Python之旅：第十三章-数据库支持
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Python之旅：第十三章 数据库支持
Python支持对多种数据库的访问操作，它支持数据并发访问，并允许多个用户读写磁盘数据，也可以根据多个数据字段或属性进行复杂的搜索。本章将谈论Python数据库API，一种链接到SQL数据库的标准化方式，并演示如何使用这个API来执行一些基本的SQL操作。当然除了SQL数据库，Python也支持访问对象数据库，或一些NOSQL数据库，比如MongoDB等。
Python数据库API
在Python中，有一个标准数据库API(DB API)。
全局变量
所有与DB API 2.0兼容的数据库模块都必须包含三个全局变量，它们描述了模块的特征。如果要让程序能够使用多种不同的数据库，可能比较麻烦，一种更现实的做法是检查这些变量，看看给定的模块是否是程序能够接受的，如果不是，就显示何时的错误信息并退出或引发异常。
| 变量名 | 描述 |
|---|---|
apilevel |
使用的Python DB API版本 |
threadsafety |
模块的线程安全程序如何 |
paramstyle |
在SQL查询中使用哪种参数风格 |
API级别(apilevel)是一个字符串常量，它指出了使用的API版本。在DB API 2.0中，这个变量的值为1.0或2.0,如果没有这个变量，就说明模块不与DB API2.0兼容。
线程安全程度(threadsafety)是一个0~3(含)的整数：
- 0表示线程不能共享模块
- 1表示线程可共享模块本身，但不能共享连接。
- 2表示线程可共享模块和连接，但不能共享游标。
- 3表示线程是绝对安全的。
参数风格(paramstyle)表示当你执行多个类似的数据库查询时，如何在SQL查询中插入参数。
异常
DB API定义了多种异常，这些异常构成了一个层次结构，因此使用一个except块就可捕获多种异常。
| 异常 | 超类 | 描述 |
|---|---|---|
StandardError |
所有异常的超类 | |
Warning |
StandardError |
发生非致命问题时引发 |
Error |
StandardError |
所有错误条件的超类 |
InterfaceError |
Error |
与接口(而不是数据库)相关的错误 |
DatabaseError |
Error |
与数据库相关的错误的超类 |
DataError |
DatabaseError |
与数据相关的问题，如值不再合法的范围内 |
OperationalError |
DatabaseError |
数据库操作内部的错误 |
IntegrityError |
DatabaseError |
关系完整性遭到破坏，如键未通过检查 |
InternalError |
DatabaseError |
数据库内部的错误，如游标无效 |
ProgrammingError |
DatabaseError |
用户编程错误，如未找到数据库表 |
NotSupportedError |
DatabaseError |
请求不支持的功能，如回滚 |
连接和游标
要使用底层的数据库系统，必须先连接到它，连接数据库使用函数connect,这个函数接收多个参数：
| 参数名 | 描述 | 是否可选 |
|---|---|---|
dsn |
数据源名称，具体含义随数据库而异 | 否 |
user |
用户名 | 是 |
password |
用户密码 | 是 |
host |
主机名 | 是 |
database |
数据库名称 | 是 |
函数connect返回一个连接对象，表示当前到数据库的会话，这个对象有如下方法：
| 方法名 | 描述 |
|---|---|
close() |
关闭连接对象，之后连接对象及其游标将不可用 |
commit() |
提交事务，如果当前数据库支持的话，否则什么都不做 |
rollback() |
回滚未提交的事务，可能不可用 |
cursor() |
返回连接的游标对象 |
方法rollback可能不可用，因为并非所有的数据库都支持事务。如果可用，这个方法将撤销所有未提交的事务。
方法commit总是可用的，它提交未提交的事务，但如果数据库不支持事务，则什么都不做。
方法cursor返回当前的游标对象。我们可以使用游标对象来执行SQL查询和查看结果：
| 名称 | 描述 |
|---|---|
callproc(name[, params]) |
使用指定的参数调用指定的数据库过程 |
close() |
关闭游标，之后游标不可用 |
execute(oper[, params]) |
执行一个SQL操作 |
executemany(oper, pseq) |
多次执行指定的SQL操作 |
fetchone() |
以序列的方式取回查询结果中的下一行，如果没有更多行，则返回None |
fetchall() |
以序列的方式取回余下的所有行 |
nextset() |
跳到下一个结果集 |
setinputsizes(sizes) |
用于为参数预定义内存区域 |
setoutputsize(size[, col]) |
为取回大量数据而设置缓冲区长度 |
游标对象的属性如下：
| 名称 | 描述 |
|---|---|
description |
由结果列描述组成的序列(只读) |
rowcount |
结果包含的行数(只读) |
arraysize |
fetchmany返回的行数，默认为1 |
类型
对于插入到某些类型的列中的值，底层SQL数据库可能要求它们满足一定的条件，为了能够与底层SQL数据库正确的互操作，DB API定义了一些构造函数和常量，用于提供特殊的类型和值。比如要在数据库添加日期，应使用相应数据库连接模块中的构造函数Date来创建它。
| 名称 | 描述 |
|---|---|
Date(year, month, day) |
创建包含日期值的对象 |
Time(hour, minute, second) |
创建包含时间值的对象 |
Timestamp(y, mon, d, h, min, s) |
创建包含时间戳的对象 |
DateFromTIcks(ticks) |
根据从新纪元开始过去的秒数创建包含日期值的对象 |
TimeFromTicks(ticks) |
根据从新纪元开始过去的秒数创建包含时间值的对象 |
imestampFromTicks(ticks) |
根据从新纪元开始过去的秒数创建包含时间戳的对象 |
Binary(string) |
创建包含二进制字符串值的对象 |
STRING |
描述基于字符串的列(如CHAR) |
BINARY |
描述二进制列(如LONG或RAW) |
NUMBER |
描述数字列 |
DATETIME |
描述日期/时间列 |
ROWID |
描述行ID列 |
SQLite和PySQLite
在新版本的Python中，标准库包含了一个SQLite包装器：使用模块sqlite3实现的PySQLite。
起步
要使用Python标准库中的SQLite，可导入模块sqlite3，然后，你就可以创建直接到数据库文件的连接，为此，你只需提供一个文件名(它可以是文件的相对路径或绝对路径),如果指定的文件不存在，将自动创建它。
>>> import sqlite3
>>> conn = sqlite3.connect('somedatabase.db')接下来我们可以从连接获取游标：
>>> curs = conn.cursor()这个游标可用来执行SQL查询，执行完查询后，如果修改了数据，务必提交所做的修改，这样才会将其保存到文件中。
# 提交修改
>>> conn.commit()要关闭连接，可以使用close方法
>>> conn.close()数据库应用程序示例
import sqlite3
def convert(value):
if value.startswith('~'):
return value.strip('~')
if not value:
value = '0'
return float(value)
conn = sqlite3.connect('/Users/liuzhen/python/food.db')
curs = conn.cursor()
curs.execute('''
CREATE TABLE food (
id TEXT PRIMARY KEY,
desc TEXT,
water FLOAT,
kcal FLOAT,
protein FLOAT,
fat FLOAT,
ash FLOAT,
carbs FLOAT,
fiber FLOAT,
sugar FLOAT
)
''')
query = 'INSERT INTO food VALUES (?,?,?,?,?,?,?,?,?,?)'
field_count = 10
for line in open('/Users/liuzhen/python/ABBREV.TXT'):
fields = line.split('^')
vals = [convert(f) for f in fields[:field_count]]
curs.execute(query, vals)
conn.commit()
conn.close()本章节完毕
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