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Referat - Eine Einführung in die Skriptsprache PHP (Hypertext Preprocessor) Hausarbeit


Dieses Referat wurde vom Mitglied adiweb veröffenlicht. Pausenhof.de ist für die Inhalte der Veröffentlichungen der Mitglieder nicht verantwortlich.


 
 I N F O R M A T I K
 
Spezialgebiet
 
 
Eine Einführung in die Skriptsprache PHP 
 
 
 
A d r i a n    P .
Schuljahr 2005/ 2006
8C
 
Grundlegende Informationen über PHP
 
Das mittlerweile aus dem täglichen Internetgebrauch sehr bekannte Dateiformat *php (auch: *php3, *php4, *phtml) steht für die Skriptsprache Hypertext Preprocessor (PHP), die in den vergangenen Jahren zu einem führenden Werkzeug der Webentwicklung geworden ist. PHP ist ein Open-Source Programm, das heißt es ist jedem möglich, Einsicht in den Quelltext zu haben, sowie diesen auch, um eigenen Anforderungen besser gerecht zu werden, zu verändern.
 
PHP Programme führen drei grundlegende Arten von Operationen aus:

Sie nehmen Daten von einem Client (Benutzer) entgegen
Sie führen Berechnungen aus, greifen auf Daten zu, manipulieren diese Daten oder speichern neue, vom Benutzer übermittelte Daten
Sie zeigen Daten so an, dass ein Benutzer sie mit einem Webbrowser betrachten kann.
 
Im Jahre 1994 wurde PHP erstmals im Internet eingesetzt. Als Erfinder dieser Skriptsprache gilt Rasmus Lerdorf, dessen Intention es ursprünglich war, Informationen über die Besucher seiner Internetseite herauszufinden (z.B. IP Adresse, Zeitpunkt des Besuchs etc.) und diese Werte in einer Datenbank zur späteren Ansicht zu speichern. Noch im selben Jahr veröffentlichte er aufgrund großen Interesses die erste Version von PHP, die noch stark an die Syntax von Perl angelehnt war. In seinen Anfängen stand die Abkürzung PHP noch für Personal HomePage Tool.
Zwei Jahre später, 1996, entwickelte Lerdorf die erste Datenbankanbindung seiner Skriptsprache mittels SQL Befehlen und die Möglichkeit von PHP mit HTML Formularen zu kommunizieren. Er publizierte die weiterentwickelte Sprache unter dem Namen PHP/FI, wobei FI für Form Interpreter stand und die Kommunikationsmöglichkeit zwischen HTML Formularen und PHP schon im Namen verdeutlichte.
1997 wurden die zwei Studenten Zeev Suraski und Andi Gutmans auf PHP aufmerksam. Sie verwendeten diese Skriptsprache für ein Universitätsprojekt und stießen im Zuge dieser Arbeiten auf etliche Fehler in der Perl Syntax von PHP/FI. Dies bewog die beiden sich den Quelltext von PHP/FI genauer anzusehen und diesen eigenständig weiterzuentwickeln. Die Arbeit der beiden Studenten wurde später mit dem Einverständnis von Rasmus Lerdorf als PHP3 angeboten. Die Entwicklung von PHP3 stand unter dem Leitfaden „Execute the code while reading it“. Diese Arbeitsweise brachte jedoch den Nachteil, dass bei größeren Projekten die Geschwindigkeit der Abarbeitung des Skripts äußerst langsam war. Mit PHP4 kam 1998 durch die neue Herangehensweise des Programms an die Abarbeitung von PHP Code („Compile first, execute later“) eine 5 bis 200fache Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit. Außerdem wurde PHP4 zuverlässiger, ist modular aufgebaut und kompatibel zu PHP3, wodurch die vierte Version für große Webprojekte besser geeignet ist als ihr Vorgänger. Heute ist PHP bereits in Version 5.1 erhältlich.
 
Wie bereits der Name vermuten lässt, unterscheidet sich PHP von der statischen Hyptertext Markup Language (HTML) davon, dass der Quelltext nicht direkt vom Server an den Client geschickt wird, sondern zuerst von einer bestimmten, am Server installierten Software „interpretiert“ werden muss. Der Begriff Client ist die englische Bezeichnung für „Kunde“ und ist auf dem informationstechnologischen Sektor für Anwendungen reserviert, die in einem Netzwerk, insbesondere im Internet, Dienste eines Webserver in Anspruch nehmen. Der Webserver stellt die auf ihm gelagerten Dateien mittels des HTTP Protokolls zu Verfügung. Das Internet basiert, wie jedes andere Netzwerk, auf diesem Client-Server Prinzip.
 
