33.1. Функции управления подключением к базе данных

Следующие функции имеют дело с созданием подключения к серверу PostgreSQL. Прикладная программа может иметь несколько подключений к серверу, открытых одновременно. (Одна из причин этого заключается в необходимости доступа к более чем одной базе данных.) Каждое соединение представляется объектом PGconn, который можно получить от функций PQconnectdb, PQconnectdbParams или PQsetdbLogin. Обратите внимание, что эти функции всегда возвратят ненулевой указатель на объект, если только, возможно, не осталось слишком мало памяти даже для того, чтобы выделить её для объекта PGconn. Прежде чем передавать запросы через объект подключения, следует вызвать функцию PQstatus для проверки возвращаемого значения в случае успешного подключения.

Предупреждение

Если к базе данных, которая не приведена в соответствие шаблону безопасного использования схем, имеют доступ недоверенные пользователи, начинайте сеанс с удаления доступных им для записи схем из пути поиска (search_path). Для этого можно присвоить параметру с ключом options значение -csearch_path=. Также можно выполнить PQexec(соединение, "SELECT pg_catalog.set_config('search_path', '', false)") после подключения. Это касается не только psql, но и любых других интерфейсов для выполнения произвольных SQL-команд.

Предупреждение

В системе Unix создание дочернего процесса на основе процесса, уже имеющего открытые подключения с помощью libpq, может привести к непредсказуемым результатам, потому что родительский и дочерний процессы совместно используют одни и те же сокеты и ресурсы операционной системы. По этой причине подобный подход не рекомендуется. Однако использование системного вызова exec из дочернего процесса для загрузки нового исполняемого файла является безопасным.

PQconnectdbParams

Создаёт новое подключение к серверу баз данных.

PGconn *PQconnectdbParams(const char * const *keywords,
                          const char * const *values,
                          int expand_dbname);

Эта функция открывает новое соединение с базой данных, используя параметры, содержащиеся в двух массивах, завершающихся символом NULL. Первый из них, keywords, определяется как массив строк, каждая из которых представляет собой ключевое слово. Второй, values, даёт значение для каждого ключевого слова. В отличие от PQsetdbLogin, описываемой ниже, набор параметров может быть расширен без изменения сигнатуры функции, поэтому использование данной функции (или её неблокирующих аналогов PQconnectStartParams и PQconnectPoll) является предпочтительным при разработке новых приложений.

Ключевые слова-параметры, распознаваемые в настоящее время, приведены в Подразделе 33.1.2.

Передаваемые массивы могут быть пустыми (в этом случае будут использоваться все параметры по умолчанию) или содержать одно или несколько имён/значений параметров. При этом они должны быть одинаковой длины. Просмотр массивов завершается, как только в массиве keywords встречается NULL. Если элемент массива values, соответствующий отличному от NULL элементу keywords, содержит пустую строку или NULL, такой параметр пропускается и просматривается следующая пара элементов массива.

Когда expand_dbname имеет ненулевое значение, первый параметр dbname может содержать строку подключения. В этом случае она «разворачивается» в отдельные параметры подключения, извлечённые из этой строки. Значение считается строкой подключения, а не просто именем базы данных, если оно содержит знак равно (=) или начинается с обозначения схемы URI. (Подробнее форматы строк подключения описаны в Подразделе 33.1.1.) Таким способом обрабатывается только первое вхождение dbname, следующие параметры dbname будут восприниматься как просто имя базы данных.

Как правило, массивы параметров обрабатываются от начала к концу. Если какой-либо параметр указывается неоднократно, использоваться будет последнее значение (отличное от NULL и непустое). Это справедливо, в частности, и тогда, когда ключевое слово, заданное в строке подключения, конфликтует с заданным в массиве keywords. Таким образом, программист может по своему усмотрению решить, будут ли значения в массиве переопределять значения, заданными в строке подключения, или переопределяться ими. Элементы массива, предшествующие развёрнутому значению dbname, могут быть переопределены значениями в строке подключения, которые в свою очередь переопределяются элементами массива, следующими после dbname (и в этом случае речь идёт о непустых значениях).

