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Python学习笔记：访问数据库

發(fā)布時間：2025/3/15 python 16 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Python学习笔记：访问数据库小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

前言

最近在學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)，已經(jīng)跑出了幾個模型，但Pyhton的基礎(chǔ)不夠扎實，因此，開始補習(xí)Python了，大家都推薦廖雪峰的課程，因此，開始了學(xué)習(xí)，但光學(xué)有沒有用，還要和大家討論一下，因此，寫下這些帖子，廖雪峰的課程連接在這里：廖雪峰
Python的相關(guān)介紹，以及它的歷史故事和運行機制，可以參見這篇：python介紹
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Python面向?qū)ο缶幊?#xff08;1）：Python面向?qū)ο?
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Python錯誤調(diào)試（起）：Python調(diào)試：起
Python錯誤調(diào)試（承）：Python調(diào)試：承
Python錯誤調(diào)試（轉(zhuǎn)）：Python調(diào)試：轉(zhuǎn)
Python錯誤調(diào)試（合）：python調(diào)試：合
Python文件IO編程：Python文件IO
Python文件IO編程2：Python文件IO2
Python文件IO編程3：PYthon文件IO3
Python進程和線程（起）：Python進程和線程起
Python進程和線程（承）：Python進程和線程承
Python進程和線程（轉(zhuǎn)）：Python進程和線程轉(zhuǎn)
Python進程和線程（合）：Python進程和線程合
Python正則表達式：Python正則表達式
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Python學(xué)習(xí)筆記:常用內(nèi)建模塊3：Python學(xué)習(xí)筆記：常用內(nèi)建模塊3
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Python學(xué)習(xí)筆記:第三方模塊2：Python常用第三方模塊
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Python學(xué)習(xí)筆記：電子郵件：Python電子郵件1
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Python學(xué)習(xí)筆記：POP3服務(wù)器：PythonPOP3服務(wù)器

訪問數(shù)據(jù)庫

程序運行的時候，數(shù)據(jù)都是在內(nèi)存中的。當程序終止的時候，通常都需要將數(shù)據(jù)保存到磁盤上，無論是保存到本地磁盤，還是通過網(wǎng)絡(luò)保存到服務(wù)器上，最終都會將數(shù)據(jù)寫入磁盤文件。

而如何定義數(shù)據(jù)的存儲格式就是一個大問題。如果我們自己來定義存儲格式，比如保存一個班級所有學(xué)生的成績單：

名字成績

Michael	99
Bob	85
Bart	59
Lisa	87

你可以用一個文本文件保存，一行保存一個學(xué)生，用,隔開：

Michael,99 Bob,85 Bart,59 Lisa,87

你還可以用JSON格式保存，也是文本文件：

[{"name":"Michael","score":99},{"name":"Bob","score":85},{"name":"Bart","score":59},{"name":"Lisa","score":87} ]

你還可以定義各種保存格式，但是問題來了：

存儲和讀取需要自己實現(xiàn)，JSON還是標準格式，自己定義的格式就各式各樣了；

不能做快速查詢，只有把數(shù)據(jù)全部讀到內(nèi)存中才能自己遍歷，但有時候數(shù)據(jù)的大小遠遠超過了內(nèi)存（比如藍光電影，40GB的數(shù)據(jù)），根本無法全部讀入內(nèi)存。

為了便于程序保存和讀取數(shù)據(jù)，而且，能直接通過條件快速查詢到指定的數(shù)據(jù)，就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫（Database）這種專門用于集中存儲和查詢的軟件。

數(shù)據(jù)庫軟件誕生的歷史非常久遠，早在1950年數(shù)據(jù)庫就誕生了。經(jīng)歷了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫，層次數(shù)據(jù)庫，我們現(xiàn)在廣泛使用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫是20世紀70年代基于關(guān)系模型的基礎(chǔ)上誕生的。
關(guān)系模型有一套復(fù)雜的數(shù)學(xué)理論，但是從概念上是十分容易理解的。舉個學(xué)校的例子：
假設(shè)某個XX省YY市ZZ縣第一實驗小學(xué)有3個年級，要表示出這3個年級，可以在Excel中用一個表格畫出來：

grade

每個年級又有若干個班級，要把所有班級表示出來，可以在Excel中再畫一個表格：

class

這兩個表格有個映射關(guān)系，就是根據(jù)Grade_ID可以在班級表中查找到對應(yīng)的所有班級：

grade-classes

也就是Grade表的每一行對應(yīng)Class表的多行，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，這種基于表（Table）的一對多的關(guān)系就是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。

