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Python基礎(chǔ)入門教程33：企業(yè)級(jí)開發(fā)進(jìn)階6：數(shù)據(jù)庫操作

來源：奇酷教育發(fā)表于：2017-07-12 09:30:27

python作為一個(gè)編程語言，在開發(fā)B S或者C S結(jié)構(gòu)的軟件時(shí)，不可避免的會(huì)設(shè)計(jì)到和數(shù)據(jù)庫之間的交互操作，和其他高級(jí)的面向?qū)ο蟮恼Z言一樣，Py

python作為一個(gè)編程語言，在開發(fā)B/S或者C/S結(jié)構(gòu)的軟件時(shí)，不可避免的會(huì)設(shè)計(jì)到和數(shù)據(jù)庫之間的交互操作，和其他高級(jí)的面向?qū)ο蟮恼Z言一樣，Python在操作數(shù)據(jù)庫的過程中，盡量追求了簡(jiǎn)潔、統(tǒng)一、易用的風(fēng)格。

本節(jié)內(nèi)容

mysql數(shù)據(jù)庫連接驅(qū)動(dòng)的安裝
python連接mysql數(shù)據(jù)庫
增刪改查（CRUD）數(shù)據(jù)操作

注意，關(guān)于mysql數(shù)據(jù)庫的教程，我們后續(xù)還在其他的模塊進(jìn)行總結(jié)添加，如果大家需要的話^_^畢竟現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于這樣常規(guī)的技術(shù)教程還是非常多滴

1. mysql數(shù)據(jù)庫連接驅(qū)動(dòng)的安裝

1.1. 親，請(qǐng)明白為什么要有數(shù)據(jù)庫連接驅(qū)動(dòng)

首先：我們明白，編程語言和數(shù)據(jù)庫各自都是什么
編程語言：專門用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的獨(dú)立的個(gè)體
數(shù)據(jù)庫：專門用于進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的獨(dú)立的個(gè)體
也就是說，編程語言和數(shù)據(jù)庫本身是兩個(gè)完全獨(dú)立的個(gè)體，為了讓數(shù)據(jù)能更加優(yōu)雅的持久的存儲(chǔ)和處理，編程語言就得和數(shù)據(jù)庫配合完成我們的工作

因?yàn)榫幊陶Z言如果獨(dú)立處理數(shù)據(jù)的話，程序是運(yùn)行在系統(tǒng)的內(nèi)存中的，如果程序一旦終止，意味著處理的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失。為了持久的有效的保存數(shù)據(jù)，我們選擇將處理的數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中

其次：編程語言，憑什么可以訪問數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫給編程語言專門開了一個(gè)后門（API），通過這個(gè)后門（API）就可以讓編程語言對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改查操作了。當(dāng)然，必須得拿著數(shù)據(jù)庫提供給編程語言的正確的鑰匙才是可以的哦【鑰匙：數(shù)據(jù)庫連接驅(qū)動(dòng)+連接憑證】

最后：OK，此時(shí)，我們明白了，編程語言為什么和數(shù)據(jù)庫配合使用，為什么要有連接驅(qū)動(dòng)，接下來，進(jìn)入我們的安裝環(huán)節(jié)

python操作數(shù)據(jù)庫，其實(shí)就是兩個(gè)獨(dú)立個(gè)體之間的數(shù)據(jù)通信，和我們現(xiàn)實(shí)生活一樣，需要中間連接兩個(gè)獨(dú)立的人之間的手機(jī)和正確的電話號(hào)碼

python連接數(shù)據(jù)庫示意圖

1.2. 親，出錯(cuò)了~

安裝數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)，我們想到的第一件事應(yīng)該是搜索官方文檔或者問問度娘/谷哥，得到結(jié)果如下：

# 安裝mysql的python語言的數(shù)據(jù)庫連接驅(qū)動(dòng)
pip install mysql-connector-python --allow-exrternal mysql-connector-python

請(qǐng)注意：如果你使用的python版本是2.7或者3.4以下版本，是不會(huì)有任何問題的，因?yàn)閙ysql官方提供的驅(qū)動(dòng)支持的最高版本是Python2.7或者python3.4，如下圖

python驅(qū)動(dòng)版本

如果你跟我一樣，在一臺(tái)電腦上安裝了python2.7和python3.6的版本，尤其是目前使用的是python3.6的版本，上述安裝驅(qū)動(dòng)方式就會(huì)出現(xiàn)版本不支持的錯(cuò)誤，錯(cuò)誤信息如下：

python3.4+版本安裝驅(qū)動(dòng)報(bào)錯(cuò)提示

1.3. 沒事，有我在！

如果是對(duì)于Python3.4+的版本，mysql官方提供的驅(qū)動(dòng)已經(jīng)不滿足我們的需要，此時(shí)需要安裝一個(gè)第三方的驅(qū)動(dòng)來完成和數(shù)據(jù)庫的連接支持