После разбора всех элементов массива и развёрнутой строки подключения (если она задана), параметры подключения, которые остались незаданными, получают значения по умолчанию. Если незаданному параметру соответствует установленная переменная окружения (см. Раздел 33.14), будет использоваться её значение. Если такая переменная не задана, для параметра будет использоваться встроенное значение по умолчанию.

PQconnectdb

Создаёт новое подключение к серверу баз данных.

PGconn *PQconnectdb(const char *conninfo);

Эта функция открывает новое соединение с базой данных, используя параметры, полученные из строки conninfo.

Передаваемая строка может быть пустой. В этом случае используются все параметры по умолчанию. Она также может содержать одно или более значений параметров, разделённых пробелами, или URI. За подробностями обратитесь к Подразделу 33.1.1.

PQsetdbLogin

Создаёт новое подключение к серверу баз данных.

PGconn *PQsetdbLogin(const char *pghost,
                     const char *pgport,
                     const char *pgoptions,
                     const char *pgtty,
                     const char *dbName,
                     const char *login,
                     const char *pwd);

Это предшественница функции PQconnectdb с фиксированным набором параметров. Она имеет такую же функциональность, за исключением того, что непереданные параметры всегда принимают значения по умолчанию. Подставьте NULL или пустую строку в качестве любого из фиксированных параметров, которые должны принять значения по умолчанию.

Если параметр dbName содержит знак = или имеет допустимый префикс URI для подключения, то он воспринимается в качестве строки conninfo точно таким же образом, как если бы он был передан функции PQconnectdb, а оставшиеся параметры затем применяются, как указано для PQconnectdbParams.

PQsetdb

Создаёт новое подключение к серверу баз данных.

PGconn *PQsetdb(char *pghost,
                char *pgport,
                char *pgoptions,
                char *pgtty,
                char *dbName);

Это макрос, который вызывает PQsetdbLogin с нулевыми указателями в качестве значений параметров login и pwd. Обеспечивает обратную совместимость с очень старыми программами.

PQconnectStartParams
PQconnectStart
PQconnectPoll

Создают подключение к серверу баз данных неблокирующим способом.

PGconn *PQconnectStartParams(const char * const *keywords,
                             const char * const *values,
                             int expand_dbname);

PGconn *PQconnectStart(const char *conninfo);

PostgresPollingStatusType PQconnectPoll(PGconn *conn);

Три эти функции используются для того, чтобы открыть подключение к серверу баз данных таким образом, чтобы поток исполнения вашего приложения не был заблокирован при выполнении удалённой операции ввода/вывода в процессе подключения. Суть этого подхода в том, чтобы ожидание завершения операций ввода/вывода могло происходить в главном цикле приложения, а не в внутри функций PQconnectdbParams или PQconnectdb, с тем, чтобы приложение могло управлять этой операцией параллельно с другой работой.

С помощью функции PQconnectStartParams подключение к базе данных выполняется, используя параметры, взятые из массивов keywords и values, а управление осуществляется с помощью expand_dbname, как описано выше для PQconnectdbParams.

С помощью функции PQconnectStart подключение к базе данных выполняется, используя параметры, взятые из строки conninfo, как описано выше для PQconnectdb.

Ни PQconnectStartParams, ни PQconnectStart, ни PQconnectPoll не заблокируются до тех пор, пока выполняется ряд ограничений:

  • Параметр hostaddr должен использоваться так, чтобы для разрешения заданного имени не требовалось выполнять запросы DNS. Подробнее этот параметр описан в Подразделе 33.1.2.

  • Если вы вызываете PQtrace, обеспечьте, чтобы поток, в который выводится трассировочная информация, не заблокировался.

  • Перед вызовом PQconnectPoll вы должны перевести сокет в соответствующее состояние, как описано ниже.

Чтобы начать неблокирующий запрос на подключение, вызовите PQconnectStart или PQconnectStartParams. Если результатом будет null, значит libpq не смогла выделить память для новой структуры PGconn. В противном случае возвращается действительный указатель PGconn (хотя он ещё не представляет установленное подключение к базе данных). Затем вызовите PQstatus(conn). Если результатом будет CONNECTION_BAD, значит попытка подключения уже не будет успешной, возможно, из-за неверных параметров.

