bg_image
header

Prepared Statements

Ein Prepared Statement (auch vorbereitetes Statement genannt) ist eine Technik in der Programmierung, insbesondere bei der Arbeit mit Datenbanken, um SQL-Abfragen sicherer und effizienter auszuführen.

1. Was passiert bei einem Prepared Statement?

Ein Prepared Statement besteht aus zwei Schritten:

  1. Vorbereitung der SQL-Abfrage mit Platzhaltern
    Beispiel in SQL:

SELECT * FROM users WHERE username = ? AND password = ?
  • (In manchen Sprachen nutzt man auch :username oder andere Platzhalter)

  • Bindung der Parameter und Ausführung
    Die echten Werte werden später „gebunden“, z. B.:

$stmt->bind_param("ss", $username, $password);
$stmt->execute();

2. Vorteile

Sicherer vor SQL-Injection:
Benutzereingaben werden nicht direkt in die SQL eingebaut, sondern separat behandelt.

Schneller bei Wiederholungen:
Die SQL-Abfrage wird vom Datenbankserver einmal geparst und kann mehrfach effizient ausgeführt werden (z. B. bei Schleifen).

$conn = new mysqli("localhost", "user", "pass", "database");
$stmt = $conn->prepare("SELECT * FROM users WHERE email = ?");
$stmt->bind_param("s", $email); // "s" für string
$email = "beispiel@example.com";
$stmt->execute();
$result = $stmt->get_result();

Kurz gesagt:

Ein Prepared Statement trennt SQL-Logik von Benutzereingaben und schützt so vor Sicherheitslücken wie SQL-Injection. Es ist eine Best Practice beim Umgang mit Datenbanken.


Outer Join

Ein Outer Join ist ein Begriff aus der Datenbankabfrage (meist in SQL) und bezeichnet eine spezielle Art, zwei Tabellen miteinander zu verknüpfen – auch dann, wenn keine passenden Datensätze in einer der Tabellen vorhanden sind.

Arten von Outer Joins:

  1. LEFT OUTER JOIN (oder einfach: LEFT JOIN):
    → Gibt alle Datensätze aus der linken Tabelle zurück, auch wenn es keine passenden Datensätze in der rechten Tabelle gibt.
    → Nicht passende Werte aus der rechten Tabelle werden mit NULL aufgefüllt.

  2. RIGHT OUTER JOIN (oder: RIGHT JOIN):
    → Gibt alle Datensätze aus der rechten Tabelle zurück, auch wenn es keine passenden in der linken gibt.
    → Nicht passende Werte aus der linken Tabelle werden mit NULL ergänzt.

  3. FULL OUTER JOIN:
    → Gibt alle Datensätze aus beiden Tabellen zurück.
    → Wo keine Übereinstimmung vorliegt, wird mit NULL ergänzt.


Beispiel:

Angenommen, du hast zwei Tabellen:

  • Kunden

    Kundennr Name
    1 Anna
    2 Bernd
    3 Clara
  • Bestellungen

    Bestellnr Kundennr Produkt
    101 2 Buch
    102 4 Lampe

LEFT JOIN (Kunden LEFT JOIN Bestellungen ON Kunden.Kundennr = Bestellungen.Kundennr)

Kundennr Name Bestellnr Produkt
1 Anna NULL NULL
2 Bernd 101 Buch
3 Clara NULL NULL

PHP Data Objects - PDO

PDO steht für PHP Data Objects und ist eine Datenbank-Abstraktionsschicht in PHP. Es handelt sich um eine objektorientierte Schnittstelle, mit der du auf verschiedene Datenbanken zugreifen kannst – z. B. MySQL, PostgreSQL, SQLiteohne den Datenbankspezifischen Code stark ändern zu müssen.

Hauptmerkmale von PDO:

Einheitliche API:
Egal ob MySQL, SQLite oder PostgreSQL – du benutzt denselben Code-Stil.

Prepared Statements:
Sicherer Schutz vor SQL-Injektionen durch gebundene Parameter:

$stmt = $pdo->prepare("SELECT * FROM users WHERE id = :id");
$stmt->execute(['id' => $userId]);

Transaktionen:
PDO unterstützt Transaktionen (wichtig z. B. bei Bankbuchungen).

Fehlerbehandlung per Exception:

$pdo->setAttribute(PDO::ATTR_ERRMODE, PDO::ERRMODE_EXCEPTION);

Flexibler Datenbankwechsel:
Möchtest du von MySQL auf PostgreSQL wechseln? Meist nur der DSN-String und Treiber müssen geändert werden.