這個(gè)神奇的第三方數(shù)據(jù)庫就是：PyMySQL

接下來，安裝它：

python3 -m pip install pymysql

安裝過程如下圖所示：

安裝pymysql模塊

安裝完成后，可以通過import引入到我們的python程序中哦

注意：python2和python3連操作數(shù)據(jù)庫的方式稍有差異，python2.x操作數(shù)據(jù)庫主要使用的是mysqldb模塊；python3.x操作數(shù)據(jù)庫我們選擇使用pymysql。當(dāng)然，操作方式是一樣的，并沒有什么太大區(qū)別

2. python連接mysql數(shù)據(jù)庫

我們?cè)谇懊娴膬?nèi)容中，已經(jīng)安裝好了數(shù)據(jù)庫連接驅(qū)動(dòng)，接下來，通過python程序來連接數(shù)據(jù)庫
廢話不多，上干貨：

# 引入我們需要的操作數(shù)據(jù)庫模塊
import pymysql

# 連接數(shù)據(jù)庫
conn = pymysql.connect(
    host="localhost",   # 數(shù)據(jù)庫主機(jī)IP地址
    user="root",        # 數(shù)據(jù)庫登錄賬號(hào)
    password="",        # 數(shù)據(jù)庫登錄密碼
    database="pydb",    # 要連接的數(shù)據(jù)庫
    port=3306,          # 連接數(shù)據(jù)庫的端口號(hào)
    charset="utf-8"     # 使用指定編碼連接數(shù)據(jù)庫
)

請(qǐng)記住上面的代碼，連接數(shù)據(jù)庫就是這么簡(jiǎn)單！
有人說~我記不住怎么辦，記不住那么多信息，可以記住pymysql.connect()，這樣總是可以的吧，然后進(jìn)入pymysql提供的connections.py源代碼中就可以看到connect()方法，它是這么寫的

def __init__(self, host=None, user=None, password="",
                 database=None, port=0, unix_socket=None,
                 charset='', sql_mode=None,
                 read_default_file=None, conv=None, use_unicode=None,
                 client_flag=0, cursorclass=Cursor, init_command=None,
                 connect_timeout=10, ssl=None, read_default_group=None,
                 compress=None, named_pipe=None, no_delay=None,
                 autocommit=False, db=None, passwd=None, local_infile=False,
                 max_allowed_packet=16*1024*1024, defer_connect=False,
                 auth_plugin_map={}, read_timeout=None, write_timeout=None,
                 bind_address=None):

上述pymysql的connections.py中上面的代碼的意思比較簡(jiǎn)單，每一個(gè)參數(shù)都通過參數(shù)名稱我們基本就能明白參數(shù)是什么意義了。常用的也就那么幾個(gè)。

3. python操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)

首先，我們打開mysql數(shù)據(jù)庫編輯工具（這里我使用的是sqlyog操作mysql，大家可以隨意），創(chuàng)建用戶表（我們將數(shù)據(jù)庫表創(chuàng)建的稍微正式點(diǎn)）：

# 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫
CREATE DATABASE pydb;

# 指定使用數(shù)據(jù)庫
USE pydb;

# 創(chuàng)建用戶表
CREATE TABLE users(
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '用戶賬號(hào)',
    userpass VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '登錄密碼',
    nickname VARCHAR(50) COMMENT '昵稱',
    age INT COMMENT '年齡',
    gender VARCHAR(5) COMMENT '性別',
    phone VARCHAR(15) COMMENT '聯(lián)系方式',
    email VARCHAR(50) COMMENT '郵箱',
    createTime DATETIME COMMENT '賬號(hào)創(chuàng)建時(shí)間',
    updateTime DATETIME COMMENT '賬號(hào)最后修改時(shí)間',
    lastLogin DATETIME COMMENT '賬號(hào)最后登錄時(shí)間',
    usersFlag INT COMMENT '賬號(hào)狀態(tài)：0 正常 1 鎖定 2 刪除',
    remark TEXT COMMENT '備注'
) DEFAULT CHARSET "utf8";

