数据库编程

对于MySQL、Access、Oracle、Sybase、Microdoft SQL Server、SQLite等关系型的数据库,Python都提供了ODBC接口。
Python提供了一个标准接口用于访问关系型的数据库，即Python DB Application Programming Interface（Py-DBAPI）。每种数据库API都需要一个Py-DBAPI封装的实现，几乎所有的数据库接口都有对应的是是实现方法，同时，Python还内置了用于存储和获取数据的工具。
官方文档：https://wiki.python.org/moin/DatabaseInterfaces

一、struct模块

1.1 介绍

官方文档：https://docs.python.org/2/library/struct.html#struct-format-strings
平面数据库（flat database）是文本数据或二进制数据文件。
打开文本数据文件，使用open() 函数就可以。
打开二进制数据文件，使用struct模块,需要用’wb’,’rb’以二进制(字节流)写,读的方式来处理文件;
链接：https://blog.csdn.net/shudaqi2010/article/details/78133120?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_baidulandingword-10&spm=1001.2101.3001.4242
struct模块可以处理和操作与系统无关的二进制数据文件，只适合处理小型文件，如果是大型文件，需要用array模块处理。
struct模块将二进制文件的数据与Python结构进行转换，通常是使用C语音所写的接口来完成。

1.2 方法

1.3 格式化字符串

格式化字符串就是按照特定的方式来打包或解包，用于指定数据类型、控制字节顺序、大小和对齐方式的特殊字符。
端: 数据在存储器中存放顺序的顺序。
分度值,byte,即byte都是按照正常顺序,但是byte组装成的int时byte的顺序则不同。

格式字符串的第一个字符可用于指示打包数据的字节顺序，大小和对齐方式：

格式化字符可以给定它们的类型。
“标准大小”列是指使用标准大小时打包值的大小，以字节为单位；也就是说，当格式字符串中的一个开始’<’，’>’，’!’或 ‘=’。使用本机大小时，打包值的大小取决于平台。

1. _Bool在C99中定义,如果没有这个类型,则将这个类型视为char,一个字节;
2. q和Q只适用于64位机器;
3. 每个格式前可以有一个数字,表示这个类型的个数,如s格式表示一定长度的字符串,4s表示长度为4的字符串;4i表示四个int;
4. P用来转换一个指针,其长度和计算机相关;
5. f和d的长度和计算机相关;

   1.4 例子

   ```python

   读取二进制文件

   from tkinter import * import tkinter.filedialog import struct

创建应用程序的类

class App: def init(self,master):

    ##创建一个label控件
    self.label = Label(master)
    self.label.pack(anchor=W)
    ##创建一个Button控件
    self.button = Button(master,text='Start',command=self.getBinaryData)
    self.button.pack(anchor = CENTER)
def setBinaryData(self):
    ##将数值数据100，200，300，400转换成integer类型的二进制数据
    self.bytes = struct.pack("i"*4, 100, 200, 300, 400)
def getBinaryData(self):
    self.setBinaryData()
    ##将integer类型的二进制数据转换为数值数据100，200，300，400
    values = struct.unpack("i"*4, self.bytes)
    self.label.config(text=str(values))

创建应用程序窗口

win = Tk() win.title(string = “平面数据库”)

创建应用程序类的实例变量

app = App(win)

开始窗口的事件循环

win.mainloop()

![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/407678/1608803936375-118aea70-3c2e-41c7-b8bc-1f34aa6689fd.png#align=left&display=inline&height=106&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=106&originWidth=152&size=2932&status=done&style=none&width=152) ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2020/png/407678/1608803944568-df3d6b02-8aaf-4ef3-bf40-57f8c8a0a288.png#align=left&display=inline&height=106&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=106&originWidth=152&size=5427&status=done&style=none&width=152)
<a name="doMjM"></a>
## 二、SQLite数据库
<a name="z459z"></a>
### 2.1 介绍
SQLite数据库是一款小型的嵌入式开源数据库软件，没有独立的维护进程，所有的维护都来自于程序本身，不需要作为独立的服务器允许，可以直接在本地允许。<br />它是遵守ACID的关联式数据库管理系统的，能够支持Windows/Linux/Unix等主流的操作系统，同时能够和很多程序语音相结合，eg：Tcl、C#、PHP、Java等，还有ODBC接口，与Mysql、PostgreSQL相比，处理速度更快。<br />SQLite引擎不是独立于程序之外的独立进程，而是连接到程序中成为它的一个主要部分。<br />主要的通信协议是在编程语言内直接通过API调用，在消耗总量、延迟事件和整体简单上均有积极的作用。<br />整个数据库（定义、表、索引和数据本身）都在宿主主机上，存储在一个单一的文件中。<br />在Python3中，SQLite已经被包装为标准库pySQLite，可以作为模块导入。
<a name="l2bu6"></a>
### 2.2 连接数据库
为了使用sqlite3，必须首先创建一个表示数据库的连接对象
```python
import sqlite3                      #导入sqlite2模块
conn = sqlite3.connect("E:\\pythonstduy\\shujuku\\test.db")   #如果不存在，创建数据库test.db如果test.db存在，就直接打开，同时创建数据库连接对象conn

