• 簡(jiǎn)介

  創(chuàng)新互聯(lián)長(zhǎng)期為成百上千家客戶提供的網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)，團(tuán)隊(duì)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)10年，關(guān)注不同地域、不同群體，并針對(duì)不同對(duì)象提供差異化的產(chǎn)品和服務(wù)；打造開(kāi)放共贏平臺(tái)，與合作伙伴共同營(yíng)造健康的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境。為亞?wèn)|企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)的做網(wǎng)站、網(wǎng)站制作，亞?wèn)|網(wǎng)站改版等技術(shù)服務(wù)。擁有十載豐富建站經(jīng)驗(yàn)和眾多成功案例,為您定制開(kāi)發(fā)。

  在任何應(yīng)用中，都需要持久化存儲(chǔ)，一般有3種基礎(chǔ)的存儲(chǔ)機(jī)制：文件、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以及一些混合類(lèi)型。這種混合類(lèi)型包括現(xiàn)有系統(tǒng)上的API、ORM、文件管理器、電子表格、配置文件等。在了解數(shù)據(jù)庫(kù)以及如何在Python中使用他們之前，首先需要知道數(shù)據(jù)庫(kù)概念以及SQL語(yǔ)句。

底層存儲(chǔ)

   數(shù)據(jù)庫(kù)通常使用文件系統(tǒng)作為基本的持久化存儲(chǔ)，它可以是普通的操作系統(tǒng)文件、專(zhuān)用的操作系統(tǒng)文件，甚至是原始的磁盤(pán)分區(qū)。

用戶接口

   大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供了命令行工具，可以使用其執(zhí)行SQL語(yǔ)句或查詢。此外還有一些GUI工具，使用命令行客戶端或數(shù)據(jù)庫(kù)客戶端庫(kù)，向用戶提供便捷的界面。

數(shù)據(jù)庫(kù)

  一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(RDBMS)通?？梢怨芾矶鄠€(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，比如銷(xiāo)售、市場(chǎng)、用戶支持等，都可以在同一個(gè)服務(wù)端。

組件

  數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)可以抽象為一張表。每行數(shù)據(jù)都有一些字段對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)庫(kù)的列。每一行的表定義的集合以及每個(gè)表的數(shù)據(jù)類(lèi)型放到一起定義了數(shù)據(jù)庫(kù)的模式(schema)。數(shù)據(jù)庫(kù)可以創(chuàng)建(create)和刪除(drop)，表也一樣。往數(shù)據(jù)庫(kù)里添加新行叫做插入(insert)，修改表中已存在的行叫做更新(update)，而移除表中已存在的行叫做刪除(delete)、這些動(dòng)作通常稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)命令或操作。使用可選條件請(qǐng)求獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中的行稱(chēng)為查詢(query)。

SQL

   數(shù)據(jù)庫(kù)命令和查詢操作是通過(guò)SQL語(yǔ)句提交給數(shù)據(jù)庫(kù)的。雖然并非所有數(shù)據(jù)庫(kù)都是用SQL語(yǔ)句，但是大多數(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)使用。下面是一些SQL命令示例，大部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)不區(qū)分大小寫(xiě)，但是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵字使用大寫(xiě)字母是最為廣泛接受的風(fēng)格。大多數(shù)命令需要結(jié)尾的分號(hào)(;)來(lái)結(jié)束這條語(yǔ)句。

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)

MySQL> CREATE DATABASE test;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

使用數(shù)據(jù)庫(kù)與刪除數(shù)據(jù)庫(kù)

mysql> USE test;
Database changed
mysql> DROP DATABASE test;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

創(chuàng)建表

mysql> CREATE TABLE users (login VARCHAR(8),userid INT,projid INT);
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

插入行

mysql> INSERT INTO users VALUES('lena',211,1);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

更新行

mysql> UPDATE users SET userid=311 WHERE projid=1;        
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

刪除行

mysql> DELETE FROM users WHERE projid=1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

刪除表并清空數(shù)據(jù)

mysql> DROP TABLE users;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

   在Python中數(shù)據(jù)庫(kù)是通過(guò)適配器的方式進(jìn)行訪問(wèn)。適配器是一個(gè)Python模塊，使用它可以與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶端接口相連。如圖所示為編寫(xiě)Python數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，包括使用和沒(méi)有使用ORM的情況。從圖中可以看出DB-API是連接到數(shù)據(jù)庫(kù)客戶端的C語(yǔ)言的接口。

• Python的DB-API

   DB-API是闡明一系列所需對(duì)象和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)機(jī)制的標(biāo)準(zhǔn)，它可以為不同的數(shù)據(jù)庫(kù)適配器和底層數(shù)據(jù)庫(kù)提供一致性的訪問(wèn)。DB-API標(biāo)準(zhǔn)要求必須提供下表的功能和屬性。

