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最全总结 | 聊聊 Python 数据处理全家桶(Sqlite篇

最全总结 | 聊聊 Python 数据处理全家桶(Sqlite篇

作者: AirPython | 来源:发表于2020-09-20 23:25 被阅读0次
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    1. 前言

    上篇文章 聊到 Python 处理 Mysql 数据库最常见的两种方式,本篇文章继续说另外一种比较常用的数据库:Sqlite

    Sqlite 是一种 嵌入式数据库,数据库就是一个文件,体积很小,底层由 C 语言编写,经常被集成到移动应用程序中

    事实上,Python 内置了 sqlite3 模块,不需要安装任何依赖,就可以直接操作 Sqlite 数据库

    2. 准备

    和 Python 操作 Mysql 类似,操作 Sqlite 主要包含下面 2 种方式:

    • sqlite3 + 原生 SQL

    • SQLAlchemy + ORM

    3. sqlite3 + 原生 SQL

    由于 Python 内置了 sqlite3 模块,这里直接导入就可以使用了

    # 导入内置模块sqlite3
    import sqlite3
    

    首先,我们使用 sqlite3 的 connnect() 方法创建一个数据库连接对象,如果数据库不存在,就自动在对应目录下新建一个数据库文件

    # 创建数据库连接对象,如果数据库不存在,就自动新建一个数据库文件
    # 还可以指定其他参数,包含:超时时间
     self.conn = sqlite3.connect(self.path_db)
    

    然后,通过数据库连接对象获取一个操作数据库的 游标实例

    # 获取操作数据库的游标对象
    self.cursor = self.conn.cursor()
    

    接着,使用数据库连接对象执行创建表的 SQL 语句,在数据库内新建一张表

    # 创建表
    SQL_CREATE_TABLE = '''CREATE TABLE IF NOT EXISTS PEOPLE
           (ID INT PRIMARY KEY     NOT NULL,
           NAME           TEXT    NOT NULL,
           AGE            INT     NOT NULL);'''
    
    def create_db_table(self):
        """
        初始化表
        :return:
        """
        self.conn.execute(SQL_CREATE_TABLE)
    

    接下来,我们通过增删改查来操作数据表

    1、新增

    同样以新增单条数据和多条数据为例

    对于单条数据的插入,只需要编写一条插入的 SQL 语句,然后作为参数执行上面数据库连接对象的 execute(sql) 方法,最后使用数据库连接对象的 commit() 方法将数据提交到数据库中

    # 插入一条数据
    SQL_INSERT_ONE_DATA = "INSERT INTO PEOPLE(id,name,age) VALUES(3,'xag',23);"
    
    def insert_one(self):
        """新增一条数据"""
        try:
            self.conn.execute(SQL_INSERT_ONE_DATA)
            # 必须要提交,才能正确执行
            self.conn.commit()
        except Exception as e:
            self.conn.rollback()
            print('插入一条记录失败,回滚~')
    

    需要注意的是,插入操作经常会因为主键原因导致新增异常,所以需要捕获异常,执行回滚操作

    使用数据库连接对象的 executemany() 方法,传入插入的 SQL 语句及 位置变量列表,可以实现一次插入多条数据

    # 插入多条数据(3个变量,包含:id、name、value)
    SQL_INSERT_MANY_DATA = 'INSERT INTO PEOPLE (id,name,age) VALUES(?,?,?);'
    
    # 待插入的数据
    self.data = [(4, '张三', 11), (5, '李四', 12), (6, '王五', 13)]
    
    def insert_many(self, data):
        """新增多条数据"""
        try:
            self.conn.executemany(SQL_INSERT_MANY_DATA, data)
            self.conn.commit()
        except Exception as e:
            self.conn.rollback()
            print('插入多条记录失败,回滚~')
    

    2、查询

    查询分为 2 步,分别是:

    • 通过游标对象执行查询的 SQL 语句

    • 调用游标对象的方法获取查询结果

    比如:

    要获取所有数据,可以使用游标对象的 fetchall() 方法

    要获取第一条满足条件的数据,可以使用 fetchone() 方法

    另外,fetchmany(num) 可以查询固定数量的数据

    # 查询的SQL语句
    SQL_QUERY_ONE_DATA = "SELECT * FROM PEOPLE WHERE id={}"
    
    def query_one(self, id):
        """
        查询一条数据
        :param id:
        :return:
        """
        self.cursor.execute(SQL_QUERY_ONE_DATA.format(id))
    
        # fetchone():查询第一条数据
        # fetchall():查询所有数据
        # fetchmany(1):查询固定的数量的数据
        result = self.cursor.fetchall()
        print(type(result))
        print(result)
    

    3、更新

    和 新增操作 类似,更新操作也是通过数据库连接对象去执行更新的 SQL 语句,最后执行提交操作,将数据真实更新到数据表中

    以更新某一条记录为例

    # 更新数据
    SQL_UPDATE_ONE_DATA = "UPDATE PEOPLE SET NAME = '{}',AGE={} where id = {}"
    
    def update_one(self, id, name, age):
        """
        修改一条记录
        :param id:
        :param name:
        :param age:
        :return:
        """
        sql_update = SQL_UPDATE_ONE_DATA.format(name, age, id)
        print(sql_update)
        self.conn.execute(sql_update)
        self.conn.commit()
    

    4、删除

    删除操作同查询、新增操作类似,只需要执行删除的 SQL 语句即可

    以删除某一条记录为例

    # 删除数据
    SQL_DEL_ONE_DATA = "DELETE FROM PEOPLE where id ={}"
    
    def del_one(self, id):
        """通过id去删除一条数据"""
        sql_del = SQL_DEL_ONE_DATA.format(id)
        self.conn.execute(sql_del)
        self.conn.commit()
    

