Python DB API 规范
Python 可以支持非常多的数据库管理系统,比如 MySQL、Oracle、SQL Server 和 PostgreSQL 等。为了实现对这些 DBMS 的统一访问,Python 需要遵守一个规范,这就是 DB API 规范。我在下图中列出了 DB API 规范的作用,这个规范给我们提供了数据库对象连接、对象交互和异常处理的方式,为各种 DBMS 提供了统一的访问接口。这样做的好处就是如果项目需要切换数据库,Python 层的代码移植会比较简单。
我们在使用 Python 对 DBMS 进行操作的时候,需要经过下面的几个步骤:
- 引入 API 模块;
- 与数据库建立连接;
- 执行 SQL 语句;
- 关闭数据库连接。
如何使用 mysql-connector
使用 Python 对数据库进行访问需要基于 DB API 规范,这里有不少库供我们选择,比如 MySQLdb、mysqlclient、PyMySQL、peewee 和 SQLAIchemy 等。今天我讲解的是 mysql-connector,它是 MySQL 官方提供的驱动器,用来给后端语言,比如 Python 提供连接。
下面我们看下如何用 Python 使用 mysql-connector,以完成数据库的连接和使用。
首先安装 mysql-connector。在使用前,你需要先使用下面这句命令进行安装:
pip install mysql-connector
在安装之后,你可以创建数据库连接,然后查看下数据库的版本号,来验证下数据库是否连接成功。代码如下:
import mysql.connector
# 打开数据库连接
db = mysql.connector.connect(
host="localhost",
user="root",
passwd="123456", # 写上你的数据库密码
database='nbaplayers',
# auth_plugin='mysql_native_password'
)
# 获取操作游标
cursor = db.cursor()
# 执行 SQL 语句
cursor.execute("SELECT VERSION()")
# 获取一条数据
data = cursor.fetchone()
print("MySQL 版本: %s " % data)
# 关闭游标 & 数据库连接
cursor.close()
db.close()
上面这段代码中有两个重要的对象你需要了解下,分别是 Connection 和 Cursor。
Connection 就是对数据库的当前连接进行管理,我们可以通过它来进行以下操作:
- 1. 通过指定 host、user、passwd 和 port 等参数来创建数据库连接,这些参数分别对应着数据库 IP 地址、用户名、密码和端口号;
- 2. 使用 db.close() 关闭数据库连接;
- 3. 使用 db.cursor() 创建游标,操作数据库中的数据;
- 4. 使用 db.begin() 开启事务;
- 5. 使用 db.commit() 和 db.rollback(),对事务进行提交以及回滚。
当我们通过
cursor = db.cursor()
创建游标后,就可以通过面向过程的编程方式对数据库中的数据进行操作:
-
1. 使用
cursor.execute(query_sql)
,执行数据库查询; -
2. 使用
cursor.fetchone()
,读取数据集中的一条数据; -
3. 使用
cursor.fetchall()
,取出数据集中的所有行,返回一个元组 tuples 类型; -
4. 使用
cursor.fetchmany(n)
,取出数据集中的多条数据,同样返回一个元组 tuples; -
5. 使用
cursor.rowcount
,返回查询结果集中的行数。如果没有查询到数据或者还没有查询,则结果为 -1,否则会返回查询得到的数据行数; -
6. 使用
cursor.close()
,关闭游标。
对数据表进行增删改查
了解了 Connection 和 Cursor 的使用方式之后,我们来看下如何来对 heros 数据表进行 CRUD 的操作,即增加、读取、更新和删除。
增加数据。
假设我们想在 player 表中增加一名新球员,姓名为“约翰·科林斯”,球队 ID 为 1003(即亚特兰大老鹰),身高为 2.08m。代码如下:
# 插入新球员
sql = "INSERT INTO player (team_id, player_name, height) VALUES (%s, %s, %s)"
val = (1003, " 约翰 - 科林斯 ", 2.08)
cursor.execute(sql, val)
db.commit()
print(cursor.rowcount, " 记录插入成功。")
我们使用 cursor.execute 来执行相应的 SQL 语句,val 为 SQL 语句中的参数,SQL 执行后使用 db.commit() 进行提交。需要说明的是,我们在使用 SQL 语句的时候,可以向 SQL 语句传递参数,这时 SQL 语句里要统一用(%s)进行占位,否则就会报错。不论插入的数值为整数类型,还是浮点类型,都需要统一用(%s)进行占位。
另外在用游标进行 SQL 操作之后,还需要使用 db.commit() 进行提交,否则数据不会被插入。
然后是读取数据。我们来看下数据是否被插入成功,这里我们查询下身高大于等于 2.08m 的球员都有哪些,代码如下:
# 查询身高大于等于 2.08 的球员
sql = 'SELECT player_id, player_name, height FROM player WHERE height>=2.08'
cursor.execute(sql)
data = cursor.fetchall()
for each_player in data:
print(each_player)
修改数据呢
假如我想修改刚才插入的球员约翰·科林斯的身高,将身高修改成 2.09,代码如下:
# 修改球员约翰 - 科林斯
sql = 'UPDATE player SET height = %s WHERE player_name = %s'
val = (2.09, " 约翰 - 科林斯 ")
cursor.execute(sql, val)
db.commit()
print(cursor.rowcount, " 记录被修改。")
删除数据
最后我们看下如何删除约翰·科林斯这个球员的数据,代码如下:
sql = 'DELETE FROM player WHERE player_name = %s'
val = (" 约翰 - 科林斯 ",)
cursor.execute(sql, val)
db.commit()
print(cursor.rowcount, " 记录删除成功。")
最后都执行完了,我们来关闭游标和数据库的连接,使用以下代码即可:
cursor.close()
db.close()
针对上面的操作过程,你可以模拟下数据的 CRUD 操作,但有几点你需要注意。
- 1. 打开数据库连接以后,如果不再使用,则需要关闭数据库连接,以免造成资源浪费。
- 2. 在对数据进行增加、删除和修改的时候,可能会出现异常,这时就需要用
try...except
捕获异常信息。比如针对插入球员约翰·科林斯这个操作,你可以写成下面这样:
import traceback
try:
sql = "INSERT INTO player (team_id, player_name, height) VALUES (%s, %s, %s)"
val = (1003, " 约翰 - 科林斯 ", 2.08)
cursor.execute(sql, val)
db.commit()
print(cursor.rowcount, " 记录插入成功。")
except Exception as e:
# 打印异常信息
traceback.print_exc()
# 回滚
db.rollback()
finally:
# 关闭数据库连接
db.close()
运行结果告诉我们记录插入成功。
- 3. 如果你在使用 mysql-connector 连接的时候,系统报的错误为
authentication plugin caching_sha2
,这时你需要下载最新的版本更新来解决,点击这里进行更新。