$dsn = 'mysql:host=localhost;dbname=testdb;charset=utf8mb4';
$user = 'root';
$pass = '';

try {
    $pdo = new PDO($dsn, $user, $pass);
    $pdo->setAttribute(PDO::ATTR_ERRMODE, PDO::ERRMODE_EXCEPTION);
    echo "Verbindung erfolgreich!";
} catch (PDOException $e) {
    echo "Verbindung fehlgeschlagen: " . $e->getMessage();
}

Fazit:

PDO ist der empfohlene Weg, um in modernen PHP-Anwendungen mit Datenbanken zu arbeiten – besonders wegen der Sicherheit und Flexibilität.


Transaction Control Language - TCL

Transaction Control Language (TCL) ist ein Teil der SQL-Sprache, der verwendet wird, um die Kontrolle über Transaktionen in einer Datenbank zu ermöglichen. Eine Transaktion ist eine logische Einheit von Arbeit, die eine oder mehrere SQL-Anweisungen umfasst – oft Insert-, Update- oder Delete-Befehle –, die zusammen ausgeführt werden sollen.

TCL stellt Befehle bereit, um sicherzustellen, dass Transaktionen korrekt abgeschlossen oder im Fehlerfall rückgängig gemacht werden.

Die wichtigsten TCL-Befehle:

Befehl Beschreibung
COMMIT Speichert alle Änderungen der aktuellen Transaktion dauerhaft in der Datenbank.
ROLLBACK Macht alle Änderungen seit dem letzten COMMIT rückgängig.
SAVEPOINT Legt einen Zwischenstand in einer Transaktion fest, zu dem man später zurückkehren kann.
ROLLBACK TO SAVEPOINT Macht alle Änderungen seit einem bestimmten Savepoint rückgängig.
SET TRANSACTION Legt Eigenschaften für eine Transaktion fest (z. B. Isolationsgrad).
BEGIN;

UPDATE konto SET saldo = saldo - 100 WHERE konto_id = 1;
UPDATE konto SET saldo = saldo + 100 WHERE konto_id = 2;

COMMIT;

→ Beide Updates werden gemeinsam abgeschlossen. Wenn ein Fehler auftritt, könnte man ROLLBACK ausführen, um beide Änderungen zu verwerfen.

Wichtig:

TCL-Befehle wirken nur bei Datenbank-Systemen, die Transaktionen unterstützen (z. B. PostgreSQL, Oracle, MySQL mit InnoDB).


Data Control Language - DCL

Data Control Language (DCL) ist ein Teilbereich von SQL, der sich mit der Verwaltung von Zugriffsrechten und Berechtigungen in einer Datenbank beschäftigt. Mit DCL-Befehlen wird gesteuert, wer was in der Datenbank tun darf.

Die wichtigsten DCL-Befehle:

Befehl Beschreibung
GRANT Erteilt einem Benutzer Rechte, z. B. zum Lesen oder Ändern von Daten
REVOKE Entzieht einem Benutzer zuvor erteilte Rechte
GRANT SELECT, INSERT ON Kunden TO Benutzer123;
REVOKE INSERT ON Kunden FROM Benutzer123;

Typische Berechtigungen:

  • SELECT – Daten lesen

  • INSERT – Daten einfügen

  • UPDATE – Daten ändern

  • DELETE – Daten löschen

  • ALL – Alle Rechte

Merkmale:

  • DCL regelt Sicherheit und Zugriffskontrolle in der Datenbank.

  • Sie wird meist vom Datenbankadministrator (DBA) verwendet.

  • Die Rechte können auf Tabellenebene, Spaltenebene oder global vergeben werden.

  • Änderungen durch DCL-Befehle sind oft transaktionsabhängig und benötigen ggf. ein COMMIT.

Abgrenzung zu anderen SQL-Teilmengen:

  • DDL: Datenbankstruktur (z. B. Tabellen erstellen)

  • DML: Dateninhalte (z. B. Daten einfügen oder ändern)

  • TCL: Transaktionen steuern (z. B. COMMIT, ROLLBACK)

  • DCL: Rechte und Zugriffe verwalten


Data Manipulation Language - DML

Die Data Manipulation Language (DML) ist ein Teilbereich der SQL (Structured Query Language), der für das Bearbeiten von Daten in einer Datenbank verwendet wird. Mit DML können Benutzer Daten einfügen, abfragen, ändern und löschen – also genau das, was man im Alltag mit Daten in einer Datenbank machen möchte.