Bei statischen HTML Websites erfolgt die Anfrage des Clients nach folgendem Schema:

 
Ein Client fordert über seinen Browser per Klick auf einen Hyperlink (=Verknüpfung zu einer Datei am Server) oder durch Eingabe einer Internetadresse eine bestimmte Datei an. Diese Anfrage erfolgt zumeist durch die GET Methode, was dem Server anweist eine Kopie der Datei an den Client zu übermitteln. Diese wird vom Server, an den die Anfrage gerichtet ist, gesucht, in den Arbeitsspeicher des Servers geladen und in weiterer Folge an den Client gesendet. Der Quelltext der HTML Datei wird vom Browser des Clients gelesen und die Internetseite wird nach diesen Informationen aus dem Quelltext dargestellt. Nach der vollständigen Datenübertragung wird die Verbindung zwischen Server und Client wieder abgebrochen – der Server kann sich nicht mehr an die Anfrage „erinnern“.
 
Anfragen bei dynamischen Websites mit dem Einsatz von serverseitigen Skriptsprachen (am Beispiel von PHP):

 
Der Browser des Clients sendet eine Anfrage nach einer Datei an den Webserver. In dieser Anfrage können bereits Daten mitgesendet werden (zB. Eingabedaten eines Formularfeldes etc.). Da es sich bei der vom Client in diesem Fall angeforderten Datei (skript.php) um eine PHP Datei handelt, wird diese, nachdem sie vom Server gefunden wurde, an den serverseitig installierten PHP Processor (auch: PHP Interpreter) weitergereicht, einer Software, die das PHP Skript liest, interpretiert und den HTML Quelltext erzeugt, der an den Client zurückgesendet wird. Im obigen Beispiel werden mit der Anfrage nach einer PHP Datei bereits vom Client eingegebene Daten mitübermittelt (?name=meier). Durch diesen, an den Dateinamen angefügten Teil (Syntax: ? Variablenname: Variablenwert) wird die Variable „name“  im aufgerufenen PHP Skript mit dem Wert „meier“ versehen. Das PHP Skript sucht folglich in einer angebundenen Datenbank nach Einträgen, die den Wert „meier“ beinhalten. Die gefundenen Datenbankeinträge werden an den PHP Processor weitergeleitet und von dort wie oben beschrieben als Antwort auf die Anfrage des Clients an diesen übermittelt.  
 
Die Architektur von PHP
 
Die bisher schlicht als PHP Processor oder PHP Interpreter benannte Software besteht, seit PHP modular aufgebaut ist (ab Version 4) wiederum aus verschiedenen Teilen. Zusammen bilden dieses das PHP System.
 

Die SAPI Ebene (Server Application Programming Interface) kommuniziert mit dem Webserver und ist somit der Teil, der Anfragen des Clients vom Webserver entgegennimmt. Auf dieser Ebene werden serverspezifische Befehle in systemunabhängige PHP Befehle, und umgekehrt, zur weiteren Verarbeitung umgesetzt.
 
Die ZEND Engine fungiert als Parser (language engine) in PHP. Ein Parser (engl.: to parse „analysieren“ bzw. von lateinisch pars „Teil“; weshalb Parser im Deutschen gelegentlich auch als Zerteiler bezeichnet werden) ist ein Computerprogramm, das entscheidet, ob ein Eingabetext zur formalen Sprache einer bestimmten Grammatik gehört. Anschaulich dargestellt ist ein Parser diejenige Software, welche die Anweisungen des Anwenders in für den Computer verständlichen Code übersetzt.
Im Allgemeinen wird ein Parser dazu verwendet, einen Text in eine neue Struktur zu übersetzen. HTML-Code ist beispielsweise für einen Computer zunächst einmal nichts anderes als ein Text, also eine Aneinanderreihung von Buchstaben und Zeichen. Der in einem Webbrowser enthaltene Parser analysiert das HTML und erstellt daraus eine Beschreibung der Webseite als Datenstruktur, welche die Grafik-Maschine des Browsers anschließend graphisch auf den Bildschirm überträgt. Ähnlich verhält es sich auch mit PHP Code, nur dass dieser nicht vom Parser im Browser sondern von der am Server installierten PHP Software abgelesen und interpretiert wird.
Durch das Prinzip „erst kompilieren, dann ausführen“ kann sichergestellt werden, dass nur Seiten ausgeführt werden, die keine Fehler aufweisen, da die Zend Engine erst, wenn eine Seite komplett geparst und als syntaktisch korrekt angesehen wird, zur Ausführung von der Engine an die Ausführungsschicht (API Modulebene) übergeben wird.
 