數(shù)據(jù)屬性

  apilevel，該字符串致命模塊需要兼容的DB-API最高版本

  threadsafety，指明模塊線程的安全級(jí)別

    0：不支持線程安全，線程間不能共享模塊。

    1：最小化線程安全支持，線程間可以共享模塊，但不能共享連接。

    2：適度的線程安全支持，線程間可以共享模塊和連接，但不能共享游標(biāo)。

    3：完全的線程安全支持，線程可以共享模塊，連接和游標(biāo)。

參數(shù)風(fēng)格 

  DB-API支持以不同的方式指明如何將參數(shù)與SQL語(yǔ)句進(jìn)行整合，并最終傳遞給服務(wù)器中執(zhí)行。該參數(shù)是一個(gè)字符，用于指定構(gòu)建查詢行或命令時(shí)使用的字符串替代形式。

函數(shù)屬性

  connect()函數(shù)通過(guò)Connection對(duì)象訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。兼容模塊繼續(xù)實(shí)現(xiàn)connect()函數(shù)，該函數(shù)創(chuàng)建并返回一個(gè)Connection對(duì)象。connect()函數(shù)可以使用包含多個(gè)參數(shù)的字符串來(lái)傳遞數(shù)據(jù)庫(kù)連接信息，也可以按照位置傳遞每個(gè)參數(shù)，或者時(shí)使用關(guān)鍵字參數(shù)的形式傳遞。

connect(host ='localhost', user = 'root', passwd ='123456',db='movie',charset='utf8')

異常

Connection對(duì)象

  應(yīng)用與數(shù)據(jù)之間進(jìn)行通信需要建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接。它是最基本的機(jī)制，只有通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)連接才能把命令傳遞到服務(wù)器，并得到返回的結(jié)果。當(dāng)一個(gè)連接建立后，可以創(chuàng)建一個(gè)游標(biāo)，向數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)送請(qǐng)求，然后從數(shù)據(jù)庫(kù)中接收回應(yīng)。

  Connection對(duì)象不需要包含任何數(shù)據(jù)，不過(guò)應(yīng)當(dāng)定義下標(biāo)的幾個(gè)方法：

Cursor對(duì)象

   當(dāng)建立連接后，就可以和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通信。游標(biāo)可以讓用戶提交數(shù)據(jù)庫(kù)命令，并且獲得查詢結(jié)果行。Python DB-API游標(biāo)對(duì)象總能提供游標(biāo)的功能，游標(biāo)對(duì)象最重要的屬性是execute()和fetch()方法，所有針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)請(qǐng)求都是通過(guò)它們執(zhí)行的。

• ORM與SQLAlchemy

  ORM(Object-Relational Mapping,對(duì)象關(guān)系映射)的作用實(shí)在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)實(shí)體對(duì)象之間做一個(gè)映射，這樣開(kāi)發(fā)者在操作數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)時(shí)，就不需要再去和復(fù)雜的SQL語(yǔ)句打交道，只需要簡(jiǎn)單的操作對(duì)象的屬性和方法。所有ORM必須具備3個(gè)方面的基本能力：映射技術(shù)、CURD操作和緩存技術(shù)。

   ORM在卡發(fā)者和數(shù)據(jù)庫(kù)之間建立了中間層，把數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成了Python中的對(duì)象實(shí)體，這樣即屏蔽不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的差異性，又使開(kāi)發(fā)者可以非常方便的操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。當(dāng)前SQLAlchemy是Python中最成熟的ORM框架，資源和文檔豐富。大多數(shù)Python Web框架對(duì)其都有很好的支持。

  Dialect用于和數(shù)據(jù)API進(jìn)行連接，根據(jù)配置文件的不同調(diào)用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)API，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作：

連接數(shù)據(jù)庫(kù)：

In [1]: from sqlalchemy import create_engine
In [2]: engine = create_engine('mysql+mysqlconnector://root@127.0.0.1:3306
   ...: /test',echo=True)

創(chuàng)建表:

In [3]: from sqlalchemy import Table, Column, Integer, String, MetaData, ForeignKey,Seque   ...:nce
In [4]: metadata = MetaData()
In [5]: users = Table('users', metadata,
   ...:     Column('id', Integer, Sequence('user_id_seq'), primary_key=True),
   ...:     Column('name', String(50)),
   ...:     Column('fullname', String(50)),
   ...:     Column('password', String(12))
   ...: )
In [6]: addresses = Table('addresses', metadata,
   ...:     Column('id', Integer, primary_key=True),
   ...:     Column('user_id', None, ForeignKey('users.id')),
   ...:     Column('email_address', String(50), nullable=False)
   ...: )
In [7]: metadata.create_all(engine)
2017-05-19 17:59:46,958 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine SHOW VARIABLES LIKE 'sql_mode'
2017-05-19 17:59:46,959 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
2017-05-19 17:59:46,960 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine SELECT DATABASE()
2017-05-19 17:59:46,960 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
2017-05-19 17:59:46,962 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine SELECT CAST('test plain returns' AS CHAR(60)) AS anon_1
2017-05-19 17:59:46,962 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
2017-05-19 17:59:46,963 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine SELECT CAST('test unicode returns' AS CHAR(60)) AS anon_1
2017-05-19 17:59:46,963 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
2017-05-19 17:59:46,964 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine DESCRIBE `users`
2017-05-19 17:59:46,964 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
2017-05-19 17:59:46,965 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine DESCRIBE `addresses`
2017-05-19 17:59:46,965 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
2017-05-19 17:59:46,966 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine ROLLBACK
2017-05-19 17:59:46,967 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine 
CREATE TABLE addresses (
        id INTEGER NOT NULL AUTO_INCREMENT, 
        user_id INTEGER, 
        email_address VARCHAR(50) NOT NULL, 
        PRIMARY KEY (id), 
        FOREIGN KEY(user_id) REFERENCES users (id)
)

