数据库类别
既然我们要使用关系数据库,就必须选择一个关系数据库。
目前广泛使用的关系数据库也就这么几种:
付费的商用数据库:
- Oracle,典型的高富帅;
- SQL Server,微软自家产品,Windows定制专款;
- DB2,IBM的产品,听起来挺高端;
- Sybase,曾经跟微软是好基友,后来关系破裂,现在家境惨淡。
这些数据库都是不开源而且付费的,最大的好处是花了钱出了问题可以找厂家解决。
但无论是Google、Facebook,还是国内的BAT,无一例外都选择了免费的开源数据库:
- MySQL,大家都在用,一般错不了;
- PostgreSQL,学术气息有点重,其实挺不错,但知名度没有MySQL高;
- sqlite,嵌入式数据库,适合桌面和移动应用。
作为Python开发工程师,选择哪个免费数据库呢?
当然是MySQL。因为MySQL普及率最高,出了错,可以很容易找到解决方法。而且,围绕MySQL有一大堆监控和运维的工具,安装和使用很方便。
MySQL是Web世界中使用最广泛的数据库服务器。
SQLite的特点是轻量级、可嵌入,但不能承受高并发访问,适合桌面和移动应用。
而MySQL是为服务器端设计的数据库,能承受高并发访问,同时占用的内存也远远大于SQLite。
此外,MySQL内部有多种数据库引擎,最常用的引擎是支持数据库事务的InnoDB。
安装MySQL
可以直接从MySQL官方网站下载最新的Community Server 5.6.x版本。
MySQL是跨平台的,选择对应的平台下载安装文件,安装即可。
安装时,MySQL会提示输入root用户的口令,请务必记清楚。如果怕记不住,就把口令设置为password。
在Windows上,安装时请选择UTF-8编码,以便正确地处理中文。
在Mac或Linux上,需要编辑MySQL的配置文件,把数据库默认的编码全部改为UTF-8。MySQL的配置文件默认存放在/etc/my.cnf或者/etc/mysql/my.cnf:
[client]
default-character-set = utf8 [mysqld]
default-storage-engine = INNODB
character-set-server = utf8
collation-server = utf8_general_ci
重启MySQL后,可以通过MySQL的客户端命令行检查编码:
$ mysql -u root -p
Enter password:
Welcome to the MySQL monitor...
... mysql> show variables like '%char%';
+--------------------------+--------------------------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+--------------------------------------------------------+
| character_set_client | utf8 |
| character_set_connection | utf8 |
| character_set_database | utf8 |
| character_set_filesystem | binary |
| character_set_results | utf8 |
| character_set_server | utf8 |
| character_set_system | utf8 |
| character_sets_dir | /usr/local/mysql-5.1.65-osx10.6-x86_64/share/charsets/ |
+--------------------------+--------------------------------------------------------+
8 rows in set (0.00 sec)
看到utf8字样就表示编码设置正确。
注:如果MySQL的版本≥5.5.3,可以把编码设置为utf8mb4,utf8mb4和utf8完全兼容,但它支持最新的Unicode标准,可以显示emoji字符。
安装MySQL驱动
由于MySQL服务器以独立的进程运行,并通过网络对外服务,所以,需要支持Python的MySQL驱动来连接到MySQL服务器。MySQL官方提供了mysql-connector-python驱动,但是安装的时候需要给pip命令加上参数--allow-external:
$ pip install mysql-connector-python --allow-external mysql-connector-python
如果上面的命令安装失败,可以试试另一个驱动:
$ pip install mysql-connector
我们演示如何连接到MySQL服务器的test数据库:
# 导入MySQL驱动:
>>> import mysql.connector
# 注意把password设为你的root口令:
>>> conn = mysql.connector.connect(user='root', password='password', database='test')
>>> cursor = conn.cursor()
# 创建user表:
>>> cursor.execute('create table user (id varchar(20) primary key, name varchar(20))')
