python如何连接数据库讲解

Python如何连接数据库：使用数据库驱动、使用ORM、配置连接参数、执行SQL语句、处理数据库错误、关闭连接。

Python连接数据库的步骤主要包括：选择合适的数据库驱动或ORM（对象关系映射），配置连接参数如数据库地址、用户名和密码，执行SQL语句进行数据操作，处理可能出现的数据库错误，最后关闭数据库连接。使用ORM 是其中一个常见的方式，ORM通过将数据库中的表映射为Python对象，让程序员能够更方便地进行数据库操作。以下详细介绍这几个方面。

一、使用数据库驱动

Python支持多种数据库驱动来连接不同类型的数据库。常见的数据库驱动有以下几种：

MySQL：使用 pymysql 或 mysql-connector-python。
PostgreSQL：使用 psycopg2。
SQLite：使用 sqlite3（内置）。
Oracle：使用 cx_Oracle。
SQL Server：使用 pyodbc 或 pymssql。

1.1 安装数据库驱动

在使用数据库驱动之前，需要先安装相应的驱动库。例如，要连接MySQL数据库，可以使用以下命令安装 pymysql：

pip install pymysql

1.2 连接数据库

安装完成后，可以使用驱动库连接数据库。以MySQL为例：

import pymysql
配置连接参数
host = 'localhost'
user = 'root'
password = 'password'
database = 'test_db'
创建连接对象
connection = pymysql.connect(host=host, user=user, password=password, database=database)
创建游标对象
cursor = connection.cursor()
执行SQL查询
cursor.execute("SELECT VERSION()")
获取查询结果
data = cursor.fetchone()
print("Database version: %s" % data)
关闭游标和连接
cursor.close()
connection.close()

二、使用ORM

使用ORM（对象关系映射）框架可以更加方便地进行数据库操作，避免手写SQL语句。常见的ORM框架有SQLAlchemy和Django ORM。

2.1 安装SQLAlchemy

pip install sqlalchemy

2.2 使用SQLAlchemy连接数据库

以下是使用SQLAlchemy连接MySQL数据库的示例代码：

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
配置连接参数
DATABASE_URL = "mysql+pymysql://root:password@localhost/test_db"
创建引擎
engine = create_engine(DATABASE_URL)
创建会话
SessionLocal = sessionmaker(autocommit=False, autoflush=False, bind=engine)
创建基类
Base = declarative_base()
定义模型
class User(Base):
    __tablename__ = 'users'
    id = Column(Integer, primary_key=True, index=True)
    name = Column(String, index=True)
    email = Column(String, unique=True, index=True)
创建表
Base.metadata.create_all(bind=engine)
插入数据
db = SessionLocal()
new_user = User(name="John Doe", email="john.doe@example.com")
db.add(new_user)
db.commit()
db.refresh(new_user)
db.close()

三、配置连接参数

配置连接参数是连接数据库的关键步骤。不同的数据库驱动可能需要不同的参数。一般来说，常用的连接参数包括：

host：数据库服务器的地址。
port：数据库服务器的端口号。
user：数据库用户名。
password：数据库用户密码。
database：要连接的数据库名称。

以下是配置PostgreSQL连接参数的示例：

import psycopg2
配置连接参数
host = 'localhost'
port = 5432
user = 'postgres'
password = 'password'
database = 'test_db'
创建连接对象
connection = psycopg2.connect(host=host, port=port, user=user, password=password, database=database)

四、执行SQL语句

执行SQL语句是进行数据库操作的核心步骤。常见的SQL操作包括查询、插入、更新和删除数据。

4.1 查询数据

使用数据库驱动执行查询操作：

cursor.execute("SELECT * FROM users")
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:
    print(row)

使用SQLAlchemy执行查询操作：

db = SessionLocal()
users = db.query(User).all()
for user in users:
    print(user.name, user.email)
db.close()

4.2 插入数据

使用数据库驱动执行插入操作：

cursor.execute("INSERT INTO users (name, email) VALUES (%s, %s)", ("Jane Doe", "jane.doe@example.com"))
connection.commit()

使用SQLAlchemy执行插入操作：

db = SessionLocal()
new_user = User(name="Jane Doe", email="jane.doe@example.com")
db.add(new_user)
db.commit()
db.refresh(new_user)
db.close()

4.3 更新数据

使用数据库驱动执行更新操作：

cursor.execute("UPDATE users SET email=%s WHERE name=%s", ("new.email@example.com", "John Doe"))
connection.commit()

使用SQLAlchemy执行更新操作：

db = SessionLocal()
user = db.query(User).filter(User.name == "John Doe").first()
user.email = "new.email@example.com"
db.commit()
db.close()

4.4 删除数据

使用数据库驱动执行删除操作：

cursor.execute("DELETE FROM users WHERE name=%s", ("Jane Doe",))
connection.commit()

使用SQLAlchemy执行删除操作：

db = SessionLocal()
user = db.query(User).filter(User.name == "Jane Doe").first()
db.delete(user)
db.commit()
db.close()

五、处理数据库错误

在进行数据库操作时，可能会遇到各种错误，如连接失败、SQL语法错误等。处理这些错误是保证程序稳定性的重要步骤。

5.1 使用数据库驱动处理错误

可以使用 try 和 except 语句来捕获和处理数据库错误。例如：

import pymysql
from pymysql.err import OperationalError, ProgrammingError
try:
    connection = pymysql.connect(host=host, user=user, password=password, database=database)
    cursor = connection.cursor()
    cursor.execute("SELECT * FROM non_existent_table")
except OperationalError as e:
    print("Operational error: ", e)
except ProgrammingError as e:
    print("Programming error: ", e)
finally:
    cursor.close()
    connection.close()

5.2 使用SQLAlchemy处理错误

SQLAlchemy也提供了类似的错误处理机制：

from sqlalchemy.exc import SQLAlchemyError
try:
    db = SessionLocal()
    user = db.query(User).filter(User.name == "Non Existent").first()
except SQLAlchemyError as e:
    print("SQLAlchemy error: ", e)
finally:
    db.close()