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Enlace al error de clave duplicada y comentario de duplicar variables
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OscarGarcia
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Una vez que hagas eso el servidor MySQL te dará un error 1062error 1062 (SQLSTATE: 23000 (ER_DUP_ENTRY)) cuando intentes introducir un registro duplicado, no tendrás que realizar consultas previas sensibles a condiciones de carrera que te puedan dar registros duplicados.

<?php
/* a) No necesitas los paréntesis en una construcción del lenguaje.
   b) Es mejor usar "require_once" para evitar inclusión doble. */
require_once 'connect_db.php';
/* a) Usar "empty" e "isset" al mismo tiempo es innecesario.
   b) Según PSR-2 sólo debe haber un elemento por línea, evita poner dos. */
if (
    false === empty($_POST['serial'])
    && false === empty($_POST['marca'])
    && false === empty($_POST['modelo'])
    && false === empty($_POST['caracteristicas'])
    && false === empty($_POST['ip_equipo'])
    && false === empty($_POST['mac_equipo'])
    && false === empty($_POST['id_tipo'])
    && false === empty($_POST['id_estado'])
    && false === empty($_POST['id_estatus'])
    && false === empty($_POST['id_usuario'])
    && false === empty($_POST['id_ubicacion'])
    && false === empty($_POST['id_departamento'])
) {
    /* Preparamos la consulta usando ? para insertar los valores */
    $stmt = $mysqli->prepare("
        INSERT INTO equipos (
            serial,
            marca,
            modelo,
            caracteristicas,
            ip_equipo,
            mac_equipo,
            id_tipo,
            id_estado,
            id_estatus,
            id_usuario,
            id_ubicacion,
            id_departamento
        ) VALUES (
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?
        )
    ");
    /* Comprobamos si hubo problemas con la preparación de la consulta */
    if ($stmt === false) {
        die($mysqli->error);
    }
    /* Asignamos las variables, no es necesario crear variables intermedias */
    $stmt->bind_param('ssssssssssss',
        $_POST['serial'],
        $_POST['marca'],
        $_POST['modelo'],
        $_POST['caracteristicas'],
        $_POST['ip_equipo'],
        $_POST['mac_equipo'],
        $_POST['id_tipo'],
        $_POST['id_estado'],
        $_POST['id_estatus'],
        $_POST['id_usuario'],
        $_POST['id_ubicacion'],
        $_POST['id_departamento']
    );
    /* Comprobamos si se pudo realizar la consulta */
    if($stmt->execute() === true) {
        $mensaje = "Registro agregado correctamente";
    } else {
        /* Comprobamos si hubo duplicidad de registro (clave duplicada) */
        if ($stmt->errno === 1062) {
            $mensaje = "Error:\nRegistro duplicado";
        } else {
            $mensaje = "Error al ingresar:\n" . $stmt->error;
        }
    }
    /* Enviamos al navegador de manera segura el mensaje de texto */
    echo '<script>alert(', json_encode($mensaje), ')</script>';
}
/* Mostramos el formulario para introducir datos */
?><form action="<?= htmlspecialchars($_SERVER['PHP_SELF']) ?>" method="post">
    serial: <input type="text" name="serial" /><br/>
    marca: <input type="text" name="marca" /><br/>
    modelo: <input type="text" name="modelo" /><br/>
    caracteristicas: <input type="text" name="caracteristicas" /><br/>
    ip_equipo: <input type="text" name="ip_equipo" /><br/>
    mac_equipo: <input type="text" name="mac_equipo" /><br/>
    id_tipo: <input type="text" name="id_tipo" /><br/>
    id_estado: <input type="text" name="id_estado" /><br/>
    id_estatus: <input type="text" name="id_estatus" /><br/>
    id_usuario: <input type="text" name="id_usuario" /><br/>
    id_ubicacion: <input type="text" name="id_ubicacion" /><br/>
    id_departamento: <input type="text" name="id_departamento" /><br/>
    <input type="submit" />
</form>

Una vez que hagas eso el servidor MySQL te dará un error 1062 cuando intentes introducir un registro duplicado, no tendrás que realizar consultas previas sensibles a condiciones de carrera que te puedan dar registros duplicados.

