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python 操作 mysql 数据库

Python 制定了一个标准的访问数据库的编程接口规范 Python DB-API DB-API (PEP 249)

DB-API 是一个规范. 它定义了一系列必须的对象和数据库存取方式, 以便为各种各样的底层数据库系统和多种多样的数据库接口程序提供一致的访问接口

DB-API，为大多数的数据库实现了接口，使用它连接各数据库后，就可以用相同的方式操作各数据库

主流的数据库系统都有相应的库和模块来支持 Python 的 DB-API，你可以适合项目的数据库

  • GadFly
  • mSQL
  • MySQL
  • PostgreSQL
  • Microsoft SQL Server 2000
  • Informix
  • Interbase
  • Oracle
  • Sybase

你可以访问 Python 数据库接口及 API 查看完整的支持数据库列表

虽然 DB-API 统一了访问访问和操作数据库的方式，但是不同的数据库还是需要下载不同的 DB API 模块，例如需要访问 Oracle 数据库和 Mysql 数据，就需要下载 Oracle 和 MySQL 数据库模块

Python DB-API 使用流程

  1. 引入 API 模块
  2. 获取与数据库的连接
  3. 执行SQL语句和存储过程
  4. 关闭数据库连接

在 Python 3 中可以使用 PyMySQL 连接数据库，并实现简单的增删改查

什么是 PyMySQL ?

PyMySQL 是用于 Python 3 连接 Mysql 数据库的接口，它实现了 Python 数据库 API 规范 V2.0，是用 Python 开发的 MySQL 客户端库

PyMySQL 下载地址：https://github.com/PyMySQL/PyMySQL

如何安装 PyMySQL?

为了用 DB-API 编写访问 MySQL 的脚本，必须确保已经安装了 PyMySQL

可以复制以下代码，并执行

#!/usr/bin/python

import PyMySQL

如果执行后的输出结果如下所示，意味着还未安装 PyMySQL 模块

Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 3, in <module>
    import PyMySQL
ImportError: No module named PyMySQL

如何安装 MySQLdb，可以访问

如果还未安装，我们可以使用以下命令安装最新版的 PyMySQL

$ pip install PyMySQL

如果你的系统不支持 pip 命令，可以使用以下方式安装

  1. 使用 git 命令下载安装包安装( 你也可以手动下载 )

    $ git clone https://github.com/PyMySQL/PyMySQL
$ cd PyMySQL
$ python3 setup.py install

  2. 如果需要制定版本号，可以使用 curl 命令来安装

    $ # X.X 为 PyMySQL 的版本号
$ curl -L https://github.com/PyMySQL/PyMySQL/tarball/pymysql-X.X | tar xz
$ cd PyMySQL*
$ python3 setup.py install
$ # 现在你可以删除 PyMySQL* 目录

注意： 请确保你有 root 权限来安装上述模块

安装的过程中可能会出现 "ImportError: No module named setuptools" 的错误提示，意思是你没有安装 setuptools，你可以访问 https://pypi.python.org/pypi/setuptools 找到各个系统的安装方法

或者使用下面的命令

$ wget https://bootstrap.pypa.io/ez_setup.py
$ python3 ez_setup.py

连接到数据库

连接数据库前，请先确认以下事项

  1. 已经安装了 MySQL 服务器，如果还未安装，可以访问我们的 MySQL 基础教程
  2. 已经创建了数据库 test ，默认情况下已经创建，只要你没删掉
  3. 连接数据库 test 使用的用户名为 "root" ，密码为 ""，这也是安装时默认就存在的
  4. 在你的机子上已经安装了 Python PyMySQL 模块
  5. 如果你对 SQL 语句不熟悉，可以访问我们的 SQL 基础教程

下面的代码可以连接到本地 (localhost) 服务器上的 test 数据库

#!/usr/bin/python2

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost", "root", "", "test")

# 使用 cursor() 方法获取操作游标
cursor = db.cursor()

# 使用 execute 方法执行 SQL 语句
# 
cursor.execute("SELECT VERSION()")

# 使用 fetchone() 方法获取一条数据
data = cursor.fetchone()

print ( "数据库的版本是：%s " % data )

# 关闭数据库连接
db.close()

运行以上 Python 代码，输出结果如下

数据库的版本是: 10.2.9-MariaDB

创建数据库表

上面的范例运行成功后，我们就可以使用 execute() 方法执行 SQL 语句

下面的代码在数据库 test 创建表 customer

#!/usr/bin/python

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root","","test" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# 如果数据表已经存在使用 execute() 方法删除表
cursor.execute("DROP TABLE IF EXISTS customer")

# 创建数据表SQL语句
sql = """CREATE TABLE customer (
         first_name  CHAR(20) NOT NULL,
         last_name  CHAR(20),
         age INT,  
         sex CHAR(1),
         income FLOAT )"""

cursor.execute(sql)

# 关闭数据库连接
db.close()

数据库插入操作

下面的代码执行 SQL INSERT 语句向表 customer 插入记录

#!/usr/bin/python

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root","","test" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 插入语句
sql = """INSERT INTO customer(first_name,
         last_name, age, sex, income)
         VALUES ('li', 'bai', 22, 'M', 2000)"""
try:
   # 执行sql语句
   cursor.execute(sql)
   # 提交到数据库执行
   db.commit()
except:
   # Rollback in case there is any error
   db.rollback()

# 关闭数据库连接
db.close()

当然了，上面的代码还可以更安全一点 ( 推荐写法 )