Die API Modulebene beinhaltet die am Server installierten Programmbibliotheken und Module der PHP Software. Eine Programmbibliothek bezeichnet in der Programmierung eine Sammlung von Programmfunktionen für zusammengehörende Aufgaben.
Bibliotheken sind im Unterschied zu Programmen keine eigenständigen Einheiten, sondern Hilfsmodule, die Programmen zur Verfügung stehen.
So gehört unter anderem das oft genutzte MySQL Modul zur Anbindung einer relationalen Datenbank an ein PHP Skript, die Programmroutine PDFLIB zum dynamischen Erstellen von PDF Dateien durch ein PHP Skript, sowie IMAP, welches den Zugriff und die Verwaltung von Mails auf dem Mailserver ermöglicht, zu dieser Ebene. 
 
Der Client merkt von den oben erklärten Vorgängen jedoch nichts, da das PHP Skript für ihn vollkommen verborgen bleibt. Auch die Datenbank, auf die durch ein PHP Skript zugegriffen wird, bleibt für den Client nicht einsehbar, was einen Sicherheitsgewinn darstellt. Der Server schickt zumeist reinen HTML Quelltext zurück (auch andere Dateiformate möglich), der vom Browser des Clients gelesen wird. Neben HTML Quelltext als Ausgabe des PHP Processors können auch Bilddateien und PDF Dateien dynamisch erzeugt werden.
PHP wird somit zu den serverseitigen Skriptsprachen gezählt. Diese unterscheiden sich in einem Punkt von Programmiersprachen: Bei einer Programmiersprache wird der Programmcode durch einen Compiler in den Maschinencode übersetzt, und das Produkt als ausführbare Datei gespeichert. Die Anweisungen eines Skripts werden jedoch bei jedem Aufruf erneut abgearbeitet. Somit sind zwar Skripts rechenintensiver, was bei den heutigen Rechnerleistungen jedoch kaum mehr ins Gewicht fällt.
 
Neben PHP gehören noch folgende Sprachen in die Gruppe der serverseitigen Skriptsprachen:
 

Active Server Pages (ASP)
ColdFusion
JSP
PHP
CGI
mod_perl
Server Side Includes (SSI)
.NET
 
Durch den Einsatz solcher Skriptsprachen können sogenannte dynamische Websites oder ganze Webanwendungen erstellt werden. Dynamische Websites werden im Gegensatz zu statische HTML Seiten, die technisch eine einfache Datei auf dem Webserver darstellen, die an den Client übermittelt wird, erst durch die Anfrage eines Clients dynamisch vom Webserver erstellt.
Es gibt zwei große Einsatzgebiete für dynamische Websites:
 
1)      Dateneingabe erfolgt seitens des Administrators der Internetseite Internetseiten, die ständig aktualisiert werden müssen (Börsenkurse, Nachrichtenseiten etc.). Praktisch bringt diese Technologie den Vorteil, dass Inhalte einer Internetseite direkt online mittels einer bequemen Administrator-Benutzeroberfläche (Admin-Interface) verändert und aktualisiert werden können, ohne dass die komplette Datei neu per FTP auf den Server geladen werden muss. Das File Transfer Protocol ist ein Datenübertragungsverfahren in Netzwerken, die nach dem TCP/IP Prinzip verfahren. Es wird benutzt um Dateien zwischen Server und Client oder clientgesteuert zwischen zwei Servern auszutauschen.
      Durch diese online Wartungsmöglichkeit einer Internetseite ist es selbst       für Personen möglich eine Internetseite am neuesten Stand zu halten,    die selbst über keine Programmierkenntnisse verfügen.
 