Если вызов PQconnectStart или PQconnectStartParams оказался успешным, теперь нужно опросить libpq для продолжения процедуры подключения. Вызовите PQsocket(conn) для получения дескриптора нижележащего сокета, через который устанавливается соединение. (Внимание: этот сокет может меняться от вызова к вызову PQconnectPoll.) Организуйте цикл таким образом: если PQconnectPoll(conn) при последнем вызове возвращает PGRES_POLLING_READING, ожидайте, пока сокет не окажется готовым для чтения (это покажет функция select(), poll() или подобная системная функция). Затем снова вызовите PQconnectPoll(conn). Если же PQconnectPoll(conn) при последнем вызове возвратила PGRES_POLLING_WRITING, дождитесь готовности сокета к записи, а затем снова вызовите PQconnectPoll(conn). На первой итерации, то есть когда вы ещё не вызывали PQconnectPoll, реализуйте то же поведение, что и после получения PGRES_POLLING_WRITING. Продолжайте этот цикл, пока PQconnectPoll(conn) не выдаст значение PGRES_POLLING_FAILED, сигнализирующее об ошибке при установлении соединения, или PGRES_POLLING_OK, показывающее, что соединение установлено успешно.

В любое время в процессе подключения его состояние можно проверить, вызвав PQstatus. Если этот вызов возвратит CONNECTION_BAD, значит, процедура подключения завершилась сбоем; если вызов возвратит CONNECTION_OK, значит, соединение готово. Оба эти состояния можно определить на основе возвращаемого значения функции PQconnectPoll, описанной выше. Другие состояния могут также иметь место в течение (и только в течение) асинхронной процедуры подключения. Они показывают текущую стадию процедуры подключения и могут быть полезны, например, для предоставления обратной связи пользователю. Вот эти состояния:

CONNECTION_STARTED

Ожидание, пока соединение будет установлено.

CONNECTION_MADE

Соединение установлено; ожидание отправки.

CONNECTION_AWAITING_RESPONSE

Ожидание ответа от сервера.

CONNECTION_AUTH_OK

Аутентификация получена; ожидание завершения запуска серверной части.

CONNECTION_SSL_STARTUP

Согласование SSL-шифрования.

CONNECTION_SETENV

Согласование значений параметров, зависящих от программной среды.

CONNECTION_CHECK_WRITABLE

Проверка, можно ли через подключение выполнять пишущие транзакции.

CONNECTION_CONSUME

Прочтение всех оставшихся ответных сообщений через подключение.

Заметьте, что, хотя эти константы и сохранятся (для поддержания совместимости), приложение никогда не должно полагаться на то, что они появятся в каком-то конкретном порядке или вообще появятся, а также на то, что состояние всегда примет одно из этих документированных значений. Приложение может сделать что-то наподобие:

switch(PQstatus(conn))
{
        case CONNECTION_STARTED:
            feedback = "Подключение...";
            break;

        case CONNECTION_MADE:
            feedback = "Подключён к серверу...";
            break;
.
.
.
        default:
            feedback = "Подключение...";
}

Параметр подключения connect_timeout игнорируется, когда используется PQconnectPoll; именно приложение отвечает за принятие решения о том, является ли истекшее время чрезмерным. В противном случае вызов PQconnectStart с последующим вызовом PQconnectPoll в цикле будут эквивалентны вызову PQconnectdb.

Заметьте, что если функция PQconnectStart или PQconnectStartParams возвращает ненулевой указатель, вы должны вызвать PQfinish, закончив его использование, чтобы освободить полученную структуру и все связанные с ней блоки памяти. Это нужно сделать, даже если попытка подключения не последует или окажется неуспешной.

PQconndefaults

Возвращает значения по умолчанию для параметров подключения.

