python3如何访问数据库

Python3访问数据库的方法包括使用数据库连接库、使用ORM框架、配置数据库连接等。 其中，使用数据库连接库是最常见和基础的方法。下面将详细介绍如何使用Python3访问数据库，重点介绍使用数据库连接库的方法。

一、使用数据库连接库

使用数据库连接库是最直接的方法，可以直接执行SQL语句进行数据库操作。Python提供了多种数据库连接库，包括sqlite3、pymysql、psycopg2等，分别用于连接SQLite、MySQL、PostgreSQL等数据库。

1.1 sqlite3

SQLite是一个轻量级的嵌入式数据库，适合用于开发和小型项目。Python自带sqlite3库，可以直接使用。

import sqlite3
连接到SQLite数据库
conn = sqlite3.connect('example.db')
创建一个游标对象
cursor = conn.cursor()
执行SQL语句
cursor.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, age INTEGER)''')
插入数据
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30)")
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 25)")
提交事务
conn.commit()
查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:
    print(row)
关闭游标和连接
cursor.close()
conn.close()

在上述代码中，我们首先连接到SQLite数据库，然后创建一个游标对象，并执行了一些SQL语句来创建表、插入数据和查询数据。最后，提交事务并关闭连接。

1.2 pymysql

pymysql是一个用于连接MySQL数据库的库，可以通过pip安装：

pip install pymysql

下面是一个使用pymysql连接MySQL数据库的示例：

import pymysql
连接到MySQL数据库
conn = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='password', database='test_db')
创建一个游标对象
cursor = conn.cursor()
执行SQL语句
cursor.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, name VARCHAR(255), age INT)''')
插入数据
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30)")
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 25)")
提交事务
conn.commit()
查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:
    print(row)
关闭游标和连接
cursor.close()
conn.close()

在上述代码中，我们连接到MySQL数据库，创建一个游标对象，并执行了一些SQL语句来创建表、插入数据和查询数据。最后，提交事务并关闭连接。

1.3 psycopg2

psycopg2是一个用于连接PostgreSQL数据库的库，可以通过pip安装：

pip install psycopg2

下面是一个使用psycopg2连接PostgreSQL数据库的示例：

import psycopg2
连接到PostgreSQL数据库
conn = psycopg2.connect(host='localhost', user='postgres', password='password', database='test_db')
创建一个游标对象
cursor = conn.cursor()
执行SQL语句
cursor.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id SERIAL PRIMARY KEY, name VARCHAR(255), age INT)''')
插入数据
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30)")
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 25)")
提交事务
conn.commit()
查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:
    print(row)
关闭游标和连接
cursor.close()
conn.close()

在上述代码中，我们连接到PostgreSQL数据库，创建一个游标对象，并执行了一些SQL语句来创建表、插入数据和查询数据。最后，提交事务并关闭连接。

二、使用ORM框架

除了直接使用数据库连接库，还可以使用ORM（对象关系映射）框架来简化数据库操作。ORM框架可以将数据库中的表映射为Python对象，使得我们可以像操作对象一样操作数据库。常见的ORM框架有SQLAlchemy、Django ORM等。

2.1 SQLAlchemy

SQLAlchemy是一个功能强大的ORM框架，支持多种数据库。可以通过pip安装：

pip install sqlalchemy

下面是一个使用SQLAlchemy连接SQLite数据库的示例：

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
创建数据库引擎
engine = create_engine('sqlite:///example.db')
创建基类
Base = declarative_base()
定义User类
class User(Base):
    __tablename__ = 'users'
    id = Column(Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    name = Column(String)
    age = Column(Integer)
创建表
Base.metadata.create_all(engine)
创建会话
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()
插入数据
user1 = User(name='Alice', age=30)
user2 = User(name='Bob', age=25)
session.add(user1)
session.add(user2)
提交事务
session.commit()
查询数据
users = session.query(User).all()
for user in users:
    print(user.id, user.name, user.age)
关闭会话
session.close()

在上述代码中，我们首先创建了一个数据库引擎，并定义了一个User类来表示数据库中的users表。然后，我们创建了表，并使用会话插入和查询数据。最后，提交事务并关闭会话。