#!/usr/bin/python

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root","","test" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 插入语句
sql = "INSERT INTO customer(first_name, \
       last_name, age, sex, income) \
       VALUES ('%s', '%s', '%d', '%c', '%d' )" % \
       ('li', 'bai', 22, 'M', 2000)
try:
   # 执行sql语句
   cursor.execute(sql)
   # 提交到数据库执行
   db.commit()
except:
   # 发生错误时回滚
   db.rollback()

# 关闭数据库连接
db.close()

当然了，我们还可以使用变量向 SQL 语句传递参数

first_name = 'li'
last_name  = 'bai'
age = 22
sex = 'M'
income = 2000

sql = '''INSERT INTO customer(first_name,last_name, age, sex, income) VALUES ('%s', '%s', '%d', '%c', '%d' )'''

con.execute( sql % ( first_name,last_name,age,sex,income))

数据库查询操作

MySQLdb 查询 Mysql 可以使用 fetchone() 方法获取单条数据

使用 fetchall() 方法获取多条数据

方法/属性 描述
fetchone() 该方法获取下一个查询结果集。结果集是一个对象
fetchall() 接收全部的返回结果行
rowcount 这是一个只读属性，并返回执行 execute() 方法后影响的行数

下面的代码查询 customer 表中 salary ( 工资 ) 字段大于 1000 的所有数据

#!/usr/bin/python

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root","","test" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 查询语句
sql = "SELECT * FROM customer WHERE income > '%d'" % (1000)
try:
   # 执行SQL语句
   cursor.execute(sql)
   # 获取所有记录列表
   results = cursor.fetchall()
   for row in results:
      fname = row[0]
      lname = row[1]
      age = row[2]
      sex = row[3]
      income = row[4]
      # 打印结果
      print ("fname=%s,lname=%s,age=%d,sex=%s,income=%d" % \
             (fname, lname, age, sex, income ))
except:
   print ( "Error: unable to fecth data" )

# 关闭数据库连接
db.close()

运行上面的 Python 代码，输出结果如下

fname=li, lname=bai, age=22, sex=M, income=2000

数据库更新操作

更新操作用于更新数据表的的数据

下面的代码将 customer 表中的 sex 字段为 'M' 的 age 字段递增 1

#!/usr/bin/python

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root","","test" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 更新语句
sql = "UPDATE customer SET age = age + 1 WHERE sex = '%c'" % ('M')
try:
   # 执行SQL语句
   cursor.execute(sql)
   # 提交到数据库执行
   db.commit()
except:
   # 发生错误时回滚
   db.rollback()

# 关闭数据库连接
db.close()

删除操作

删除操作用于删除数据表中的数据

下面的代码删除数据表 customer 表中 age 大于 20 的所有数据

#!/usr/bin/python

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root","","test" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 删除语句
sql = "DELETE FROM customer WHERE age > '%d'" % (20)
try:
   # 执行SQL语句
   cursor.execute(sql)
   # 提交修改
   db.commit()
except:
   # 发生错误时回滚
   db.rollback()

# 关闭连接
db.close()

执行事务

事务机制可以确保数据一致性

事务具有4个属性：原子性、一致性、隔离性、持久性

这四个属性通常合称为 ACID 特性

  • 原子性（atomicity）。一个事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做
  • 一致性（consistency）。事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。一致性与原子性是密切相关的
  • 隔离性（isolation）。一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰
  • 持久性（durability）。持续性也称永久性（permanence），指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其有任何影响

Python DB API 2.0 提供了两个方法 commit 或 rollback 用于事物操作

# SQL删除记录语句
sql = "DELETE FROM customer WHERE age > '%d'" % (20)
try:
   # 执行SQL语句
   cursor.execute(sql)
   # 向数据库提交
   db.commit()
except:
   # 发生错误时回滚
   db.rollback()

对于支持事务的数据库，当游标建立之时，就自动开始了一个隐形的数据库事务

commit() 方法提交游标的所有更新操作

rollback（）方法回滚当前游标的所有操作

每一个方法都开始了一个新的事务

错误处理

DB API 中定义了一些数据库操作的错误及异常

下表列出了这些错误和异常

异常 描述
Warning 当有严重警告时触发，例如插入数据是被截断等等。必须是 StandardError 的子类
Error 警告以外所有其他错误类。必须是 StandardError 的子类
InterfaceError 当有数据库接口模块本身的错误（而不是数据库的错误）发生时触发。 必须是Error的子类
DatabaseError 和数据库有关的错误发生时触发。 必须是Error的子类
DataError 当有数据处理时的错误发生时触发，例如：除零错误，数据超范围等等。
必须是DatabaseError的子类
OperationalError 指非用户控制的，而是操作数据库时发生的错误。例如：连接意外断开、
数据库名未找到、事务处理失败、内存分配错误等等操作数据库是发生的错误。
必须是DatabaseError的子类
IntegrityError 完整性相关的错误，例如外键检查失败等。必须是DatabaseError子类
InternalError 数据库的内部错误，例如游标（cursor）失效了、事务同步失败等等。
必须是DatabaseError子类
ProgrammingError 程序错误，例如数据表（table）没找到或已存在、SQL语句语法错误、
参数数量错误等等。必须是DatabaseError的子类
NotSupportedError 不支持错误，指使用了数据库不支持的函数或API等。例如在连接对象上
使用.rollback()函数，然而数据库并不支持事务或者事务已关闭。
必须是DatabaseError的子类
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