<?php
/* a) No necesitas los paréntesis en una construcción del lenguaje.
   b) Es mejor usar "require_once" para evitar inclusión doble. */
require_once 'connect_db.php';
/* a) Usar "empty" e "isset" al mismo tiempo es innecesario.
   b) Según PSR-2 sólo debe haber un elemento por línea, evita poner dos. */
if (
    false === empty($_POST['serial'])
    && false === empty($_POST['marca'])
    && false === empty($_POST['modelo'])
    && false === empty($_POST['caracteristicas'])
    && false === empty($_POST['ip_equipo'])
    && false === empty($_POST['mac_equipo'])
    && false === empty($_POST['id_tipo'])
    && false === empty($_POST['id_estado'])
    && false === empty($_POST['id_estatus'])
    && false === empty($_POST['id_usuario'])
    && false === empty($_POST['id_ubicacion'])
    && false === empty($_POST['id_departamento'])
) {
    /* Preparamos la consulta usando ? para insertar los valores */
    $stmt = $mysqli->prepare("
        INSERT INTO equipos (
            serial,
            marca,
            modelo,
            caracteristicas,
            ip_equipo,
            mac_equipo,
            id_tipo,
            id_estado,
            id_estatus,
            id_usuario,
            id_ubicacion,
            id_departamento
        ) VALUES (
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?
        )
    ");
    /* Comprobamos si hubo problemas con la preparación de la consulta */
    if ($stmt === false) {
        die($mysqli->error);
    }
    /* Asignamos las variables */
    $stmt->bind_param('ssssssssssss',
        $_POST['serial'],
        $_POST['marca'],
        $_POST['modelo'],
        $_POST['caracteristicas'],
        $_POST['ip_equipo'],
        $_POST['mac_equipo'],
        $_POST['id_tipo'],
        $_POST['id_estado'],
        $_POST['id_estatus'],
        $_POST['id_usuario'],
        $_POST['id_ubicacion'],
        $_POST['id_departamento']
    );
    /* Comprobamos si se pudo realizar la consulta */
    if($stmt->execute() === true) {
        $mensaje = "Registro agregado correctamente";
    } else {
        /* Comprobamos si hubo duplicidad de registro (clave duplicada) */
        if ($stmt->errno === 1062) {
            $mensaje = "Error:\nRegistro duplicado";
        } else {
            $mensaje = "Error al ingresar:\n" . $stmt->error;
        }
    }
    /* Enviamos al navegador de manera segura el mensaje de texto */
    echo '<script>alert(', json_encode($mensaje), ')</script>';
}
/* Mostramos el formulario para introducir datos */
?><form action="<?= htmlspecialchars($_SERVER['PHP_SELF']) ?>" method="post">
    serial: <input type="text" name="serial" /><br/>
    marca: <input type="text" name="marca" /><br/>
    modelo: <input type="text" name="modelo" /><br/>
    caracteristicas: <input type="text" name="caracteristicas" /><br/>
    ip_equipo: <input type="text" name="ip_equipo" /><br/>
    mac_equipo: <input type="text" name="mac_equipo" /><br/>
    id_tipo: <input type="text" name="id_tipo" /><br/>
    id_estado: <input type="text" name="id_estado" /><br/>
    id_estatus: <input type="text" name="id_estatus" /><br/>
    id_usuario: <input type="text" name="id_usuario" /><br/>
    id_ubicacion: <input type="text" name="id_ubicacion" /><br/>
    id_departamento: <input type="text" name="id_departamento" /><br/>
    <input type="submit" />
</form>

Una vez que hagas eso el servidor MySQL te dará un error 1062 (SQLSTATE: 23000 (ER_DUP_ENTRY)) cuando intentes introducir un registro duplicado, no tendrás que realizar consultas previas sensibles a condiciones de carrera que te puedan dar registros duplicados.