PQconninfoOption *PQconndefaults(void);

typedef struct
{
    char   *keyword;   /* Ключевое слово для данного параметра */
    char   *envvar;    /* Имя альтернативной переменной окружения */
    char   *compiled;  /* Альтернативное значение по умолчанию, назначенное при компиляции */
    char   *val;       /* Текущее значение параметра или NULL */
    char   *label;     /* Обозначение этого поля в диалоге подключения */
    char   *dispchar;  /* Показывает, как отображать это поле
                          в диалоге подключения. Значения следующие:
                          ""        Отображать введённое значение "как есть"
                          "*"       Поле пароля — скрывать значение
                          "D"       Параметр отладки — не показывать по умолчанию */
    int     dispsize;  /* Размер поля в символах для диалога */
} PQconninfoOption;

Возвращает массив параметров подключения. Он может использоваться для определения всех возможных параметров PQconnectdb и их текущих значений по умолчанию. Возвращаемое значение указывает на массив структур PQconninfoOption, который завершается элементом, имеющим нулевой указатель keyword. Если выделить память не удалось, то возвращается нулевой указатель. Обратите внимание, что текущие значения по умолчанию (поля val) будут зависеть от переменных среды и другого контекста. Отсутствующий или неверный сервисный файл будет молча проигнорирован. Вызывающие функции должны рассматривать данные параметров по умолчанию как «только для чтения».

После обработки массива параметров освободите память, передав его функции PQconninfoFree. Если этого не делать, то при каждом вызове функции PQconndefaults будет происходить небольшая утечка памяти.

PQconninfo

Возвращает параметры подключения, используемые действующим соединением.

PQconninfoOption *PQconninfo(PGconn *conn);

Возвращает массив параметров подключения. Он может использоваться для определения всех возможных параметров PQconnectdb и значений, которые были использованы для подключения к серверу. Возвращаемое значение указывает на массив структур PQconninfoOption, который завершается элементом, имеющим нулевой указатель keyword. Все замечания, приведённые выше для PQconndefaults, также справедливы и для результата PQconninfo.

PQconninfoParse

Возвращает разобранные параметры подключения, переданные в строке подключения.

PQconninfoOption *PQconninfoParse(const char *conninfo, char **errmsg);

Разбирает строку подключения и возвращает результирующие параметры в виде массива; возвращает NULL, если возникают проблемы при разборе строки подключения. Эту функцию можно использовать для извлечения параметров функции PQconnectdb из предоставленной строки подключения. Возвращаемое значение указывает на массив структур PQconninfoOption, который завершается элементом, имеющим нулевой указатель keyword.

Все разрешённые параметры будут присутствовать в результирующем массиве, но PQconninfoOption для любого параметра, не присутствующего в строке подключения, будет иметь значение NULL в поле val; значения по умолчанию не подставляются.

Если errmsg не равно NULL, тогда в случае успеха *errmsg присваивается NULL, а в противном случае -- адрес строки сообщения об ошибке, объясняющего проблему. Память для этой строки выделяет функция malloc. (Также возможна ситуация, когда *errmsg будет установлено в NULL, и при этом функция возвращает NULL. Это указывает на нехватку памяти.)

После обработки массива параметров освободите память, передав его функции PQconninfoFree. Если этого не делать, тогда некоторое количество памяти будет утекать при каждом вызове PQconninfoParse. И наоборот, если произошла ошибка и errmsg не равно NULL, обязательно освободите память, занимаемую строкой сообщения об ошибке, используя PQfreemem.

PQfinish

Закрывает соединение с сервером. Также освобождает память, используемую объектом PGconn.

void PQfinish(PGconn *conn);

Обратите внимание, что даже если попытка подключения к серверу потерпела неудачу (как показывает PQstatus), приложение все равно должно вызвать PQfinish, чтобы освободить память, используемую объектом PGconn. Указатель PGconn не должен использоваться повторно после того, как была вызвана функция PQfinish.

PQreset

Переустанавливает канал связи с сервером.

void PQreset(PGconn *conn);

Эта функция закроет подключение к серверу, а потом попытается установить новое подключение, используя все те же параметры, которые использовались прежде. Это может быть полезным для восстановления после ошибки, если работающее соединение было разорвано.

PQresetStart
PQresetPoll

Переустанавливает канал связи с сервером неблокирующим способом.

int PQresetStart(PGconn *conn);

PostgresPollingStatusType PQresetPoll(PGconn *conn);

Эти функции закроют подключение к серверу, а потом попытаются установить новое подключение, используя все те же параметры, которые использовались прежде. Это может быть полезным для восстановления после ошибки, если работающее соединение оказалось потерянным. Они отличаются от PQreset (см. выше) тем, что действуют неблокирующим способом. На эти функции налагаются те же ограничения, что и на PQconnectStartParams, PQconnectStart и PQconnectPoll.

