Файловые базы данных на PHP: JSON, CSV, и другие форматы

Расширенные примеры работы с файловыми хранилищами

Приведённые ниже примеры демонстрируют нестандартные ситуации и технические приёмы, которые редко встречаются в базовых учебниках, но полезны на практике.

Атомарная запись с помощью временного файла и rename

Гарантирует, что файл никогда не останется в повреждённом состоянии при обрыве записи. Это особенно важно при одновременном доступе нескольких скриптов.

<?php
$data = ['version' => '2.1', 'timestamp' => time()];
$tmpFile = tempnam(sys_get_temp_dir(), 'phpdb_');
file_put_contents($tmpFile, json_encode($data, JSON_UNESCAPED_UNICODE));
rename($tmpFile, 'config.json'); // атомарно на одной файловой системе
?>

Результат: файл config.json создаётся только после полной записи. Если процесс падает на записи, временный файл остаётся, а целевой - нет.

Конкурентное чтение с блокировкой flock

Используется для предотвращения чтения частично записанных данных. Рекомендуется комбинировать с атомарной записью.

<?php
$fp = fopen('data.json', 'r');
if (flock($fp, LOCK_SH)) {
    $content = fread($fp, filesize('data.json'));
    flock($fp, LOCK_UN);
}
fclose($fp);
$data = json_decode($content, true);
?>

Результат: после снятия блокировки данные гарантированно корректны (при условии атомарной записи).

Построчное чтение большого CSV файла с генератором

Позволяет обрабатывать файлы, размер которых превышает доступную память. Используется yield для создания итератора.

<?php
function csvGenerator($filename, $delimiter = ',') {
    $fp = fopen($filename, 'r');
    while (($line = fgetcsv($fp, 0, $delimiter)) !== FALSE) {
        yield $line;
    }
    fclose($fp);
}

foreach (csvGenerator('large.csv') as $index => $row) {
    if ($index > 10000) break; // обрабатываем первые 10000 строк
    echo $row[0] . "\n";
}
?>

Результат: скрипт использует минимальный объём памяти независимо от размера файла.

Создание индексного файла для быстрого поиска по ключу

Представим, что данные хранятся в одном текстовом файле в формате ключ:позиция, а сами записи располагаются в другом файле. Индекс позволяет находить запись по ключу без полного сканирования.

<?php
// Запись данных с созданием индекса
$dataFile = fopen('records.txt', 'a');
$indexFile = fopen('index.txt', 'a');
$record = ['id' => 'user42', 'name' => 'Анна'];
$position = ftell($dataFile);
fwrite($dataFile, serialize($record) . PHP_EOL);
fwrite($indexFile, $record['id'] . ':' . $position . PHP_EOL);
fclose($dataFile);
fclose($indexFile);

// Поиск по индексу
$key = 'user42';
$idx = file('index.txt', FILE_IGNORE_NEW_LINES);
$pos = null;
foreach ($idx as $line) {
    list($k, $p) = explode(':', $line);
    if ($k === $key) { $pos = (int)$p; break; }
}
if ($pos !== null) {
    $fh = fopen('records.txt', 'r');
    fseek($fh, $pos);
    $data = unserialize(fgets($fh));
    fclose($fh);
    echo $data['name']; // Анна
}
?>

Результат: поиск по ключу выполняется быстрее, чем чтение всего файла record.txt, за счёт предварительного сканирования индекса (но при большом индексе всё равно потребуется прочитать его целиком; для ускорения можно хранить индекс в отсортированном виде).

Хранение нескольких таблиц в одном файле с разделителями разделов

Позволяет организовать «базу данных» в одном файле, где разные таблицы разделяются маркерами. Парсинг выполняется с учётом текущей секции.

<?php
$content = <<<END
[users]
id;name
1;Пётр
2;Елена
[orders]
id;product;amount
1;Ноутбук;1
2;Мышь;2
END;
file_put_contents('database.txt', $content);

// Парсинг
$sections = explode('[', $content);
array_shift($sections); // убираем пустой первый элемент
$db = [];
foreach ($sections as $section) {
    $lines = explode("\n", trim($section));
    $name = trim(array_shift($lines), ']');
    $headers = explode(';', array_shift($lines));
    $db[$name] = [];
    foreach ($lines as $line) {
        if (trim($line) === '') continue;
        $values = explode(';', $line);
        $db[$name][] = array_combine($headers, $values);
    }
}
print_r($db);
?>

Результат: ассоциативный массив, содержащий две таблицы. Такой подход удобен для небольших конфигурационных файлов с несколькими разделами.

Транзакции с помощью копирования и переименования

Имитация ACID для файлового хранилища: все изменения выполняются на копии, после успеха копия становится основной.

<?php
$original = 'data.json';
$backup = 'data_backup.json';
$temp = tempnam(sys_get_temp_dir(), 'tx_');

// 1. Копируем оригинал во временный файл (или начинаем изменения с нуля)
copy($original, $temp);

// 2. Выполняем операции (чтение, модификация, запись)
$current = json_decode(file_get_contents($temp), true);
$current['counter']++;
file_put_contents($temp, json_encode($current, JSON_UNESCAPED_UNICODE));

// 3. Если всё успешно – делаем копию на случай отката, затем переименовываем
rename($original, $backup); // сохраняем старую версию
rename($temp, $original);   // атомарно заменяем
?>

Результат: при любом сбое остаётся либо исходный файл, либо его резервная копия. Ни один шаг не приводит к потере всех данных.