<?php
/* a) No necesitas los paréntesis en una construcción del lenguaje.
   b) Es mejor usar "require_once" para evitar inclusión doble. */
require_once 'connect_db.php';
/* a) Usar "empty" e "isset" al mismo tiempo es innecesario.
   b) Según PSR-2 sólo debe haber un elemento por línea, evita poner dos. */
if (
    false === empty($_POST['serial'])
    && false === empty($_POST['marca'])
    && false === empty($_POST['modelo'])
    && false === empty($_POST['caracteristicas'])
    && false === empty($_POST['ip_equipo'])
    && false === empty($_POST['mac_equipo'])
    && false === empty($_POST['id_tipo'])
    && false === empty($_POST['id_estado'])
    && false === empty($_POST['id_estatus'])
    && false === empty($_POST['id_usuario'])
    && false === empty($_POST['id_ubicacion'])
    && false === empty($_POST['id_departamento'])
) {
    /* Preparamos la consulta usando ? para insertar los valores */
    $stmt = $mysqli->prepare("
        INSERT INTO equipos (
            serial,
            marca,
            modelo,
            caracteristicas,
            ip_equipo,
            mac_equipo,
            id_tipo,
            id_estado,
            id_estatus,
            id_usuario,
            id_ubicacion,
            id_departamento
        ) VALUES (
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?
        )
    ");
    /* Comprobamos si hubo problemas con la preparación de la consulta */
    if ($stmt === false) {
        die($mysqli->error);
    }
    /* Asignamos las variables, no es necesario crear variables intermedias */
    $stmt->bind_param('ssssssssssss',
        $_POST['serial'],
        $_POST['marca'],
        $_POST['modelo'],
        $_POST['caracteristicas'],
        $_POST['ip_equipo'],
        $_POST['mac_equipo'],
        $_POST['id_tipo'],
        $_POST['id_estado'],
        $_POST['id_estatus'],
        $_POST['id_usuario'],
        $_POST['id_ubicacion'],
        $_POST['id_departamento']
    );
    /* Comprobamos si se pudo realizar la consulta */
    if($stmt->execute() === true) {
        $mensaje = "Registro agregado correctamente";
    } else {
        /* Comprobamos si hubo duplicidad de registro (clave duplicada) */
        if ($stmt->errno === 1062) {
            $mensaje = "Error:\nRegistro duplicado";
        } else {
            $mensaje = "Error al ingresar:\n" . $stmt->error;
        }
    }
    /* Enviamos al navegador de manera segura el mensaje de texto */
    echo '<script>alert(', json_encode($mensaje), ')</script>';
}
/* Mostramos el formulario para introducir datos */
?><form action="<?= htmlspecialchars($_SERVER['PHP_SELF']) ?>" method="post">
    serial: <input type="text" name="serial" /><br/>
    marca: <input type="text" name="marca" /><br/>
    modelo: <input type="text" name="modelo" /><br/>
    caracteristicas: <input type="text" name="caracteristicas" /><br/>
    ip_equipo: <input type="text" name="ip_equipo" /><br/>
    mac_equipo: <input type="text" name="mac_equipo" /><br/>
    id_tipo: <input type="text" name="id_tipo" /><br/>
    id_estado: <input type="text" name="id_estado" /><br/>
    id_estatus: <input type="text" name="id_estatus" /><br/>
    id_usuario: <input type="text" name="id_usuario" /><br/>
    id_ubicacion: <input type="text" name="id_ubicacion" /><br/>
    id_departamento: <input type="text" name="id_departamento" /><br/>
    <input type="submit" />
</form>
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Si tu campo serial no es la clave primaria de la tabla o no es un campo único entonces lo primero que debes hacer es incluir el campo como clave primaria (PRIMARY KEY) o clave única (UNIQUE) mediante la siguiente consulta SQL:

ALTER TABLE equipos
  ADD UNIQUE (serial);

Una vez que hagas eso el servidor MySQL te dará un error 1062 cuando intentes introducir un registro duplicado, no tendrás que realizar consultas previas sensibles a condiciones de carrera que te puedan dar registros duplicados.