2017-05-19 17:59:46,967 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
2017-05-19 17:59:46,994 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine COMMIT

插入數(shù)據(jù)：

In [8]: ins = users.insert()
In [9]: str(ins)
Out[9]: 'INSERT INTO users (id, name, fullname, password) VALUES (:id, :name, :fullname, :password)'
In [10]: ins = users.insert().values(id=1,name='jack', fullname='Jack Jones')
In [11]: ins.compile().params
  Out[11]: {'fullname': 'Jack Jones', 'id': 1, 'name': 'jack'}
In [12]: conn = engine.connect()
In [13]: result = conn.execute(ins)
2017-05-19 18:04:29,982 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine INSERT INTO users (id, name, fullname) VALUES (%(id)s, %(name)s, %(fullname)s)
2017-05-19 18:04:29,982 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {'id': 1, 'name': 'jack', 'fullname': 'Jack Jones'}
2017-05-19 18:04:29,982 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine COMMIT
In [16]: conn.execute(addresses.insert(), [                       #多條語(yǔ)句插入
    ...: ... {'user_id': 1, 'email_address' : 'jack@yahoo.com'},
    ...: ... {'user_id': 1, 'email_address' : 'jack@msn.com'},
    ...: ... {'user_id': 2, 'email_address' : 'www@www.org'},
    ...: ... {'user_id': 2, 'email_address' : 'wendy@aol.com'},
    ...: ... ])
2017-05-19 18:07:29,203 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine INSERT INTO addresses (user_id, email_address) VALUES (%(user_id)s, %(email_address)s)
2017-05-19 18:07:29,203 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine ({'user_id': 1, 'email_address': 'jack@yahoo.com'}, {'user_id': 1, 'email_address': 'jack@msn.com'}, {'user_id': 2, 'email_address': 'www@www.org'}, {'user_id': 2, 'email_address': 'wendy@aol.com'})
2017-05-19 18:07:29,204 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine COMMIT
  Out[16]: 

查詢

In [17]: from sqlalchemy.sql import select
In [18]: s = select([users])
In [19]: result = conn.execute(s)
2017-05-19 18:08:59,639 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine SELECT users.id, users.name, users.fullname, users.password 
FROM users
2017-05-19 18:08:59,639 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
In [20]: for row in result:
    ...:   print(row)
    ...:   
(1, 'jack', 'Jack Jones', None)
In [22]:  for row in conn.execute(select([users, addresses])):   #多條查詢
    ...:     print(row)
    ...:    
2017-05-19 18:11:41,681 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine SELECT users.id, users.name, users.fullname, users.password, addresses.id, addresses.user_id, addresses.email_address 
FROM users, addresses
2017-05-19 18:11:41,681 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
(1, 'jack', 'Jack Jones', None, 1, 1, 'jack@yahoo.com')
(1, 'jack', 'Jack Jones', None, 2, 1, 'jack@msn.com')
(1, 'jack', 'Jack Jones', None, 3, 2, 'www@www.org')
(1, 'jack', 'Jack Jones', None, 4, 2, 'wendy@aol.com')

更新

In [27]: stmt = users.update().values(fullname="Fullname: " + users.c.name)
In [28]: conn.execute(stmt)
2017-05-19 18:27:33,489 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine UPDATE users SET fullname=(concat(%(name_1)s, users.name))
2017-05-19 18:27:33,489 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {'name_1': 'Fullname: '}
2017-05-19 18:27:33,490 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine COMMIT
Out[28]: 

刪除

In [31]: conn.execute(addresses.delete())
2017-05-19 18:30:02,296 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine DELETE FROM addresses
2017-05-19 18:30:02,296 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {}
2017-05-19 18:30:02,297 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine COMMIT
  Out[31]: 
In [32]:  conn.execute(users.delete().where(users.c.name > 'm'))
2017-05-19 18:30:12,159 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine DELETE FROM users WHERE users.name > %(name_1)s
2017-05-19 18:30:12,159 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine {'name_1': 'm'}
2017-05-19 18:30:12,159 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine COMMIT
  Out[32]: