL服务器交互的底层API。

1.1 性能优势：

由于是原生扩展，mysqli在性能上通常具有一定的优势。因为它直接调用MySQL的C API，避免了额外的抽象层带来的开销。

1.2 功能特点：

直接访问MySQL特性： 可以直接使用MySQL的各种特性，例如存储过程、触发器等。
事务支持： 提供了完整的事务控制功能。
预处理语句： 支持预处理语句，可以有效防止SQL注入。
多结果集： 支持处理存储过程返回的多个结果集。

1.3 代码示例：

<?php

$servername = "localhost";
$username = "username";
$password = "password";
$dbname = "database";

// 创建连接
$conn = new mysqli($servername, $username, $password, $dbname);

// 检测连接
if ($conn->connect_error) {
    die("连接失败: " . $conn->connect_error);
}

// 预处理及绑定
$stmt = $conn->prepare("SELECT id, name FROM users WHERE age > ?");
$age = 25;
$stmt->bind_param("i", $age); // "i" 表示 integer

// 执行查询
$stmt->execute();

// 获取结果
$result = $stmt->get_result();

if ($result->num_rows > 0) {
    // 输出数据
    while($row = $result->fetch_assoc()) {
        echo "id: " . $row["id"]. " - Name: " . $row["name"]. "<br>";
    }
} else {
    echo "0 结果";
}

$stmt->close();
$conn->close();

?>

1.4 安全性：

使用预处理语句可以有效地防止SQL注入。务必使用bind_param()等函数来绑定参数，避免直接将用户输入拼接到SQL语句中。

1.5 缺点：

数据库依赖性： mysqli只能用于MySQL数据库，如果需要切换到其他数据库，代码需要大量修改。
代码冗余： 需要编写大量的重复代码来处理数据库连接、查询、结果集处理等。
手动管理： 需要手动管理数据库连接，容易出现资源泄漏。
面向过程： 大部分操作是面向过程的，不利于代码的组织和维护。

二、PDO：统一的数据库访问接口

PDO是一个PHP扩展，它提供了一个统一的数据库访问接口，可以连接多种不同的数据库，例如MySQL、PostgreSQL、SQLite等。

2.1 性能：

PDO的性能略低于mysqli，因为它增加了一层抽象。但是，现代硬件的性能提升已经可以忽略这种差异，并且通过使用持久连接等技术可以进一步提高性能。

2.2 功能特点：

数据库抽象： 可以连接多种不同的数据库，只需修改连接字符串即可。
预处理语句： 提供了完善的预处理语句支持，可以有效防止SQL注入。
事务支持： 提供了完整的事务控制功能。
错误处理： 提供了统一的错误处理机制。
面向对象： 是面向对象的接口，代码更加清晰易懂。

2.3 代码示例：

<?php

$servername = "localhost";
$username = "username";
$password = "password";
$dbname = "database";

try {
    $conn = new PDO("mysql:host=$servername;dbname=$dbname", $username, $password);
    // 设置 PDO 错误模式为异常
    $conn->setAttribute(PDO::ATTR_ERRMODE, PDO::ERRMODE_EXCEPTION);

    // 预处理及绑定
    $stmt = $conn->prepare("SELECT id, name FROM users WHERE age > :age");
    $age = 25;
    $stmt->bindParam(':age', $age, PDO::PARAM_INT);

    // 执行查询
    $stmt->execute();

    // 设置结果为关联数组
    $stmt->setFetchMode(PDO::FETCH_ASSOC);

    // 输出数据
    foreach(new RecursiveArrayIterator(new RecursiveIteratorIterator($stmt)) as $k=>$v) {
        echo $k."=>".$v."<br>";
    }
}
catch(PDOException $e) {
    echo "连接失败: " . $e->getMessage();
}

$conn = null;

?>

2.4 安全性：

与mysqli一样，使用预处理语句是防止SQL注入的关键。PDO提供了强大的预处理语句支持，务必使用bindParam()等函数来绑定参数。

2.5 优点：

跨数据库支持： 可以连接多种不同的数据库，提高了代码的可移植性。
面向对象： 采用面向对象的设计，代码更加清晰易懂。
统一接口： 提供了统一的数据库访问接口，学习成本较低。
异常处理： 提供了异常处理机制，方便错误处理。

2.6 缺点：

性能略低于mysqli： 增加了一层抽象，性能略低于mysqli。
仍然需要编写SQL语句： 仍然需要编写SQL语句，开发效率相对较低。
对底层细节的控制较弱： 抽象层封装了一些底层细节，对底层细节的控制较弱。

三、ORM：对象关系映射的便捷

ORM是一种编程技术，用于实现面向对象编程语言里不同类型系统的数据之间的转换。从效果上说，它其实是创建了一个可在编程语言里使用的“虚拟对象数据库”。 ORM 可以让你用面向对象的方式来操作数据库，而无需编写SQL语句。

3.1 性能：

ORM的性能通常低于mysqli和PDO，因为它增加了更多的抽象层。ORM需要将对象转换为SQL语句，并将查询结果转换为对象，这会带来额外的开销。但是，通过合理的配置和优化，可以减少性能损失。例如，可以通过缓存查询结果、使用延迟加载等技术来提高性能。

3.2 功能特点：

对象关系映射： 将数据库表映射为对象，可以使用面向对象的方式来操作数据库。
无需编写SQL语句： 可以使用ORM提供的API来执行数据库操作，无需编写SQL语句。
数据库抽象： 可以连接多种不同的数据库，只需修改配置文件即可。
数据验证： 可以对数据进行验证，确保数据的完整性。
事务支持： 提供了完整的事务控制功能。

3.3 代码示例（以Doctrine为例）：

首先，你需要安装Doctrine ORM：

composer require doctrine/orm doctrine/dbal

然后，配置Doctrine：

<?php

use DoctrineORMToolsSetup;
use DoctrineORMEntityManager;

require_once "vendor/autoload.php";

// 创建一个简单的 "default" Doctrine 配置用于注解
$isDevMode = true;
$proxyDir = null;
$cache = null;
$useSimpleAnnotationReader = false;
$config = Setup::createAnnotationMetadataConfiguration(array(__DIR__."/src"), $isDevMode, $proxyDir, $cache, $useSimpleAnnotationReader);
// 或者您可以使用 XML 或 YAML 的驱动程序配置

// 数据库配置参数
$conn = array(
    'driver'   => 'pdo_mysql',
    'user'     => 'username',
    'password' => 'password',
    'dbname'   => 'database',
    'host'     => 'localhost',
);

// 获取 EntityManager
$entityManager = EntityManager::create($conn, $config);

定义一个实体类：

<?php
// src/User.php
/**
 * @Entity @Table(name="users")
 */
class User
{
    /**
     * @Id @GeneratedValue @Column(type="integer")
     * @var int
     */
    protected $id;

    /**
     * @Column(type="string")
     * @var string
     */
    protected $name;

    /**
     * @Column(type="integer")
     * @var int
     */
    protected $age;

    public function getId()
    {
        return $this->id;
    }

    public function getName()
    {
        return $this->name;
    }

    public function setName($name)
    {
        $this->name = $name;
    }

    public function getAge()
    {
        return $this->age;
    }

    public function setAge($age)
    {
        $this->age = $age;
    }
}

使用ORM进行数据库操作：

<?php
// 创建一个新的 User 对象
$user = new User();
$user->setName('John Doe');
$user->setAge(30);

// 获取 EntityManager
require_once 'config/bootstrap.php'; // 假设bootstrap.php中包含了EntityManager的配置

// 持久化 User 对象
$entityManager->persist($user);
$entityManager->flush();

echo "Created User with ID " . $user->getId() . "n";

// 查询 User 对象
$userRepository = $entityManager->getRepository('User');
$users = $userRepository->findAll();

foreach ($users as $user) {
    echo sprintf("-%s (%s)n", $user->getName(), $user->getAge());
}

3.4 安全性：

ORM通常会提供内置的安全机制，例如自动转义特殊字符，防止SQL注入。但是，仍然需要注意ORM的配置和使用方式，避免出现安全漏洞。

3.5 优点：

提高开发效率： 无需编写SQL语句，可以使用面向对象的方式来操作数据库，大大提高了开发效率。
代码可读性强： 代码更加清晰易懂，易于维护。
数据库抽象： 可以连接多种不同的数据库，提高了代码的可移植性。
数据验证： 可以对数据进行验证，确保数据的完整性。

3.6 缺点：

性能较低： 增加了更多的抽象层，性能通常低于mysqli和PDO。
学习成本较高： 需要学习ORM框架的使用方法。
对底层细节的控制较弱： 抽象层封装了一些底层细节，对底层细节的控制较弱。
可能生成低效的SQL： ORM自动生成的SQL语句可能不够优化，需要进行手动优化。

四、总结对比

为了更清晰地对比这三种方案，我们用表格的形式总结一下：

特性	`mysqli`	PDO	ORM
性能	高	中	低
功能	完整，MySQL专属	完整，多数据库支持	完整，对象关系映射
安全性	需要手动处理，但支持预处理	需要手动处理，但支持预处理	内置安全机制，但仍需注意配置
数据库依赖性	强	弱	弱
开发效率	低	中	高
学习成本	低	中	高
代码可读性	低	中	高

五、如何选择？

选择哪种数据库驱动取决于具体的项目需求。

mysqli： 如果你的项目只使用MySQL数据库，并且对性能要求非常高，可以选择mysqli。但是，你需要编写大量的重复代码，并且需要自己处理安全性问题。
PDO： 如果你的项目需要支持多种不同的数据库，或者你希望代码更加清晰易懂，可以选择PDO。
ORM： 如果你的项目对开发效率要求非常高，或者你希望使用面向对象的方式来操作数据库，可以选择ORM。但是，你需要注意ORM的性能问题，并且需要学习ORM框架的使用方法。

六、一些建议

安全性至上： 无论选择哪种方案，都要注意安全性问题，务必使用预处理语句来防止SQL注入。
性能优化： 如果选择ORM，需要注意ORM的性能问题，可以通过缓存查询结果、使用延迟加载等技术来提高性能。
代码复用： 尽量将数据库操作封装成函数或类，提高代码的复用性。
持续学习： 数据库技术不断发展，要持续学习新的技术，提高自己的技能。

希望今天的分享对大家有所帮助。

驱动的选择：性能、功能与开发的平衡

原生mysqli性能最好但绑定MySQL，PDO更通用，ORM开发效率高但性能略逊。选择哪个取决于项目对性能、功能和开发效率的需求权衡。

PHP数据库驱动选择：mysqli、PDO与ORM的权衡

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