Чтобы приступить к переустановке подключения, вызовите PQresetStart. Если она возвратит 0, переустановка завершилась неудачно. Если она возвратит 1, опросите результат переустановки, используя PQresetPoll, точно таким же образом, как если бы вы создавали подключение, используя PQconnectPoll.

PQpingParams

PQpingParams сообщает состояние сервера. Она принимает параметры подключения, идентичные тем, что получает функция PQconnectdbParams, описанная выше. Нет необходимости предоставлять корректные имя пользователя, пароль или имя базы данных, чтобы получить состояние сервера. Однако если предоставлены некорректные значения, сервер занесёт в журнал неудачную попытку подключения.

PGPing PQpingParams(const char * const *keywords,
                    const char * const *values,
                    int expand_dbname);

Функция возвращает одно из следующих значений:

PQPING_OK

Сервер работает и, по-видимому, принимает подключения.

PQPING_REJECT

Сервер работает, но находится в состоянии, которое запрещает подключения (запуск, завершение работы или восстановление после аварийного отказа).

PQPING_NO_RESPONSE

Контакт с сервером не удался. Это может указывать на то, что сервер не запущен или что-то не в порядке с параметрами данного подключения (например, неверный номер порта), или имеет место проблема с возможностью соединения по сети (например, брандмауэр блокирует запрос на подключение).

PQPING_NO_ATTEMPT

Никакой попытки установить контакт с сервером сделано не было, поскольку предоставленные параметры были явно некорректными, или имела место какая-то проблема на стороне клиента (например, нехватка памяти).

PQping

PQping сообщает состояние сервера. Она принимает параметры подключения, идентичные тем, что получает функция PQconnectdb, описанная выше. Нет необходимости предоставлять корректные имя пользователя, пароль или имя базы данных, чтобы получить состояние сервера. Однако если предоставлены некорректные значения, сервер занесёт в журнал неудачную попытку подключения.

PGPing PQping(const char *conninfo);

Возвращаемые значения такие же, как и для PQpingParams.

33.1.1. Строки параметров подключения

Ряд функций libpq разбирают заданную пользователем строку для извлечения параметров подключения. Есть два принятых формата этих строк: простая строка ключ/значение и URI. Строки URI в основном соответствуют RFC 3986, но могут содержать также строки подключения с несколькими узлами, как описано ниже.

33.1.1.1. Строки параметров подключения вида «ключ/значение»

Согласно формату ключ/значение, установка каждого параметра выполняется в форме ключ = значение, с пробелами между параметрами. Пробелы вокруг знака равенства не являются обязательными. Для записи пустого значения или значения, содержащего пробелы, заключите его в одинарные кавычки, например, keyword = 'a value'. Одинарные кавычки и символы обратной косой черты внутри значения нужно обязательно экранировать с помощью символа обратной косой черты, т. е., \' и \\.

Пример:

host=localhost port=5432 dbname=mydb connect_timeout=10

Ключевые слова-параметры, распознаваемые в настоящее время, приведены в Подразделе 33.1.2.

33.1.1.2. URI для подключения

Основная форма URI подключения:

postgresql://[пользователь@][сервер][/база_данных][?указание_параметра]

где пользователь:

имя_пользователя[:пароль]

и сервер:

[узел][:порт][,...]

и указание_параметра:

имя=значение[&...]

В качестве обозначения схемы URI может использоваться postgresql:// или postgres://. Остальные части URI являются необязательными. В следующих примерах показан допустимый синтаксис URI:

postgresql://
postgresql://localhost
postgresql://localhost:5433
postgresql://localhost/mydb
postgresql://user@localhost
postgresql://user:secret@localhost
postgresql://other@localhost/otherdb?connect_timeout=10&application_name=myapp
postgresql://host1:123,host2:456/somedb?target_session_attrs=any&application_name=myapp

Значения, которые обычно задаются в иерархической части URI, также можно задать в именованных параметрах. Например:

postgresql:///mydb?host=localhost&port=5433

Все именованные параметры должны соответствовать ключевым словам, перечисленным в Подраздел 33.1.2, за исключением того, что вхождения ssl=true заменяются на sslmode=require для совместимости