El código que he usado para reproducir tu problema ha sido:

<?php
/* a) No necesitas los paréntesis en una construcción del lenguaje.
   b) Es mejor usar "require_once" para evitar inclusión doble. */
require_once 'connect_db.php';
/* a) Usar "empty" e "isset" al mismo tiempo es innecesario.
   b) Según PSR-2 sólo debe haber un elemento por línea, evita poner dos. */
if (
    false === empty($_POST['serial'])
    && false === empty($_POST['marca'])
    && false === empty($_POST['modelo'])
    && false === empty($_POST['caracteristicas'])
    && false === empty($_POST['ip_equipo'])
    && false === empty($_POST['mac_equipo'])
    && false === empty($_POST['id_tipo'])
    && false === empty($_POST['id_estado'])
    && false === empty($_POST['id_estatus'])
    && false === empty($_POST['id_usuario'])
    && false === empty($_POST['id_ubicacion'])
    && false === empty($_POST['id_departamento'])
) {
    /* Preparamos la consulta usando ? para insertar los valores */
    $stmt = $mysqli->prepare("
        INSERT INTO equipos (
            serial,
            marca,
            modelo,
            caracteristicas,
            ip_equipo,
            mac_equipo,
            id_tipo,
            id_estado,
            id_estatus,
            id_usuario,
            id_ubicacion,
            id_departamento
        ) VALUES (
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?,
            ?
        )
    ");
    /* Comprobamos si hubo problemas con la preparación de la consulta */
    if ($stmt === false) {
        die($mysqli->error);
    }
    /* Asignamos las variables */
    $stmt->bind_param('ssssssssssss',
        $_POST['serial'],
        $_POST['marca'],
        $_POST['modelo'],
        $_POST['caracteristicas'],
        $_POST['ip_equipo'],
        $_POST['mac_equipo'],
        $_POST['id_tipo'],
        $_POST['id_estado'],
        $_POST['id_estatus'],
        $_POST['id_usuario'],
        $_POST['id_ubicacion'],
        $_POST['id_departamento']
    );
    /* Comprobamos si se pudo realizar la consulta */
    if($stmt->execute() === true) {
        $mensaje = "Registro agregado correctamente";
    } else {
        /* Comprobamos si hubo duplicidad de registro (clave duplicada) */
        if ($stmt->errno === 1062) {
            $mensaje = "Error:\nRegistro duplicado";
        } else {
            $mensaje = "Error al ingresar:\n" . $stmt->error;
        }
    }
    /* Enviamos al navegador de manera segura el mensaje de texto */
    echo '<script>alert(', json_encode($mensaje), ')</script>';
}
/* Mostramos el formulario para introducir datos */
?><form action="<?= htmlspecialchars($_SERVER['PHP_SELF']) ?>" method="post">
    serial: <input type="text" name="serial" /><br/>
    marca: <input type="text" name="marca" /><br/>
    modelo: <input type="text" name="modelo" /><br/>
    caracteristicas: <input type="text" name="caracteristicas" /><br/>
    ip_equipo: <input type="text" name="ip_equipo" /><br/>
    mac_equipo: <input type="text" name="mac_equipo" /><br/>
    id_tipo: <input type="text" name="id_tipo" /><br/>
    id_estado: <input type="text" name="id_estado" /><br/>
    id_estatus: <input type="text" name="id_estatus" /><br/>
    id_usuario: <input type="text" name="id_usuario" /><br/>
    id_ubicacion: <input type="text" name="id_ubicacion" /><br/>
    id_departamento: <input type="text" name="id_departamento" /><br/>
    <input type="submit" />
</form>

Nota: He usado este esquema (usando el campo serial como clave primaria):

CREATE TABLE `equipos` (
 `serial` varchar(250) NOT NULL,
 `marca` varchar(250) NOT NULL,
 `modelo` varchar(250) NOT NULL,
 `caracteristicas` varchar(250) NOT NULL,
 `ip_equipo` varchar(250) NOT NULL,
 `mac_equipo` varchar(250) NOT NULL,
 `id_tipo` varchar(250) NOT NULL,
 `id_estado` varchar(250) NOT NULL,
 `id_estatus` varchar(250) NOT NULL,
 `id_usuario` varchar(250) NOT NULL,
 `id_ubicacion` varchar(250) NOT NULL,
 `id_departamento` varchar(250) NOT NULL,
 PRIMARY KEY (`serial`)
)