connect() 函数返回一个连接对象conn，这个对象是目前和数据库的连接对象，支持的方法：

2.3 使用游标查询数据库

创建数据库连接对象conn连接到数据库后，需要打开游标（cursor）。
通过Cursor执行SQL语句实现对数据库表的查询、插入、修改、删除等操作。
在sqlite3中，所有SQL语句的执行都要在游标对象的参与下完成，
Cursor对象的主要方法

Cursor对象的属性

2.4 实例

####创建数据库并使用游标查询数据库
import sqlite3                                                  #导入sqlite3模块
conn = sqlite3.connect("E:\\pythonstduy\\shujuku\\school.db")   #连接数据库school.db,创建数据库连接对象
cursor = conn.cursor()                                          #打开游标
print("数据库已经打开")
#创建表
cursor.execute('''
CREATE TABLE STUDENT(
    ID  int primary key not null,
    NAME text  not null,
    Age int not null,
    Score  int not null,
    Address char(50)
)''')
print("创建表成功")
##插入记录
cursor.execute('''
INSERT INTO STUDENT VALUES(
    1001,'炎',20,665,"山西太原"
)
''')
cursor.execute('''
INSERT INTO STUDENT VALUES(
    1002,"桓",21,601,"浙江杭州"
)
''')
cursor.execute('''
INSERT INTO STUDENT VALUES(
    1003,"彻",22,630,"陕西西安"
)
''')
cursor.execute('''
INSERT INTO STUDENT VALUES(
    1004,"景",20,660,"陕西咸阳"
)
''')
print("插入数据完成")
conn.commit()                                       #提交当前事务，保存数据
for row in cursor.execute('select * from STUDENT'): #查询表中数据
    print(row)
conn.close()                                        #关闭数据连接
##结果
数据库已经打开
创建表成功
插入数据完成
(1001, '炎', 20, 665, '山西太原')
(1002, '桓', 21, 601, '浙江杭州')
(1003, '彻', 22, 630, '陕西西安')
(1004, '景', 20, 660, '陕西咸阳')
##使用fetchall() 等方法提取需要的结果
import sqlite3,sys
conn = sqlite3.connect("E:\\pythonstduy\\shujuku\\school.db")   #连接数据库school.db,创建数据库连接对象
curs = conn.cursor()                                            #创建一个连接的游标
curs.execute('''
SElECT * FROM  STUDENT
WHERE ID = 1001
''') 
names = [f[0] for f in curs.description]                        
#curs.description是游标对象列描述的序列
for raw in curs.fetchall():                                     
    #从结果中读取全部的结果,读取所有的列名
    for pair in zip(names, raw):                                
             #将给定的 list 的每一个变成一个元组，用法为 zip(∗list)，将列名和内容对应成一个元组对象
        print('%s: %s' % pair)
 ##结果
ID: 1001
NAME: 炎
Age: 20
Score: 665
Address: 山西太原