# 增加測(cè)試數(shù)據(jù)
INSERT INTO users(username, userpass, nickname, age, gender, phone, email, createTime, updateTime, lastLogin, usersFlag, remark)
VALUES("tom", "123", "凱特", 48, "男", "13868686868", "cat@163.com", "2017-06-01","2017-06-02","2017-06-05",0,"tom and jerry 管理員"),
("jerry", "111", "杰瑞", 46, "女", "15688888888", "mouse@163.com", "2017-06-01","2017-06-03","2017-06-04",0,"tom and jerry 管理員");

3.1. 操作數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的步驟

連接數(shù)據(jù)庫
獲取一個(gè)訪問數(shù)據(jù)庫的操作對(duì)象
定義SQL語句
執(zhí)行SQL語句
處理結(jié)果
關(guān)閉和數(shù)據(jù)庫之間的連接

我們使用python操作數(shù)據(jù)庫，打開和數(shù)據(jù)庫的連接并維持連接是需要消耗系統(tǒng)資源滴，切記操作完成之后一定要關(guān)閉和數(shù)據(jù)庫之間的連接

3.2. 查詢數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)

核心API：
executer(sql)：執(zhí)行指定的sql語句，返回影響的行數(shù)
fetchall()：獲取SQL操作的所有數(shù)據(jù)
fetchone()：獲取SQL操作的第一條數(shù)據(jù)

接下來，上干貨：

# 引入我們需要的操作數(shù)據(jù)庫模塊
import pymysql

# 數(shù)據(jù)庫連接信息
HOST = "localhost"
USER = "root"
PASSWORD = ""
DATABASE = "pydb"
PORT = 3306
CHARSET = "utf8"

# 使用異常包含處理過程，方便在finally中關(guān)閉和數(shù)據(jù)庫的連接
try:
    # 連接數(shù)據(jù)庫
    conn = pymysql.connect(
        host=HOST,   # 數(shù)據(jù)庫主機(jī)IP地址
        user=USER,        # 數(shù)據(jù)庫登錄賬號(hào)
        password=PASSWORD,        # 數(shù)據(jù)庫登錄密碼
        database=DATABASE,    # 要連接的數(shù)據(jù)庫
        port=PORT,          # 連接數(shù)據(jù)庫的端口號(hào)
        charset=CHARSET     # 使用指定編碼連接數(shù)據(jù)庫
    )

    # 獲取執(zhí)行對(duì)象
    cursor = conn.cursor();

    # 定義查詢sql語句
    sql = "select * from users"

    # 執(zhí)行sql語句
    rows = cursor.execute(sql)

    # 獲取查詢結(jié)果
    result = cursor.fetchall()

    # 遍歷查詢結(jié)果
    for user in result:
        print("userid<%d>username<%s>userpass<%s>nickname<%s>createTime<%s>"
              % (user[0], user[1], user[2], user[3], user[8]))

except Exception as e:
    print("執(zhí)行過程出現(xiàn)異常<%s>" % str(e))
finally:
    # 不論是否出現(xiàn)異常，執(zhí)行完成后，保證數(shù)據(jù)庫連接關(guān)閉
    cursor.close()
    conn.close()

執(zhí)行上述代碼，返回如下預(yù)期的結(jié)果

userid<1>usernameuserpass<123>nickname<凱特>createTime<2017-06-01 00:00:00>
userid<2>usernameuserpass<111>nickname<杰瑞>createTime<2017-06-01 00:00:00>

下面是我們操作的過程中，明確操作結(jié)果就是一條數(shù)據(jù)的情況下

import pymysql

# 數(shù)據(jù)庫連接信息
HOST = "localhost"
USER = "root"
PASSWORD = ""
DATABASE = "pydb"
PORT = 3306
CHARSET = "utf8"

# 使用異常包含處理過程，方便在finally中關(guān)閉和數(shù)據(jù)庫的連接
try:
    # 連接數(shù)據(jù)庫
    conn = pymysql.connect(
        host=HOST,   # 數(shù)據(jù)庫主機(jī)IP地址
        user=USER,        # 數(shù)據(jù)庫登錄賬號(hào)
        password=PASSWORD,        # 數(shù)據(jù)庫登錄密碼
        database=DATABASE,    # 要連接的數(shù)據(jù)庫
        port=PORT,          # 連接數(shù)據(jù)庫的端口號(hào)
        charset=CHARSET     # 使用指定編碼連接數(shù)據(jù)庫
    )

    # 獲取執(zhí)行對(duì)象
    cursor = conn.cursor()

    # 定義sql語句
    sql = "select * from users"

    # 執(zhí)行sql語句
    rows = cursor.execute(sql)

    # 抓取查詢結(jié)果：獲取結(jié)果中的第一條數(shù)據(jù)
    result = cursor.fetchone()

    print("result:%s--%s--%s--%s" % (result[0], result[1], result[2], result[3]))
except Exception as e:
    print("出現(xiàn)異常<%s>" % str(e))
finally:
    # 關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接
    cursor.close()
    conn.close()

