Python如何连接数据库查询

Python连接数据库查询的方法有：使用适配器库（如pymysql、psycopg2）、ORM框架（如SQLAlchemy）、安装并配置数据库驱动。 其中，使用适配器库是最常见的方法之一，具体步骤包括：安装适配器库、建立数据库连接、创建游标、执行SQL查询、获取查询结果、关闭游标和连接。

以下将详细介绍如何使用适配器库和ORM框架来连接数据库并执行查询。

一、使用适配器库连接数据库

1、安装适配器库

在使用适配器库之前，首先需要安装适配器库。常见的适配器库包括：

PyMySQL：用于连接MySQL数据库
Psycopg2：用于连接PostgreSQL数据库
SQLite3：用于连接SQLite数据库（Python标准库中自带）

可以使用pip命令来安装这些库，例如：

pip install pymysql pip install psycopg2

2、建立数据库连接

安装适配器库后，可以通过编写Python代码来建立数据库连接。下面是连接MySQL数据库的示例代码：

import pymysql
建立数据库连接
connection = pymysql.connect(
    host='localhost',
    user='your_username',
    password='your_password',
    database='your_database'
)

对于PostgreSQL数据库，连接代码如下：

import psycopg2
建立数据库连接
connection = psycopg2.connect(
    host='localhost',
    user='your_username',
    password='your_password',
    database='your_database'
)

3、创建游标

建立连接后，需要创建游标来执行SQL查询。游标是与数据库交互的接口。

# 创建游标
cursor = connection.cursor()

4、执行SQL查询

使用游标执行SQL查询，例如查询所有记录：

# 执行SQL查询
cursor.execute("SELECT * FROM your_table")

5、获取查询结果

获取查询结果并处理数据：

# 获取查询结果
results = cursor.fetchall()
处理数据
for row in results:
    print(row)

6、关闭游标和连接

完成操作后，需要关闭游标和连接，以释放数据库资源：

# 关闭游标和连接
cursor.close()
connection.close()

二、使用ORM框架连接数据库

除了适配器库，还可以使用ORM（对象关系映射）框架来更高效地连接数据库和执行查询。SQLAlchemy是Python中常用的ORM框架。

1、安装SQLAlchemy

首先需要安装SQLAlchemy库：

pip install sqlalchemy

2、建立数据库连接

使用SQLAlchemy建立数据库连接：

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
建立数据库连接
engine = create_engine('mysql+pymysql://your_username:your_password@localhost/your_database')
创建Session类
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

3、定义模型类

定义与数据库表对应的模型类，并映射表结构：

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String
Base = declarative_base()
class YourTable(Base):
    __tablename__ = 'your_table'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String)

4、执行查询

使用Session对象执行查询：

# 查询所有记录
results = session.query(YourTable).all()
处理数据
for row in results:
    print(row.name)

5、关闭会话

完成操作后，关闭会话：

# 关闭会话
session.close()

三、处理数据库异常

在连接数据库和执行查询过程中，可能会出现异常情况，例如数据库连接失败、SQL语法错误等。为了提高代码的健壮性，可以使用try-except块来捕获并处理异常：

import pymysql
try:
    # 建立数据库连接
    connection = pymysql.connect(
        host='localhost',
        user='your_username',
        password='your_password',
        database='your_database'
    )
    cursor = connection.cursor()
    # 执行SQL查询
    cursor.execute("SELECT * FROM your_table")
    results = cursor.fetchall()
    # 处理数据
    for row in results:
        print(row)
except pymysql.MySQLError as e:
    print(f"Error: {e}")
finally:
    if cursor:
        cursor.close()
    if connection:
        connection.close()

四、配置数据库连接池

在高并发应用中，频繁建立和关闭数据库连接会带来性能开销。可以使用数据库连接池来重用连接，提高性能。SQLAlchemy支持配置连接池：

from sqlalchemy import create_engine
配置连接池
engine = create_engine(
    'mysql+pymysql://your_username:your_password@localhost/your_database',
    pool_size=10,
    max_overflow=20,
    pool_timeout=30,
    pool_recycle=1800
)

五、使用环境变量保护敏感信息

为了保护数据库连接中的敏感信息（如用户名和密码），可以使用环境变量来存储这些信息，并在代码中读取：

import os
from sqlalchemy import create_engine
从环境变量中读取数据库连接信息
username = os.getenv('DB_USERNAME')
password = os.getenv('DB_PASSWORD')
database = os.getenv('DB_DATABASE')
建立数据库连接
engine = create_engine(f'mysql+pymysql://{username}:{password}@localhost/{database}')

六、总结

通过本文的介绍，我们了解了如何使用适配器库和ORM框架来连接数据库并执行查询。适配器库提供了直接操作数据库的接口，而ORM框架则通过对象关系映射提供了更高效、简洁的数据库操作方式。在实际开发中，可以根据具体需求选择合适的工具。同时，为了提高代码的健壮性和性能，还可以使用异常处理、连接池和环境变量等技术。希望本文对您在Python中操作数据库有所帮助。