2)      Dateneingabe erfolgt seitens des Clients der Internetseite
      Internetseiten, die dem Client die Möglichkeit bieten selbst Inhalte an die     Website zu übermitteln (Suchmaschinen, Gästebuch etc.). Eine        dynamische Internetseite muss auf die vom Client übermittelten Werte       reagieren und diese richtig weiterverarbeiten. Die Eingabe von Werten        erfolgt meist über das HTML Element <form> (Eingabeformular). Der     Inhalt   dieses in die Internetseite eingebetteten Formularfelds, welches            aus      Eingabefeldern, Passwortfeldern, mehrzeiligen Textboxen,           Radiobuttons (Optionsbuttons) und weiteren Formularelementen        bestehen kann, wird an das serverseitige Skript zur weiteren            Datenverarbeitung übermittelt.
 
Neben der, vergleichsweise einfach zu erlernenden Skriptsprache PHP, lassen sich solche Projekte ua. auch mit Common Gateway Interface (CGI) und anderen serverseitigen Skriptsprachen (siehe Auflistung oben) realisieren.
 
Ein wesentlicher Vorteil von dynamischen Websites und serverseitigen Skriptsprachen besteht darin, dass diese in ihrer Funktion vollkommen unabhängig vom Betriebssystem und anderen Eigenschaften des Clients sind, da die Datenverarbeitung lediglich am Server und nicht am Rechner des Clients stattfindet. Clientbasierende Skriptsprachen, wie JavaScript, die erst im Browser des Benutzers ausgeführt werden, verursachen des Öfteren Fehldarstellungen und Inkompatibilität aufgrund von verschiedenen Systemkonfigurationen der Clients.
 
Beim Erstellen einer dynamischen Website mittels PHP sollte man jedoch beachten, dass der Webserver PHP-fähig sein muss, sodass auf diesem PHP Skripts ausgeführt werden können. Gegebenenfalls sollte man sich beim Webspaceanbieter danach erkundigen.
Der am häufigsten verwendete PHP-fähige Webserver, noch vor IIS (Internet Information Server) von Microsoft, ist der Apache HTTP Server. Diese Software ist ein Produkt der Apache Software Foundation, die von Brian Behlenhof gegründet wurde. Der Apache HTTP Server unterstützt mit Unix, Linux, Windows und Mac alle gängigen Betriebssysteme (was besonders wichtig ist in Anbetracht, dass ein Grossteil der Server auf Linux oder Unix laufen um Virenbefall zu verhindern) Der Apache-Webserver ist modular aufgebaut: Durch entsprechende Module kann er beispielsweise die Kommunikation zwischen Browser und Webserver verschlüsseln (mod_ssl), als Proxy-Server eingesetzt werden (mod_proxy) oder komplexe Manipulationen von HTTP-Headern (mod_headers) und URLs (mod_rewrite) durchführen.
Der Apache bietet die Möglichkeit, mittels serverseitiger Skriptsprachen Webseiten dynamisch zu erstellen. Häufig verwendete Skriptsprachen sind PHP und Perl. Diese sind kein Bestandteil des Webservers, sondern müssen ebenfalls entweder als Module eingebunden werden oder über die CGI-Schnittstelle angesprochen werden.
 
PHP ist in der Syntax stark an Java und Perl angelehnt. Das Skript kann in jedem beliebigen Texteditor geschrieben werden und als *php-Datei gespeichert werden. Da das PHP Skript jedoch beim Aufruf erst interpretiert werden muss, reicht es nicht aus die erstellte Datei zum Testen mit dem eigenen Browser zu öffnen. Der PHP Code muss erst mit einem PHP tauglichen Werbserver aufgerufen werden. Hierfür empfiehlt sich die kostenlose Lösung Xampp von Apachefriends. Xampp ist für nahezu alle gängigen Betriebssysteme kostenlos im Internet erhältlich und ermöglicht es, PHP Skripte auf dem eigenen Computer, der durch diese Software zum Server wird, zu testen. Xampp unterstützt neben PHP auch Perl und MySQL und lässt sich ohne Vorkenntnisse problemlos installieren und nutzen.
 
