如何用python制作数据库

开头段落：

要用Python制作数据库，可以通过几种不同的方法，如使用SQLite、MySQL、PostgreSQL等数据库管理系统。使用SQLite进行本地数据库开发、MySQL适用于中小型项目、PostgreSQL适用于大型项目。其中，SQLite是最简单和方便的方法，因为它是一个轻量级的嵌入式数据库库，无需单独安装数据库服务器。下面我们将详细介绍如何使用SQLite创建一个数据库，并进行基本的CRUD（创建、读取、更新、删除）操作。

SQLite是一个轻量级、开源的嵌入式数据库，它是Python标准库的一部分，因此无需额外安装任何软件或库。SQLite适合用来开发和测试小型到中型的应用程序，它的数据库文件是一个单独的文件，便于移动和共享。接下来，让我们详细介绍如何使用Python和SQLite创建一个数据库，并进行基本的CRUD操作。

一、安装和导入必要的库

在使用SQLite之前，我们需要确保Python已经安装了SQLite库。幸运的是，SQLite是Python标准库的一部分，因此在大多数情况下，我们不需要安装任何额外的软件。首先，我们需要导入SQLite库和其他必要的库。

import sqlite3
from sqlite3 import Error

二、创建数据库连接

接下来，我们需要创建一个与SQLite数据库的连接。如果数据库文件不存在，SQLite会自动创建一个新的数据库文件。

def create_connection(db_file):
    """ 创建一个数据库连接至SQLite数据库
        指定的数据库文件
    :param db_file: 数据库文件
    :return: Connection对象或None
    """
    conn = None
    try:
        conn = sqlite3.connect(db_file)
        print(f"SQLite数据库版本: {sqlite3.version}")
    except Error as e:
        print(e)
    return conn

三、创建表

创建表是数据库操作的基本步骤之一。我们将创建一个名为projects的表，用于存储项目的相关信息。

def create_table(conn, create_table_sql):
    """ 创建一个表
    :param conn: Connection对象
    :param create_table_sql: CREATE TABLE语句
    :return:
    """
    try:
        c = conn.cursor()
        c.execute(create_table_sql)
    except Error as e:
        print(e)
def main():
    database = r"pythonsqlite.db"
    sql_create_projects_table = """ CREATE TABLE IF NOT EXISTS projects (
                                        id integer PRIMARY KEY,
                                        name text NOT NULL,
                                        begin_date text,
                                        end_date text
                                    ); """
    # 创建数据库连接
    conn = create_connection(database)
    # 创建表
    if conn is not None:
        create_table(conn, sql_create_projects_table)
    else:
        print("错误！无法创建数据库连接。")
if __name__ == '__main__':
    main()

四、插入数据

插入数据是数据库操作中最常见的任务之一。我们将向projects表中插入一些项目数据。

def create_project(conn, project):
    """
    创建一个新项目
    :param conn:
    :param project:
    :return: 项目id
    """
    sql = ''' INSERT INTO projects(name,begin_date,end_date)
              VALUES(?,?,?) '''
    cur = conn.cursor()
    cur.execute(sql, project)
    conn.commit()
    return cur.lastrowid
def main():
    database = r"pythonsqlite.db"
    # 创建数据库连接
    conn = create_connection(database)
    # 创建一个新项目
    with conn:
        project = ('Cool App with SQLite & Python', '2023-01-01', '2023-12-31')
        project_id = create_project(conn, project)
if __name__ == '__main__':
    main()

五、查询数据

查询数据是从数据库中检索信息的过程。我们将从projects表中检索所有项目的数据。

def select_all_projects(conn):
    """
    查询所有项目
    :param conn: 连接对象
    :return:
    """
    cur = conn.cursor()
    cur.execute("SELECT * FROM projects")
    rows = cur.fetchall()
    for row in rows:
        print(row)
def main():
    database = r"pythonsqlite.db"
    # 创建数据库连接
    conn = create_connection(database)
    # 查询所有项目
    with conn:
        print("1. 查询所有项目：")
        select_all_projects(conn)
if __name__ == '__main__':
    main()

六、更新数据

更新数据是修改已存在记录的过程。我们将更新projects表中的某个项目的结束日期。

def update_project(conn, project):
    """
    更新项目
    :param conn:
    :param project:
    :return: 受影响的行数
    """
    sql = ''' UPDATE projects
              SET end_date = ?
              WHERE id = ?'''
    cur = conn.cursor()
    cur.execute(sql, project)
    conn.commit()
def main():
    database = r"pythonsqlite.db"
    # 创建数据库连接
    conn = create_connection(database)
    # 更新项目
    with conn:
        update_project(conn, ('2024-01-01', 1))
if __name__ == '__main__':
    main()

七、删除数据

删除数据是从数据库中移除记录的过程。我们将从projects表中删除某个项目。

def delete_project(conn, id):
    """
    删除项目
    :param conn: 连接对象
    :param id: 项目id
    :return:
    """
    sql = 'DELETE FROM projects WHERE id=?'
    cur = conn.cursor()
    cur.execute(sql, (id,))
    conn.commit()
def main():
    database = r"pythonsqlite.db"
    # 创建数据库连接
    conn = create_connection(database)
    # 删除项目
    with conn:
        delete_project(conn, 1)
if __name__ == '__main__':
    main()

八、使用ORM（对象关系映射）

对于复杂的数据库操作和大型项目，使用ORM（对象关系映射）工具可以简化代码和提高可维护性。SQLAlchemy是Python中最流行的ORM之一。

首先，我们需要安装SQLAlchemy：

pip install sqlalchemy

然后，我们可以使用SQLAlchemy来创建和操作数据库。

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String, Date
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
Base = declarative_base()
class Project(Base):
    __tablename__ = 'projects'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String, nullable=False)
    begin_date = Column(Date)
    end_date = Column(Date)
def main():
    database = 'sqlite:///sqlalchemy_example.db'
    engine = create_engine(database)
    Base.metadata.create_all(engine)
    Session = sessionmaker(bind=engine)
    session = Session()
    # 创建一个新项目
    new_project = Project(name='Cool App with SQLAlchemy & Python', begin_date='2023-01-01', end_date='2023-12-31')
    session.add(new_project)
    session.commit()
    # 查询所有项目
    projects = session.query(Project).all()
    for project in projects:
        print(project.id, project.name, project.begin_date, project.end_date)
    # 更新项目
    project_to_update = session.query(Project).filter_by(id=1).first()
    project_to_update.end_date = '2024-01-01'
    session.commit()
    # 删除项目
    project_to_delete = session.query(Project).filter_by(id=1).first()
    session.delete(project_to_delete)
    session.commit()
if __name__ == '__main__':
    main()