2.2 Django ORM

Django是一个流行的Web框架，自带一个强大的ORM。使用Django ORM需要创建一个Django项目。下面是一个简单的示例：

pip install django django-admin startproject myproject cd myproject python manage.py startapp myapp

在myapp/models.py中定义模型：

from django.db import models
class User(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)
    age = models.IntegerField()

在myproject/settings.py中配置数据库：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': BASE_DIR / "db.sqlite3",
    }
}

创建数据库表：

python manage.py makemigrations python manage.py migrate

在myapp/views.py中操作数据：

from django.shortcuts import render
from .models import User
def index(request):
    # 插入数据
    User.objects.create(name='Alice', age=30)
    User.objects.create(name='Bob', age=25)
    # 查询数据
    users = User.objects.all()
    for user in users:
        print(user.id, user.name, user.age)
    return render(request, 'index.html')

在上述代码中，我们定义了一个User模型，并在视图中插入和查询数据。最后，将视图渲染到模板中。

三、配置数据库连接

无论是使用数据库连接库还是ORM框架，都需要配置数据库连接。以下是一些常见的数据库连接配置示例：

3.1 SQLite

SQLite是一种无服务器、零配置的数据库，只需要指定数据库文件路径即可：

import sqlite3
conn = sqlite3.connect('example.db')

3.2 MySQL

连接MySQL数据库需要提供主机名、用户名、密码和数据库名：

import pymysql
conn = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='password', database='test_db')

3.3 PostgreSQL

连接PostgreSQL数据库需要提供主机名、用户名、密码和数据库名：

import psycopg2
conn = psycopg2.connect(host='localhost', user='postgres', password='password', database='test_db')

3.4 SQLAlchemy

使用SQLAlchemy连接数据库需要指定数据库URL：

from sqlalchemy import create_engine
engine = create_engine('sqlite:///example.db')

3.5 Django

在Django中，数据库连接配置在settings.py文件中：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': BASE_DIR / "db.sqlite3",
    }
}

四、事务处理

在数据库操作中，事务处理是一个重要的概念。事务确保了一组数据库操作要么全部成功，要么全部失败。使用数据库连接库时，可以通过显式提交和回滚事务来进行事务处理。

4.1 SQLite

在SQLite中，通过commit提交事务，通过rollback回滚事务：

import sqlite3
conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()
try:
    cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30)")
    cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 25)")
    conn.commit()
except:
    conn.rollback()
finally:
    cursor.close()
    conn.close()

4.2 MySQL

在MySQL中，通过commit提交事务，通过rollback回滚事务：

import pymysql
conn = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='password', database='test_db')
cursor = conn.cursor()
try:
    cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30)")
    cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 25)")
    conn.commit()
except:
    conn.rollback()
finally:
    cursor.close()
    conn.close()

4.3 PostgreSQL

在PostgreSQL中，通过commit提交事务，通过rollback回滚事务：

import psycopg2
conn = psycopg2.connect(host='localhost', user='postgres', password='password', database='test_db')
cursor = conn.cursor()
try:
    cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30)")
    cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 25)")
    conn.commit()
except:
    conn.rollback()
finally:
    cursor.close()
    conn.close()

4.4 SQLAlchemy

在SQLAlchemy中，通过commit提交事务，通过rollback回滚事务：

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
engine = create_engine('sqlite:///example.db')
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()
try:
    user1 = User(name='Alice', age=30)
    user2 = User(name='Bob', age=25)
    session.add(user1)
    session.add(user2)
    session.commit()
except:
    session.rollback()
finally:
    session.close()

4.5 Django

在Django中，通过commit提交事务，通过rollback回滚事务：

from django.db import transaction
from .models import User
@transaction.atomic
def insert_users():
    User.objects.create(name='Alice', age=30)
    User.objects.create(name='Bob', age=25)

五、总结

通过本文的介绍，我们了解了使用Python3访问数据库的几种方法，包括使用数据库连接库、使用ORM框架、配置数据库连接和事务处理。使用数据库连接库是最直接的方法，可以直接执行SQL语句进行数据库操作，而使用ORM框架可以简化数据库操作，将数据库表映射为Python对象。无论是使用哪种方法，数据库连接配置和事务处理都是必不可少的步骤。希望本文能够帮助你更好地理解和掌握Python3访问数据库的方法。