Zu den wichtigsten DML-Befehlen gehören:

Befehl Zweck
SELECT Daten aus einer Tabelle abfragen
INSERT Neue Daten einfügen
UPDATE Bestehende Daten ändern
DELETE Daten löschen

Beispiel:

-- Einfügen
INSERT INTO kunden (name, stadt) VALUES ('Müller', 'Berlin');

-- Abfragen
SELECT * FROM kunden WHERE stadt = 'Berlin';

-- Aktualisieren
UPDATE kunden SET stadt = 'Hamburg' WHERE name = 'Müller';

-- Löschen
DELETE FROM kunden WHERE name = 'Müller';

Wichtig:

  • DML arbeitet mit den Daten innerhalb der Tabellen, nicht mit der Struktur der Tabellen selbst (dafür gibt es die Data Definition Language, DDL).

  • DML-Befehle können oft rückgängig gemacht werden (z. B. durch ROLLBACK), sofern Transaktionen unterstützt werden.

Kurz gesagt: DML ist das Werkzeug, mit dem du Daten in einer Datenbank lebendig hältst – also ständig anpasst, liest und veränderst.


Data Query Language - DQL

DQL steht für Data Query Language und ist ein Teil der SQL-Sprache (Structured Query Language). Sie dient dazu, Daten aus einer Datenbank abzufragen, ohne sie zu verändern.

Hauptmerkmal von DQL:

  • Nur lesend: Mit DQL werden Daten abgefragt, aber nicht eingefügt, verändert oder gelöscht.

  • Der zentral verwendete Befehl ist:

SELECT

Beispiel:

SELECT name, geburtsdatum FROM kunden WHERE stadt = 'Berlin';

Dieser Befehl liest die Namen und Geburtsdaten aller Kunden aus, die in Berlin wohnen – verändert aber nichts an den Daten.


DQL im Vergleich zu anderen SQL-Teilen:

Teil Bedeutung Hauptfunktion
DQL Data Query Language Daten lesen
DML Data Manipulation Language Daten einfügen, ändern, löschen (INSERT, UPDATE, DELETE)
DDL Data Definition Language Tabellen und Strukturen definieren (CREATE, ALTER, DROP)
DCL Data Control Language Rechte vergeben (GRANT, REVOKE)
TCL Transaction Control Language Transaktionen steuern (COMMIT, ROLLBACK)

Entity Manager

Ein Entity Manager ist ein zentraler Bestandteil von ORM-Frameworks (Object-Relational Mapping), vor allem im Zusammenhang mit Java (JPA – Java Persistence API), aber auch in anderen Sprachen wie PHP (Doctrine ORM).

Hier ist eine verständliche Erklärung:


💡 Definition:

Ein Entity Manager ist eine Komponente, die sich um die Verwaltung von Datenbank-Entities (also Objekten/Datensätzen) kümmert. Er bildet die Schnittstelle zwischen der objektorientierten Welt des Codes und der relationalen Welt der Datenbank.


📦 Aufgaben eines Entity Managers:

  1. Persistieren (Speichern):

    • Speichert ein neues Objekt (Entity) in der Datenbank.

    • Beispiel: $entityManager->persist($user);

  2. Finden/Laden:

    • Holt ein Objekt anhand seiner ID oder anderer Kriterien.

    • Beispiel: $entityManager->find(User::class, 1);

  3. Aktualisieren:

    • Änderungen an einem Objekt werden verfolgt und in die Datenbank geschrieben (z. B. beim flush()).

  4. Entfernen/Löschen:

    • Löscht ein Objekt aus der Datenbank.

    • Beispiel: $entityManager->remove($user);

  5. Transaktionen verwalten:

    • Beginnt, commitet oder rollt Transaktionen zurück.

  6. Query-Handling:


🔁 Lebenszyklus von Entities:

Der Entity Manager verwaltet den „Zustand“ von Objekten:

  • managed (verfolgt Änderungen),

  • detached (nicht mehr verwaltet),

  • removed (zum Löschen markiert),

  • new (noch nicht gespeichert).


🛠 Beispiel mit Doctrine (PHP):

$user = new User();
$user->setName('Max Mustermann');

$entityManager->persist($user); // Zum Speichern vormerken
$entityManager->flush();        // Tatsächlich in DB schreiben

Fazit:

Der Entity Manager ist der zentrale Ansprechpartner, wenn es darum geht, mit Datenbankobjekten zu arbeiten – lesen, schreiben, ändern, löschen. Er abstrahiert die SQL-Ebene und macht die Datenbankarbeit objektorientiert steuerbar.