# 插入一行记录,注意MySQL的占位符是%s:
>>> cursor.execute('insert into user (id, name) values (%s, %s)', ['1', 'Michael'])
>>> cursor.rowcount
1
# 提交事务:
>>> conn.commit()
>>> cursor.close()
# 运行查询:
>>> cursor = conn.cursor()
>>> cursor.execute('select * from user where id = %s', ('1',))
>>> values = cursor.fetchall()
>>> values
[('1', 'Michael')]
# 关闭Cursor和Connection:
>>> cursor.close()
True
>>> conn.close()
由于Python的DB-API定义都是通用的,所以,操作MySQL的数据库代码和SQLite类似。
小结
- 执行INSERT等操作后要调用commit()提交事务;
- MySQL的SQL占位符是%s。
SQLite
SQLite是一种嵌入式数据库,它的数据库就是一个文件。
由于SQLite本身是C写的,而且体积很小,所以,经常被集成到各种应用程序中,甚至在iOS和Android的App中都可以集成。
Python就内置了SQLite3,所以,在Python中使用SQLite,不需要安装任何东西,直接使用。
在使用SQLite前,我们先要搞清楚几个概念:
表是数据库中存放关系数据的集合,一个数据库里面通常都包含多个表,表和表之间通过外键关联。
要操作关系数据库,首先需要连接到数据库,一个数据库连接称为Connection;
连接到数据库后,需要打开游标,称之为Cursor,通过Cursor执行SQL语句,然后,获得执行结果。
Python定义了一套操作数据库的API接口,任何数据库要连接到Python,只需要提供符合Python标准的数据库驱动即可。
由于SQLite的驱动内置在Python标准库中,所以我们可以直接来操作SQLite数据库。
我们在Python交互式命令行实践一下:
# 导入SQLite驱动:
>>> import sqlite3
# 连接到SQLite数据库
# 数据库文件是test.db
# 如果文件不存在,会自动在当前目录创建:
>>> conn = sqlite3.connect('test.db')
# 创建一个Cursor:
>>> cursor = conn.cursor()
# 执行一条SQL语句,创建user表:
>>> cursor.execute('create table user (id varchar(20) primary key, name varchar(20))')
<sqlite3.Cursor object at 0x10f8aa260>
# 继续执行一条SQL语句,插入一条记录:
>>> cursor.execute('insert into user (id, name) values (\'1\', \'Michael\')')
<sqlite3.Cursor object at 0x10f8aa260>
# 通过rowcount获得插入的行数:
>>> cursor.rowcount
1
# 关闭Cursor:
>>> cursor.close()
# 提交事务:
>>> conn.commit()
# 关闭Connection:
>>> conn.close()
我们再试试查询记录:
>>> conn = sqlite3.connect('test.db')
>>> cursor = conn.cursor()
# 执行查询语句:
>>> cursor.execute('select * from user where id=?', ('1',))
<sqlite3.Cursor object at 0x10f8aa340>
# 获得查询结果集:
>>> values = cursor.fetchall()
>>> values
[('1', 'Michael')]
>>> cursor.close()
>>> conn.close()
使用Python的DB-API时,只要搞清楚Connection和Cursor对象,打开后一定记得关闭,就可以放心地使用。
使用Cursor对象执行insert,update,delete语句时,执行结果由rowcount返回影响的行数,就可以拿到执行结果。
使用Cursor对象执行select语句时,通过fetchall()可以拿到结果集。结果集是一个list,每个元素都是一个tuple,对应一行记录。
如果SQL语句带有参数,那么需要把参数按照位置传递给execute()方法,有几个占位符就必须对应几个参数,例如:
cursor.execute('select * from user where name=? and pwd=?', ('abc', 'password'))
SQLite支持常见的标准SQL语句以及几种常见的数据类型。具体文档请参阅SQLite官方网站。
小结
在Python中操作数据库时,要先导入数据库对应的驱动,然后,通过Connection对象和Cursor对象操作数据。
要确保打开的Connection对象和Cursor对象都正确地被关闭,否则,资源就会泄露。