    最后,我们同样需要将游标对象和数据库连接对象,资源释放

    def teardown(self):
        # 关闭游标和数据库连接,避免资源浪费
        self.cursor.close()
        self.conn.close()
    

    4. SQLAlchemy + ORM

    使用 SQLAlchemy 操作 sqlite 数据库同样先需要安装依赖库

    # 安装依赖包
    pip3 install sqlalchemy
    

    通过内置方法 declarative_base() 创建一个基础类 Base

    然后,自定义一个 Base 类的子类,内部通过定义静态变量指定表名、表的字段

    from sqlalchemy import Column, Integer, String, create_engine
    from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
    
    # 基础类
    Base = declarative_base()
    
    
    # 自定义的表
    class People(Base):
        # 表名
        __tablename__ = 'people'
    
        # 定义字段
        id = Column(Integer, primary_key=True)
        name = Column(String)
        age = Column(Integer)
    
        def __repr__(self):
            """
            便于打印结果
            :return:
            """
            return "<People(id:{},name:{},age:{})".format(self.id, self.name, self.age)
    

    接着,通过 SQLAlchemy 的 create_engine(sqlite数据库路径) 方法中创建数据库连接对象

    格式为:sqlite:///数据库相对路径

    # 创建数据库连接
    engine = create_engine('sqlite:///./xh.db', echo=True)
    

    最后,通过数据库引擎在数据库中创建表结构,并实例化一个 数据库会话对象

    PS:数据库会话对象内置的方法非常方便我们进行增删改查操作

    # 创建表结构
    # checkfirst:判断表是否存在,如果存在,就不重复创建
    Base.metadata.create_all(engine, checkfirst=True)
    
    # 实例化会话
    self.session = sessionmaker(bind=engine)()
    

    这样所有的准备工作已经完成,接下来可以进行增删改查操作了

    1、新增

    新增操作同样以新增一条和多条记录为例,它们分别对应会话对象的 add()、add_all() 方法

    对于一条记录的新增操作,只需要实例化一个 People 对象,执行上面的会话对象的 add(instance) 和 commit() 两个方法,即可以将数据插入到数据表中

    def add_one_data(self):
        """新增一条数据"""
        # 创建一个表的实例对象
        people = People(name='xag1', age=24)
        self.session.add(people)
    
        # 必须提交,才能更新到数据库中
        self.session.commit()
    

    如果需要一次插入多条数据,只需要调用 add_all(列表数据) 即可

    def add_datas(self, data):
        """
        新增多条数据
        :return:
        """
        self.session.add_all(data)
        self.session.commit()
    

    2、查询

    查询数据表的操作对应会话对象的 query() 方法

    同时,还可以结合 all()、first()、filter_by(限制条件) 级联方法限制要查询的数据

    以查询所有记录和根据 id 查询一条记录为例

    def query_one_data(self, id):
        """
        通过id去查询一条数据
        :param id:
        :return:
        """
        # 通过id去查询数据,取第一条
        people = self.session.query(People).filter_by(id=id).first()
        print(people)
        print(type(people))
    
    def query_all(self):
        """
        查询所有数据
        :return:
        """
        peoples = self.session.query(People).all()
        print(peoples)
        print(type(peoples))
    

    3、更新

    更新操作一般做法是:

    • query 查询出待更新的对象

    • 直接更新对象中的数据

    • 使用会话对象提交修改,完成更新操作

    def update1(self, id, name, age):
        """
        更新记录
        :param id:
        :param name:
        :param age:
        :return:
        """
        # 更新步骤:先查询、修改数据、然后确认修改
        people_temp = self.session.query(People).filter_by(id=id).first()
    
        # 修改数据
        people_temp.name = name
        people_temp.age = age
    
        # 确认提交修改
        self.session.commit()
    

    需要指出的是,这里也可以使用内置方法 update() ,对上面的更新操作进行简写

    def update2(self, id, name, age):
        """
        更新记录方法2
        :param id:
        :param name:
        :param age:
        :return:
        """
        self.session.query(People).filter_by(id=id).update({People.name: name, People.age: age})
        self.session.commit()
    

    4、删除

    和更新操作一样,删除操作也有两种实现方式

    第一种方式的思路是,先查询,后删除,最后提交会话完成删除操作

    以按照 id 删除某一条记录为例:

    def del_one_data1(self, id):
        """
        删除一条数据方法1
        :param id:
        :return:
        """
        people_temp = self.session.query(People).filter_by(id=id).first()
    
        # 判断是否为空
        if people_temp is not None:
            self.session.delete(people_temp)
            self.session.commit()
        else:
            print('此条记录不存在,删除失败!')
    

    需要注意的是,查询的结果必须判断是否为空,否则直接执行删除操作,可以会抛出异常

    另外一种方式是,直接使用级联函数将上面的删除操作进行简写

    def del_one_data2(self, id):
        """
        删除一条数据方法2
        :param id:
        :return:
        """
        try:
            self.session.query(People).filter_by(id=id).first().delete()
        except Exception as e:
            print('删除失败')
    

    同样,这种删除操作需要捕获异常,避免查询的结果为空的情况

    最后,完成所有操作之后,我们需要结束会话、销毁数据库引擎

    def teardown(self):
        """
        释放资源
        :return:
        """
        # 结束会话
        self.session.close()
    
        # 销毁引擎
        self.engine.dispose()
    

    5.最后

    本篇文章通过一张表的增删改查,详细讲解了 Python 操作 sqlite 的两种使用方式

    我已经将文中全部源码上传到后台,关注公众号「 AirPython 」后回复「 dball 」即可获得全部源码

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