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Python之旅：第十三章-数据库支持

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  • Python之旅：第十三章 数据库支持
    • Python数据库API
      • 全局变量
      • 异常
      • 连接和游标
      • 类型
    • SQLite和PySQLite
      • 起步
      • 数据库应用程序示例

Python之旅：第十三章 数据库支持

Python支持对多种数据库的访问操作，它支持数据并发访问，并允许多个用户读写磁盘数据，也可以根据多个数据字段或属性进行复杂的搜索。本章将谈论Python数据库API，一种链接到SQL数据库的标准化方式，并演示如何使用这个API来执行一些基本的SQL操作。当然除了SQL数据库，Python也支持访问对象数据库，或一些NOSQL数据库，比如MongoDB等。

Python数据库API

在Python中，有一个标准数据库API(DB API)。

全局变量

所有与DB API 2.0兼容的数据库模块都必须包含三个全局变量，它们描述了模块的特征。如果要让程序能够使用多种不同的数据库，可能比较麻烦，一种更现实的做法是检查这些变量，看看给定的模块是否是程序能够接受的，如果不是，就显示何时的错误信息并退出或引发异常。

变量名 描述
apilevel 使用的Python DB API版本
threadsafety 模块的线程安全程序如何
paramstyle 在SQL查询中使用哪种参数风格

API级别(apilevel)是一个字符串常量，它指出了使用的API版本。在DB API 2.0中，这个变量的值为1.0或2.0,如果没有这个变量，就说明模块不与DB API2.0兼容。

线程安全程度(threadsafety)是一个0~3(含)的整数：

  • 0表示线程不能共享模块
  • 1表示线程可共享模块本身，但不能共享连接。
  • 2表示线程可共享模块和连接，但不能共享游标。
  • 3表示线程是绝对安全的。

参数风格(paramstyle)表示当你执行多个类似的数据库查询时，如何在SQL查询中插入参数。

异常

DB API定义了多种异常，这些异常构成了一个层次结构，因此使用一个except块就可捕获多种异常。

异常 超类 描述
StandardError 所有异常的超类
Warning StandardError 发生非致命问题时引发
Error StandardError 所有错误条件的超类
InterfaceError Error 与接口(而不是数据库)相关的错误
DatabaseError Error 与数据库相关的错误的超类
DataError DatabaseError 与数据相关的问题，如值不再合法的范围内
OperationalError DatabaseError 数据库操作内部的错误
IntegrityError DatabaseError 关系完整性遭到破坏，如键未通过检查
InternalError DatabaseError 数据库内部的错误，如游标无效
ProgrammingError DatabaseError 用户编程错误，如未找到数据库表
NotSupportedError DatabaseError 请求不支持的功能，如回滚

连接和游标

要使用底层的数据库系统，必须先连接到它，连接数据库使用函数connect,这个函数接收多个参数：

参数名 描述 是否可选
dsn 数据源名称，具体含义随数据库而异 否
user 用户名 是
password 用户密码 是
host 主机名 是
database 数据库名称 是

函数connect返回一个连接对象，表示当前到数据库的会话，这个对象有如下方法：

方法名 描述
close() 关闭连接对象，之后连接对象及其游标将不可用
commit() 提交事务，如果当前数据库支持的话，否则什么都不做
rollback() 回滚未提交的事务，可能不可用
cursor() 返回连接的游标对象

方法rollback可能不可用，因为并非所有的数据库都支持事务。如果可用，这个方法将撤销所有未提交的事务。

方法commit总是可用的，它提交未提交的事务，但如果数据库不支持事务，则什么都不做。

方法cursor返回当前的游标对象。我们可以使用游标对象来执行SQL查询和查看结果：

名称 描述
callproc(name[, params]) 使用指定的参数调用指定的数据库过程
close() 关闭游标，之后游标不可用
execute(oper[, params]) 执行一个SQL操作
executemany(oper, pseq) 多次执行指定的SQL操作
fetchone() 以序列的方式取回查询结果中的下一行，如果没有更多行，则返回None
fetchall() 以序列的方式取回余下的所有行
nextset() 跳到下一个结果集
setinputsizes(sizes) 用于为参数预定义内存区域
setoutputsize(size[, col]) 为取回大量数据而设置缓冲区长度

游标对象的属性如下：

名称 描述
description 由结果列描述组成的序列(只读)
rowcount 结果包含的行数(只读)
arraysize fetchmany返回的行数，默认为1

类型

对于插入到某些类型的列中的值，底层SQL数据库可能要求它们满足一定的条件，为了能够与底层SQL数据库正确的互操作，DB API定义了一些构造函数和常量，用于提供特殊的类型和值。比如要在数据库添加日期，应使用相应数据库连接模块中的构造函数Date来创建它。

名称 描述
Date(year, month, day) 创建包含日期值的对象
Time(hour, minute, second) 创建包含时间值的对象
Timestamp(y, mon, d, h, min, s) 创建包含时间戳的对象
DateFromTIcks(ticks) 根据从新纪元开始过去的秒数创建包含日期值的对象
TimeFromTicks(ticks) 根据从新纪元开始过去的秒数创建包含时间值的对象
imestampFromTicks(ticks) 根据从新纪元开始过去的秒数创建包含时间戳的对象
Binary(string) 创建包含二进制字符串值的对象
STRING 描述基于字符串的列(如CHAR)
BINARY 描述二进制列(如LONG或RAW)
NUMBER 描述数字列
DATETIME 描述日期/时间列
ROWID 描述行ID列

SQLite和PySQLite

在新版本的Python中，标准库包含了一个SQLite包装器：使用模块sqlite3实现的PySQLite。

起步

要使用Python标准库中的SQLite，可导入模块sqlite3，然后，你就可以创建直接到数据库文件的连接，为此，你只需提供一个文件名(它可以是文件的相对路径或绝对路径),如果指定的文件不存在，将自动创建它。

>>> import sqlite3
>>> conn = sqlite3.connect('somedatabase.db')

接下来我们可以从连接获取游标：

>>> curs = conn.cursor()

这个游标可用来执行SQL查询，执行完查询后，如果修改了数据，务必提交所做的修改，这样才会将其保存到文件中。

# 提交修改
>>> conn.commit()

要关闭连接，可以使用close方法

>>> conn.close()

数据库应用程序示例

import sqlite3

def convert(value):
    if value.startswith('~'):
        return value.strip('~')
    if not value:
        value = '0'
    return float(value)

conn = sqlite3.connect('/Users/liuzhen/python/food.db')
curs = conn.cursor()

curs.execute('''
CREATE TABLE food (
id TEXT PRIMARY KEY,
desc TEXT,
water FLOAT,
kcal FLOAT,
protein FLOAT,
fat FLOAT,
ash FLOAT,
carbs FLOAT,
fiber FLOAT,
sugar FLOAT
)
''')

query = 'INSERT INTO food VALUES (?,?,?,?,?,?,?,?,?,?)'
field_count = 10
for line in open('/Users/liuzhen/python/ABBREV.TXT'):
    fields = line.split('^')
    vals = [convert(f) for f in fields[:field_count]]
    curs.execute(query, vals)

conn.commit()
conn.close()

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kaindy7633 avatar Mar 08 '21 03:03 kaindy7633