根據(jù)某個年級的ID就可以查找所有班級的行，這種查詢語句在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中稱為SQL語句，可以寫成：

SELECT * FROM classes WHERE grade_id = ‘1’;

結(jié)果也是一個表：

類似的，Class表的一行記錄又可以關(guān)聯(lián)到Student表的多行記錄：

由于本教程不涉及到關(guān)系數(shù)據(jù)庫的詳細內(nèi)容，如果你想從零學(xué)習(xí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫和基本的SQL語句，如果你想從零學(xué)習(xí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫和基本的SQL語句，請自行搜索相關(guān)課程。

NoSQL

你也許還聽說過NoSQL數(shù)據(jù)庫，很多NoSQL宣傳其速度和規(guī)模遠遠超過關(guān)系數(shù)據(jù)庫，所以很多同學(xué)覺得有了NoSQL是否就不需要SQL了呢？千萬不要被他們忽悠了，連SQL都不明白怎么可能搞明白NoSQL呢？

數(shù)據(jù)庫類別

既然我們要使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，就必須選擇一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫。目前廣泛使用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫也就這么幾種：

付費的商用數(shù)據(jù)庫：

Oracle，典型的高富帥；SQL Server，微軟自家產(chǎn)品，Windows定制專款；DB2，IBM的產(chǎn)品，聽起來挺高端；Sybase，曾經(jīng)跟微軟是好基友，后來關(guān)系破裂，現(xiàn)在家境慘淡。

這些數(shù)據(jù)庫都是不開源而且付費的，最大的好處是花了錢出了問題可以找廠家解決，不過在Web的世界里，常常需要部署成千上萬的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，當然不能把大把大把的銀子扔給廠家，所以，無論是Google、Facebook，還是國內(nèi)的BAT，無一例外都選擇了免費的開源數(shù)據(jù)庫：

MySQL，大家都在用，一般錯不了；PostgreSQL，學(xué)術(shù)氣息有點重，其實挺不錯，但知名度沒有MySQL高；sqlite，嵌入式數(shù)據(jù)庫，適合桌面和移動應(yīng)用。

作為Python開發(fā)工程師，選擇哪個免費數(shù)據(jù)庫呢？當然是MySQL。因為MySQL普及率最高，出了錯，可以很容易找到解決方法。而且，圍繞MySQL有一大堆監(jiān)控和運維的工具，安裝和使用很方便。

為了能繼續(xù)后面的學(xué)習(xí)，你需要從MySQL官方網(wǎng)站下載并安裝MySQL Community Server 5.6，這個版本是免費的，其他高級版本是要收錢的（請放心，收錢的功能我們用不上）。

使用sqlite

SQLite是一種嵌入式數(shù)據(jù)庫，它的數(shù)據(jù)庫就是一個文件。由于SQLite本身是C寫的，而且體積很小，所以，經(jīng)常被集成到各種應(yīng)用程序中，甚至在iOS和Android的App中都可以集成。
Python就內(nèi)置了SQLite3，所以，在Python中使用SQLite，不需要安裝任何東西，直接使用。
在使用SQLite前，我們先要搞清楚幾個概念：
表是數(shù)據(jù)庫中存放關(guān)系數(shù)據(jù)的集合，一個數(shù)據(jù)庫里面通常都包含多個表，比如學(xué)生的表，班級的表，學(xué)校的表，等等。表和表之間通過外鍵關(guān)聯(lián)。
要操作關(guān)系數(shù)據(jù)庫，首先需要連接到數(shù)據(jù)庫，一個數(shù)據(jù)庫連接稱為Connection；
連接到數(shù)據(jù)庫后，需要打開游標，稱之為Cursor，通過Cursor執(zhí)行SQL語句，然后，獲得執(zhí)行結(jié)果。
Python定義了一套操作數(shù)據(jù)庫的API接口，任何數(shù)據(jù)庫要連接到Python，只需要提供符合Python標準的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動即可。
由于SQLite的驅(qū)動內(nèi)置在Python標準庫中，所以我們可以直接來操作SQLite數(shù)據(jù)庫。
我們在Python交互式命令行實踐一下：