執(zhí)行上述代碼，可以看到數(shù)據(jù)也是正常獲取的

result:1--tom--123--凱特

3.3. 新增/更新/刪除數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫

廢話不說，直接上代碼，一定要看注釋啊

# 引入數(shù)據(jù)庫模塊
import pymysql

# 定義數(shù)據(jù)庫連接信息
HOST = "localhost"
USER = "root"
PASSWORD = ""
DATABASE = "pydb"
PORT = 3306
CHARSET = "utf8"

try:
    # 連接數(shù)據(jù)庫
    conn = pymysql.connect(
        host=HOST,
        user=USER,
        password=PASSWORD,
        database=DATABASE,
        port=PORT,
        charset=CHARSET
    )

    # 獲取執(zhí)行對(duì)象
    cursor = conn.cursor()

    """
    增加數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的操作：insert
    """
    # 定義sql語句
    insertSql = 'INSERT INTO users(username, userpass, nickname, age, gender, phone, email, createTime, updateTime, lastLogin, usersFlag, remark)\
            VALUES("shuke", "123", "舒克", 42, "男", "15686868686", "shuke@163.com", "2017-06-01","2017-06-02","2017-06-05",0,"shuke and beita")'

    # 執(zhí)行sql語句
    rows = cursor.execute(insertSql)
    # 將更改的數(shù)據(jù)提交更新
    conn.commit()
    print("共有%d條數(shù)據(jù)被添加到數(shù)據(jù)庫中了" % rows)

    """
    更新數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的操作：update
    """
    # 定義sql語句
    updateSql = 'update users set nickname = "凱特大叔" where id = 1'

    # 執(zhí)行sql語句
    rows = cursor.execute(updateSql)
    # 將更改的數(shù)據(jù)提交更新
    conn.commit()
    print("共有%d條數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中被修改了" % rows)

    """
    從數(shù)據(jù)庫中刪除數(shù)據(jù)：delete
    """
    # 定義sql語句
    deleteSql = 'delete from users where id = 2'

    # 執(zhí)行sql語句
    rows = cursor.execute(deleteSql)
    # 將刪除數(shù)據(jù)進(jìn)行提交更新
    conn.commit()
    print("共有%d條數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中被刪除了" % rows)

except Exception as e:
    print("出現(xiàn)異常<%s>" % str(e))
finally:
    cursor.close()
    conn.close()

上述代碼，包含了基本的insert/update/delete三種類型的操作，分別操作了不同的數(shù)據(jù)

操作數(shù)據(jù)之間數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)

python數(shù)據(jù)庫基本操作

上述程序運(yùn)行結(jié)束之后數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，仔細(xì)觀察

python數(shù)據(jù)庫基本操作

3.4. 使用占位符進(jìn)行數(shù)據(jù)操作【需要掌握】

在SQL操作的過程中，如果我們通過將SQL字符串和對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通過拼接來操作的話，會(huì)變得非常的麻煩，大家可以試試上面的程序中的數(shù)據(jù)，如果都是用戶輸入的，然后增加到SQL語句中，會(huì)是什么樣的場(chǎng)景

所以有了占位符的方式，來簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)和SQL語句之間的操作，廢話不多，代碼大家一看就懂，上干貨：

# 引入數(shù)據(jù)庫模塊
import pymysql

# 定義數(shù)據(jù)庫連接信息
HOST = "localhost"
USER = "root"
PASSWORD = ""
DATABASE = "pydb"
PORT = 3306
CHARSET = "utf8"

try:
    # 連接數(shù)據(jù)庫
    conn = pymysql.connect(
        host=HOST,
        user=USER,
        password=PASSWORD,
        database=DATABASE,
        port=PORT,
        charset=CHARSET
    )

    # 獲取執(zhí)行對(duì)象
    cursor = conn.cursor()

    """
    增加數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的操作：insert
    """
    # 定義sql語句
    insertSql = 'INSERT INTO users(username, userpass, nickname, age, gender, phone, email, createTime, updateTime, lastLogin, usersFlag, remark)\
            VALUES(%s, %s, %s, %s, %s, %s, %s, %s, %s, %s, %s, %s)'