Doctrine Database Abstraction Layer - DBAL

Doctrine DBAL (Database Abstraction Layer) ist eine PHP-Bibliothek, die eine Abstraktionsschicht für den Datenbankzugriff bietet. Sie ist ein Teil von Doctrine, einem weit verbreiteten ORM-Projekt (Object-Relational Mapping), aber kann unabhängig vom ORM verwendet werden.

Ziel und Nutzen von Doctrine DBAL:

Doctrine DBAL bietet eine einheitliche API, um mit verschiedenen Datenbanken (wie MySQL, PostgreSQL, SQLite usw.) zu kommunizieren, ohne direkt SQL für die jeweilige Datenbank schreiben zu müssen.


Hauptfunktionen von Doctrine DBAL:

  • Verbindungsverwaltung:
    • Verbindungsaufbau zu Datenbanken über Konfigurationsarrays.

    • Unterstützung für Verbindungs-Pooling, Transaktionen usw.

  • SQL-Query-Builder:
    • Dynamisches Erstellen von SQL-Abfragen über eine objektorientierte API:

$qb = $conn->createQueryBuilder();
$qb->select('u.id', 'u.name')
   ->from('users', 'u')
   ->where('u.age > :age')
   ->setParameter('age', 18);
$stmt = $qb->executeQuery();
  • Datenbankunabhängigkeit:

    • Die gleichen Funktionen und Abfragen funktionieren mit verschiedenen DBMS, z. B. MySQL, PostgreSQL, SQLite.

  • Schema-Management:

    • Werkzeuge zum Erstellen, Ändern und Vergleichen von Datenbankschemata.

    • Nützlich für Migrationen.

  • Datentyp-Konvertierung:

    • Konvertiert Daten zwischen PHP und dem nativen Datenbankformat.

use Doctrine\DBAL\DriverManager;

$conn = DriverManager::getConnection([
    'dbname' => 'test',
    'user' => 'root',
    'password' => '',
    'host' => 'localhost',
    'driver' => 'pdo_mysql',
]);

$result = $conn->fetchAllAssociative('SELECT * FROM users');

Wann DBAL statt ORM?

Du verwendest DBAL ohne ORM, wenn:

  • Du mehr Kontrolle über SQL willst.

  • Dein Projekt keine komplexe Objekt-Mapping-Logik braucht.

  • Du bereits vorhandene SQL-Strukturen nutzen musst.


Fazit:

Doctrine DBAL ist ein mächtiges Werkzeug für sauberen, portablen und sicheren Datenbankzugriff in PHP, ohne sich auf ein vollständiges ORM einlassen zu müssen. Es liegt genau zwischen direktem PDO-Zugriff und einem vollwertigen ORM wie Doctrine ORM.

 


Levenshtein Distanz

Die Levenshtein-Distanz ist ein Maß für den Unterschied zwischen zwei Zeichenketten (Strings). Sie gibt an, wie viele einzelne Bearbeitungsschritte (Operationen) notwendig sind, um eine Zeichenkette in eine andere zu überführen. Dabei sind die folgenden Operationen erlaubt:

  1. Einfügen eines Zeichens

  2. Löschen eines Zeichens

  3. Ersetzen eines Zeichens durch ein anderes

Beispiel:

Die Levenshtein-Distanz zwischen den Wörtern "Haus" und "Maus" ist 1, weil nur ein Buchstabe (H → M) geändert werden muss.

Anwendung:

Die Levenshtein-Distanz wird in vielen Bereichen verwendet, z. B.:

  • Rechtschreibprüfung (Vorschlag ähnlicher Wörter)

  • DNA-Sequenzvergleiche

  • Plagiaterkennung

  • Fuzzy-Suche in Datenbanken oder Suchmaschinen

Formel (rekursiv, vereinfacht):

Für zwei Strings a und b, mit Längen i und j:

lev(a, b) = min(
  lev(a-1, b) + 1,        // löschen
  lev(a, b-1) + 1,        // einfügen
  lev(a-1, b-1) + cost    // ersetzen (cost = 0, wenn Zeichen gleich; sonst 1)
)

Es gibt auch effizientere dynamische Programmieralgorithmen, um diese Distanz zu berechnen.