# 導(dǎo)入SQLite驅(qū)動: >>> import sqlite3 # 連接到SQLite數(shù)據(jù)庫 # 數(shù)據(jù)庫文件是test.db # 如果文件不存在，會自動在當前目錄創(chuàng)建: >>> conn = sqlite3.connect('test.db') # 創(chuàng)建一個Cursor: >>> cursor = conn.cursor() # 執(zhí)行一條SQL語句，創(chuàng)建user表: >>> cursor.execute('create table user (id varchar(20) primary key, name varchar(20))') <sqlite3.Cursor object at 0x10f8aa260> # 繼續(xù)執(zhí)行一條SQL語句，插入一條記錄: >>> cursor.execute('insert into user (id, name) values (\'1\', \'Michael\')') <sqlite3.Cursor object at 0x10f8aa260> # 通過rowcount獲得插入的行數(shù): >>> cursor.rowcount 1 # 關(guān)閉Cursor: >>> cursor.close() # 提交事務(wù): >>> conn.commit() # 關(guān)閉Connection: >>> conn.close()

我們再試試查詢記錄：

>>> conn = sqlite3.connect('test.db') >>> cursor = conn.cursor() # 執(zhí)行查詢語句: >>> cursor.execute('select * from user where id=?', ('1',)) <sqlite3.Cursor object at 0x10f8aa340> # 獲得查詢結(jié)果集: >>> values = cursor.fetchall() >>> values [('1', 'Michael')] >>> cursor.close() >>> conn.close()

使用Python的DB-API時，只要搞清楚Connection和Cursor對象，打開后一定記得關(guān)閉，就可以放心地使用。
使用Cursor對象執(zhí)行insert，update，delete語句時，執(zhí)行結(jié)果由rowcount返回影響的行數(shù)，就可以拿到執(zhí)行結(jié)果。
使用Cursor對象執(zhí)行select語句時，通過featchall()可以拿到結(jié)果集。結(jié)果集是一個list，每個元素都是一個tuple，對應(yīng)一行記錄。

如果SQL語句帶有參數(shù)，那么需要把參數(shù)按照位置傳遞給execute()方法，有幾個?占位符就必須對應(yīng)幾個參數(shù)，例如：

cursor.execute('select * from user where name=? and pwd=?', ('abc', 'password'))

SQLite支持常見的標準SQL語句以及幾種常見的數(shù)據(jù)類型。具體文檔請參閱SQLite官方網(wǎng)站。

小結(jié)

在Python中操作數(shù)據(jù)庫時，要先導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的驅(qū)動，然后，通過Connection對象和Cursor對象操作數(shù)據(jù)。

要確保打開的Connection對象和Cursor對象都正確地被關(guān)閉，否則，資源就會泄露。

如何才能確保出錯的情況下也關(guān)閉掉Connection對象和Cursor對象呢？請回憶try:…except:…finally:…的用法。

練習(xí)

請編寫函數(shù)，在Sqlite中根據(jù)分數(shù)段查找指定的名字：

# -*- coding: utf-8 -*-import os, sqlite3db_file = os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'test.db') if os.path.isfile(db_file):os.remove(db_file)# 初始數(shù)據(jù): conn = sqlite3.connect(db_file) cursor = conn.cursor() cursor.execute('create table user(id varchar(20) primary key, name varchar(20), score int)') cursor.execute(r"insert into user values ('A-001', 'Adam', 95)") cursor.execute(r"insert into user values ('A-002', 'Bart', 62)") cursor.execute(r"insert into user values ('A-003', 'Lisa', 78)") cursor.close() conn.commit() conn.close()def get_score_in(low, high):' 返回指定分數(shù)區(qū)間的名字，按分數(shù)從低到高排序 ' ----def get_score_in(low, high):try: value = [] conn = sqlite3.connect(db_file)cursor = conn.cursor()cursor.execute("select name from user where score>=? and score<=? order by score ASC", (low,high)) values = cursor.fetchall() for val in values: value.append(val[0])return valuefinally: conn.close() ---- # 測試: assert get_score_in(80, 95) == ['Adam'], get_score_in(80, 95) assert get_score_in(60, 80) == ['Bart', 'Lisa'], get_score_in(60, 80) assert get_score_in(60, 100) == ['Bart', 'Lisa', 'Adam'], get_score_in(60, 100)print('Pass')

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Python学习笔记：访问数据库的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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