封装database类需要定义私有连接资源、提供单例或工厂实例化入口，并在析构时关闭连接。核心做法是创建包含主机、用户名、密码和数据库名的配置数组，使用pdo扩展建立连接并设置错误模式为异常抛出，从而在后续查询中统一捕获和处理sql错误。
如何初始化数据库连接并处理配置参数
初始化阶段需将连接参数硬编码或从环境变量读取，实例化PDO对象时指定数据源字符串（DSN）及属性。关键步骤是设置PDO::ATTR_ERRMODE为PDO::ERRMODE_EXCEPTION，确保发生错误时抛出异常而非静默失败，同时启用PDO::ATTR_EMULATE_PREPARES为false以利用原生预处理语句提升安全性。
<?php
class Database {
private static $instance = null;
private $pdo;
private function __construct() {
$host = '127.0.0.1';
$db = 'test_db';
$user = 'root';
$pass = '';
$dsn = "mysql:host=$host;dbname=$db;charset=utf8mb4";
try {
$this->pdo = new PDO($dsn, $user, $pass, [
PDO::ATTR_ERRMODE => PDO::ERRMODE_EXCEPTION,
PDO::ATTR_DEFAULT_FETCH_MODE => PDO::FETCH_ASSOC,
PDO::ATTR_EMULATE_PREPARES => false,
]);
} catch (PDOException $e) {
throw new RuntimeException("Connection failed: " . $e->getMessage());
}
}
public static function getInstance(): self {
if (self::$instance === null) {
self::$instance = new self();
}
return self::$instance;
}
public function getConnection(): PDO {
return $this->pdo;
}
}
// 使用示例
$db = Database::getInstance();
$conn = $db->getConnection();
?>
上述代码通过私有构造函数防止外部直接实例化，getInstance方法保证全局唯一连接。DSN字符串明确指定了字符集为utf8mb4以避免emoji存储问题。属性数组中ERRMODE_EXCEPTION确保错误可被try-catch捕获，EMULATE_PREPARES设为false强制使用服务器端预处理，防止部分SQL注入攻击。
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如何实现安全的查询执行与结果返回
安全查询的核心是使用预处理语句（Prepared Statements）分离SQL逻辑与数据。在Database类中应提供query或execute方法，接收SQL模板和参数数组。执行时调用prepare绑定参数，再调用execute运行。结果可通过fetchAll或fetch获取，默认返回关联数组。此方式彻底避免手动拼接SQL导致的注入风险，且能复用执行计划提升性能。
<?php
class Database {
// ... 前述代码 ...
public function query(string $sql, array $params = []): array {
$stmt = $this->pdo->prepare($sql);
$stmt->execute($params);
return $stmt->fetchAll();
}
public function insert(string $table, array $data): int {
$columns = implode(', ', array_keys($data));
$placeholders = ':' . implode(', :', array_keys($data));
$sql = "INSERT INTO $table ($columns) VALUES ($placeholders)";
$stmt = $this->pdo->prepare($sql);
$stmt->execute($data);
return (int)$this->pdo->lastInsertId();
}
}
// 使用示例
$db = Database::getInstance();
$results = $db->query('SELECT * FROM users WHERE status = :status', ['status' => 1]);
$newId = $db->insert('users', ['name' => 'Alice', 'email' => 'alice@example.com']);
echo "Inserted ID: $newId\n";
?>
query方法接受占位符参数数组，自动映射到预处理语句，返回所有匹配行。insert方法动态构建插入语句，使用命名占位符提高可读性。注意insert中表名不能参数化，需由开发者确保来源可信或使用白名单校验。返回值lastInsertId获取自增ID，类型强转为int以保证一致性。若查询无结果，query返回空数组，符合预期行为。
当数据库连接断开时程序会抛出什么异常
当数据库连接意外断开（如网络中断、服务重启或超时），任何尝试使用该连接的操作都会触发PDOException。由于我们在初始化时设置了ERRMODE_EXCEPTION，异常不会静默忽略，而是向上抛出。开发者需在业务层捕获该异常，进行重试、降级或记录日志。异常消息通常包含“SQLSTATE[HY000] [2006] MySQL server has gone away”等具体信息，便于定位问题根源。