三、MySQL数据库

3.1 PyMySQL

Python为操作mysql数据库提供了标准库PyMySQL。
官网：https://pypi.org/project/PyMySQL/
官方文档：https://pymysql.readthedocs.io/en/latest/
下载：

3.2 连接MySQL数据库

首先需要安装mysql服务器软件
MySQL > = 5.5
MariaDB > = 5.5
然后需要创建空的数据库ffs

查询目前mysql数据库的版本

import pymysql
#打开数据库连接 参数依次是[IP，用户名，密码，数据库名]
db = pymysql.connect("localhost","root",'1054052026',"ffs")  
##使用cursor() 方法创建一个游标对象
cursor = db.cursor()
#使用execute() 方法执行SQL查询
cursor.execute('''
    SELECT VERSION()
''')
##使用fetchone() 方法获取单条数据
data = cursor.fetchone()
#输出查询到的数据
print("Database version : %s" % data)
#关闭数据库连接
db.close()
##结果
Database version : 10.4.12-MariaDB

3.3 创建数据表

import pymysql
#打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root",'1054052026',"ffs")
#使用cursor()方法创建一个游标
cursor = db.cursor()
#创建数据表
cursor.execute('''
CREATE TABLE STUDENT(
    ID  int primary key not null,
    NAME text  not null,
    Age int not null,
    Score  int not null,
    Address char(50))
''')
print("STUDENT表创建成功")
#关闭数据库连接
db.close()
##结果
STUDENT表创建成功

3.4 插入数据

import pymysql
#打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root",'1054052026',"ffs")
#使用cursor()方法创建一个游标
cursor = db.cursor()
#SQL语句
sql = "INSERT INTO STUDENT VALUES (1003,'彻',22,630,'陕西西安')"
try:
    #执行插入语句
    cursor.execute(sql)
    #提交到数据库执行
    db.commit()
except:
    #如果发生错误，回滚数据库
    db.rollback()
#关闭数据库连接
db.close()

3.5 查询数据

import pymysql
#打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root",'1054052026',"ffs")
#使用cursor()方法创建一个游标
cursor = db.cursor()
#SQL语句
sql = "select * from STUDENT where ID >'%d' "%(500)
#执行SQL语句
try:
    #执行插入语句
    cursor.execute(sql)
    #curs.description是游标对象列描述的序列
    names = [f[0] for f in cursor.description] 
    #获取所有记录列表
    result = cursor.fetchall()
    for row in result:
        #给定的 list 的每一个变成一个元组，用法为 zip(∗list)，将列名和内容对应成一个元组对象
        for pair in zip(names,row):
            print('%s: %s' % pair)
except:
    print("错误：无法查询数据")
##关闭数据库连接
db.close()
##结果
ID: 1003
NAME: 彻
Age: 22
Score: 630
Address: 陕西西安

3.6 更新数据

使用UPDATE语句可以更新数据库记录

import pymysql
#打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root",'1054052026',"ffs")
#使用cursor()方法创建一个游标
cursor = db.cursor()
#sql语句
sql = "UPDATE STUDENT SET ID = ID +10"
#执行sql语句
try:
    #执行更新数据sql语句
    cursor.execute(sql)
    #提交到数据库执行
    db.commit()
except:
    #发生错误，回滚数据库
    db.rollback()
#关闭数据库连接
db.close()

3.7 删除数据

使用DELETE语句删除数据表中的数据
drop database 数据库名 —删除数据库的
drop table 表名–删除表的
delete from 表名 where 条件 —删除数据的

import pymysql
#打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","root",'1054052026',"ffs")
#使用cursor()方法创建一个游标
cursor = db.cursor()
#sql语句
sql = " DELETE FROM STUDENT WHERE ID >'%d' "%(1002)
#执行sql语句
try:
    #执行删除数据sql语句
    cursor.execute(sql)
    #提交到数据库执行
    db.commit()
    print("删除成功")
except:
    #发生错误，回滚数据库
    print("错误")
    db.rollback()
#关闭数据库连接
db.close()
##结果
删除成功

四、异常