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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：

• 1. 引入 API 模块；
• 2. 与数据库建立连接；
• 3. 执行 SQL 语句；
• 4. 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。