1. 数据库连接原理
在PHP底层开发中，数据库连接是一个非常重要的方面。它是应用程序和数据库之间的桥梁，通过它我们可以访问和操作数据库中存储的数据。数据库连接的实现需要依赖数据库扩展，而PHP中支持的数据库扩展不少，其中比较常用的包括：mysql、mysqli、pdo等等。
1.1 mysql扩展
mysql扩展可以用于连接MySQL服务器，它提供了mysql_connect()等函数用于连接数据库。具体的使用方法如下：
//连接MySQL服务器
$link = mysql_connect('localhost', 'user', 'password');
if (!$link) {
die('Could not connect mysql: ' . mysql_error());
}
//选择数据库
mysql_select_db('test', $link);
//执行查询操作
$result = mysql_query('SELECT * FROM table', $link);
//获取查询结果
while ($row = mysql_fetch_assoc($result)) {
echo $row['name'] . ' ' . $row['age'] . '<br/>';
}
//释放结果集
mysql_free_result($result);
//关闭连接
mysql_close($link);
1.2 mysqli扩展
mysqli扩展是在mysql扩展的基础上进行了改进和增强的扩展。相比于mysql扩展，它支持更多的MySQL新特性，并且使用更加安全和方便。具体的使用方法如下：
//连接MySQL服务器
$mysqli = new mysqli('localhost', 'user', 'password', 'test');
if ($mysqli->connect_error) {
die('Connect Error (' . $mysqli->connect_errno . ') '
. $mysqli->connect_error);
}
//执行查询操作
$result = $mysqli->query('SELECT * FROM table');
//获取查询结果
while ($row = $result->fetch_assoc()) {
echo $row['name'] . ' ' . $row['age'] . '<br/>';
}
//释放结果集
$result->free();
//关闭连接
$mysqli->close();
1.3 pdo扩展
pdo扩展是PHP提供的一种数据库抽象层，支持多种数据库，例如：MySQL、PostgreSQL、Oracle等。使用pdo扩展可以做到一次编写，多个数据库通用。具体的使用方法如下：
//连接MySQL服务器
$pdo = new PDO('mysql:host=localhost;dbname=test', 'user', 'password');
//执行查询操作
$result = $pdo->query('SELECT * FROM table');
//获取查询结果
while ($row = $result->fetch()) {
echo $row['name'] . ' ' . $row['age'] . '<br/>';
}
//释放结果集
$result->closeCursor();
//关闭连接
$pdo = null;
2. 数据库查询优化
在实际应用中，由于数据库中存储的数据量大，查询操作可能会非常耗时，为了减少查询时间，我们需要对数据库查询进行优化。下面介绍几种常用的数据库查询优化技巧。
2.1 使用索引
索引是一种数据结构，可以提高数据库查询的效率。在MySQL中，可以使用CREATE INDEX语句创建索引；在查询时，可以使用EXPLAIN语句查看查询优化器在执行查询时使用了哪些索引，从而进行优化。
2.2 避免使用SELECT *
使用SELECT *查询所有列会对数据库性能造成很大的影响，因此最好明确指定需要查询的列，避免查询不必要的列，从而减少查询开销。例如：
//不好的写法
$result = $mysqli->query('SELECT * FROM table');
//好的写法
$result = $mysqli->query('SELECT name, age FROM table');
2.3 使用JOIN优化查询
在涉及到多个表的查询中，使用JOIN语句进行连接可以提高查询的效率。在使用JOIN时，需要注意选择合适的连接方式，根据表的数据量和索引情况决定使用INNER JOIN、LEFT JOIN、RIGHT JOIN等连接方式。
2.4 增加缓存机制
使用缓存可以大幅减少数据库查询的IO操作次数，提高查询效率。在PHP中，可以使用memcached、redis等扩展实现缓存机制。
2.5 使用分区表
分区表是将大型表分割成小型表的一种方式，可以提高查询效率。在MySQL中，可以使用HASH分区、RANGE分区、KEY分区等分区方式。
2.6 数据库查询优化总结
以上是常用的数据库查询优化技巧，不同的场景和需求需要选择不同的优化方式。在进行数据库查询优化时，需要对表的字段数据类型、索引情况、SQL语句的编写方式等进行综合考虑，从而最大程度地提高查询效率。
总结
本文分别介绍了数据库连接和查询优化两方面的知识，通过对底层开发原理的讲解，能让读者更好地掌握PHP编程技巧，提高编程水平。对于数据库连接的实现，我们需要根据实际情况选择合适的扩展，根据具体操作执行相应的函数；对于数据库查询的优化，我们需要综合考虑表的数据情况，选择相应的优化方式。