Die Vorzüge von PHP lassen sich erst mit der Anbindung einer SQL Datenbank richtig verdeutlichen. Datenbanken spielen in den heutigen Anwendungen eine große Rolle. Ein Großteil der anfallenden Daten wird in Datenbankmanagementsystemen abgelegt, seien es Artikeldaten, Kundendaten, Geschäftsvorfälle etc. Somit ist die Möglichkeit des Zugriffs auf solche Daten essentiell wichtig.
SQL steht für Structured Query Language und ist eine Abfrage- und Datenmanipulationssprache für relationale Datenbanken. Sie besitzt eine relativ einfache und klare Syntax und ist durch ihre weite Verbreitung regelrecht zu einem Standard avanciert. Bekannte Datenbanksysteme wie der Microsoft SQL Server, neuere Versionen von Microsoft Access, Oracle sowie die kostenlosen Systeme MySQL und PhpMyAdmin greifen auf SQL als Basis zurück.
MySQL ist eine kostenlose Software der schwedischen Firma MySQL AB. Sie ist die im Internet am meisten genutzte SQL Datenbank, zumeist in Verbindung mit einem Apache Webserver und PHP. Die Software unterstützt beliebig viele Datenbanken; in jeder Datenbank beliebig viele Tabellen beliebiger Größe – die Beliebigkeit ist nur vom Betriebssystem beschränkt. Die Tabellen in einer Datenbank können vom Typ her beliebig gemischt sein, Anfragen können sich auf Tabellen unterschiedlichen Typs und unterschiedlicher Datenbanken beziehen, sogar auf verschiedenen Maschinen.
Die Möglichkeit, unterschiedliche Tabellentypen beliebig zu verwenden, macht MySQL zu einem vielseitigen relationalen Datenbankmanagementsystem, das sich hervorragend an das jeweilige Anforderungsprofil anpassen kann. Besonderer Beliebtheit erfreut sich MySQL im Bereich von Webservern, da es hier in der Regel unter der freien Lizenz eingesetzt werden kann, was insbesondere für Provider verlockend ist.
PhpMyAdmin ist eine PHP Applikation (Anwendung) zur Verwaltung von MySQL Datenbanken. PhpMyAdmin ermöglicht es, SQL Datenbanken schnell und einfach über eine grafische Benutzeroberfläche zu erstellen bzw. zu verändern, ohne dabei die SQL Befehle zu kennen.
 
Weiters lässt sich über die Skriptsprache PHP noch Folgendes feststellen:

PHP ist Browser-unabhängig (da das Skript auf dem Server durch spezielle Software verarbeitet wird und nicht auf dem Clientrechner) und beugt somit Fehldarstellungen auf verschiedenen Systemen vor.
Bei PHP handelt es sich um eine vergleichsweise junge Programmiersprache. Dadurch haben es die Entwickler geschafft, Vorteile von verschiedenen Sprachen (wie z.B. Perl, Java, C, und Java Script) in PHP zu integrieren, ohne jedoch deren Nachteile zu übernehmen.
Durch die Verwendung von serverseitigen Skriptsprachen wie PHP werden Webprogrammierung und Webdesign voneinander getrennt. Durch die Verwendung von Templates wird es möglich, dass Grafiker und Programmierer zusammenarbeiten, ohne dass dabei der Eine etwas von den Aufgaben des jeweils Anderen verstehen muss. Der Webdesigner entwirft ein Layout, das anstatt des eigentlichen Inhalts der fertigen Internetseite, lediglich Platzhalter aufweist. Der Programmierer erstellt ein Skript, welches die gewünschten Inhalte in das Layout beim Aufruf der Internetseite seitens des Clients importiert. Durch die Trennung von Skript und Layout wird auch ein Redesign erheblich vereinfacht.
Für die Benutzung von PHP fallen keinerlei Gebühren in Form von Lizenzen an.
Das PHP Skript bleibt für den Client vollkommen verborgen.
PHP zählt zu den schnellsten serverseitigen Skriptsprachen, da das PHP Modul im Server direkt eingebunden ist und somit nicht bei jeder Anfrage neu gestartet werden muss.
Es ist keine Deklaration von Variablen notwendig, da PHP den Variabelentyp selbst ermittelt.
 
Grobe Einführung in die PHP Syntax
 
Ein PHP Skript kann im HTML Quelltext an beliebiger Stelle platziert werden. Hierfür gibt es vier unterschiedliche Möglichkeiten. Die Zeichenkette (.....) steht im Nachfolgenden für den auszuführenden Code:
 

XML Style:                    <?php .....?>
Script Style:                 < script language="php"> ..... </script>
SGML Style:                 <? .....?>
ASP Style:    &n...

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