    # 執(zhí)行sql語句
    rows = cursor.execute(insertSql, ("shuke", "123", "舒克", 42, "男", "15686868686", "shuke@163.com", "2017-06-01","2017-06-02","2017-06-05",0,"shuke and beita"))
    # 將更改的數(shù)據(jù)提交更新
    conn.commit()
    print("共有%d條數(shù)據(jù)被添加到數(shù)據(jù)庫中了" % rows)

    """
    更新數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的操作：update
    """
    # 定義sql語句
    updateSql = 'update users set nickname = %s where id = %s'

    # 執(zhí)行sql語句
    rows = cursor.execute(updateSql, ["凱特大叔", 1])
    # 將更改的數(shù)據(jù)提交更新
    conn.commit()
    print("共有%d條數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中被修改了" % rows)

    """
    從數(shù)據(jù)庫中刪除數(shù)據(jù)：delete
    """
    # 定義sql語句
    deleteSql = 'delete from users where id = %s'

    # 執(zhí)行sql語句
    rows = cursor.execute(deleteSql, 1)
    # 將刪除數(shù)據(jù)進(jìn)行提交更新
    conn.commit()
    print("共有%d條數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中被刪除了" % rows)

except Exception as e:
    print("出現(xiàn)異常<%s>" % str(e))
finally:
    cursor.close()
    conn.close()

上述代碼的執(zhí)行操作，和前面的基本操作是一致的，大家可以試試。

3.5. 批量操作及性能優(yōu)化建議

在python中，為了方便進(jìn)行批量數(shù)據(jù)的處理【批量數(shù)據(jù)增加、修改、刪除等操作】提供了一個(gè)executemany()函數(shù)，操作方式和占位符的方式有點(diǎn)類似

直接上干貨

# 引入數(shù)據(jù)庫模塊
import pymysql

# 定義數(shù)據(jù)庫連接信息
HOST = "localhost"
USER = "root"
PASSWORD = ""
DATABASE = "pydb"
PORT = 3306
CHARSET = "utf8"

try:
    # 連接數(shù)據(jù)庫
    conn = pymysql.connect(
        host=HOST,
        user=USER,
        password=PASSWORD,
        database=DATABASE,
        port=PORT,
        charset=CHARSET
    )

    # 獲取執(zhí)行對(duì)象
    cursor = conn.cursor()

    """
    增加數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫的操作：使用占位符進(jìn)行批量操作
    """
    # 定義sql語句
    insertSql = 'INSERT INTO users(username, userpass, nickname, age) VALUES(%s, %s, %s, %s)'
    args = [("member1", "123", "會(huì)員1", 12),
            ("member2", "123", "會(huì)員2", 34),
            ("member3", "123", "會(huì)員3", 23),
            ("member4", "123", "會(huì)員4", 42)]

    # 執(zhí)行sql語句
    rows = cursor.executemany(insertSql, args)
    # 將更改的數(shù)據(jù)提交更新
    conn.commit()
    print("共有%d條數(shù)據(jù)被添加到數(shù)據(jù)庫中了" % rows)

except Exception as e:
    print("出現(xiàn)異常<%s>" % str(e))
finally:
    cursor.close()
    conn.close()

上述代碼中，我們可以看到，sql語句只是定義了一條語句，但是在后面的參數(shù)卻是一個(gè)列表，列表中包含了多條數(shù)據(jù)值，執(zhí)行的時(shí)候多條數(shù)據(jù)值會(huì)一起插入到數(shù)據(jù)庫中

打開sqlyog，執(zhí)行情況數(shù)據(jù)表users 的操作

truncate table users; # 清空users表中的數(shù)據(jù)

執(zhí)行上述程序,數(shù)據(jù)庫中就出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)

pymysql批量執(zhí)行增加數(shù)據(jù)操作

但是，我們要說的是但是
executemany(sql, args)函數(shù)只是適合執(zhí)行多條數(shù)據(jù)，但是不要去執(zhí)行大量數(shù)據(jù)（如執(zhí)行幾千幾萬條數(shù)據(jù)）
這是為什么呢？
因?yàn)槌Ｒ?guī)項(xiàng)目中，會(huì)有批量刪除、修改等操作，但是常規(guī)項(xiàng)目中的批量只是幾十條數(shù)據(jù)，為了簡(jiǎn)化操作python提供了executemany()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)了這樣的功能
但是大量數(shù)據(jù)操作，使用executemany()反倒會(huì)影響執(zhí)行效率，讓數(shù)據(jù)庫操作變得緩慢，此時(shí)建議根據(jù)不同的數(shù)據(jù)庫使用多條sql語句拼接的方式來實(shí)現(xiàn)。

>>>更多VR/AR入門教程:VR入門

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