最全总结 | 聊聊 Python 数据处理全家桶（Mysql 篇）

有关SQL 2020-09-29

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1. 前言

在爬虫、自动化、数据分析、软件测试、Web 等日常操作中，除 JSON、YAML、XML 外，还有一些数据经常会用到，比如：Mysql、Sqlite、Redis、MongoDB、Memchache 等

一般情况下，我们都会使用特定的客户端或命令行工具去操作；但是如果涉及到工程项目，将这部分数据操作集成到代码中使用才是王道

接下来，我将分几篇文章，和大家一起聊聊 Python 操作这些数据的最优方案

本篇从使用最为广泛的关系型数据库 - Mysql 开始讲起

2. 准备

首先，我们通过 Mysql 客户端或命令行创建一个数据库 xh

然后，在这个数据库下建一张简单的表 people

为了便于演示，这里只创建了三个字段：id、name、age，其中 id 为主键

Python 操作 Mysql 主要包含下面 3 种方式：

Python-MySql
PyMysql
SQLAlchemy

其中，

Python-MySql 由 C 语法打造，接口精炼，性能最棒；但是由于环境依赖多，安装复杂，已停止更新，仅支持 Python2

PyMysql 为替代 Python-Mysql 而生，纯 Python 语言编写的 Mysql 操作客户端，安装方便，支持 Python3

SQLAlchemy 是一个非常强大的 ORM 框架，不提供底层的数据库操作，主要是通过定义模型对应数据表结构，在 Python Web 编程领域应用广泛

由于 Python-MySql 不支持 Python3，所以本文只谈后 2 种操作方式

3. PyMysql

首先，使用 pip 安装依赖

# 安装依赖pip3 install pymysql
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连接数据库，获取数据库连接对象及游标对象

使用 pymysql 中的 connect() 方法，传入数据库的 HOST 地址、端口号、用户名、密码、待操作数据库的名称，即可以获取数据库的连接对象

然后，再通过数据库连接对象，获取执行数据库具体操作的游标对象

import pymysql# 数据库连接self.db = pymysql.connect(host='localhost',                          port=3306,                          user='root',                          password='**',                          database='xh')# 获取游标self.cursor = self.db.cursor()
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接着，我们来实现增删改查操作

1、新增

新增包含新增单条数据和多条数据

对于单条数据的插入，只需要编写一条插入的 SQL 语句，然后作为参数执行上面游标对象的 execute(sql) 方法，最后使用数据库连接对象的 commit() 方法将数据提交到数据库中

# 插入一条数据SQL_INSERT_A_ITEM = "INSERT INTO PEOPLE(name,age) VALUES('xag',23);"def insert_a_item(self):    """    插入一条数据    :return:    """    try:        self.cursor.execute(SQL_INSERT_A_ITEM)        self.db.commit()    except Exception as e:        print('插入数据失败')        print(e)        self.db.rollback()
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使用执行游标对象的 executemany() 方法，传入插入的 SQL 语句及位置变量列表，可以实现一次插入多条数据

# 插入多条数据SQL，name和age是变量，对应列表SQL_INSERT_MANY_ITEMS = "INSERT INTO PEOPLE (name, age) VALUES(%s, %s)"# 待插入的数据self.datas = [("张三", 23), ("李四", 24), ("王五", 25)]def insert_items(self):    """    插入多条记录    :return:    """    try:        self.cursor.executemany(SQL_INSERT_MANY_ITEMS, self.datas)        self.db.commit()    except Exception as e:        print("插入数据异常")        self.db.rollback()
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需要注意的是，PyMysql 会将 SQL 语句中的所有字段当做字符串进行处理，所以这里的 age 字段在 SQL 中被当做字符串处理

2、查询

查询分为三步，分别是：

通过游标对象执行具体的 SQL 语句
通过游标对象，获取到元组数据
遍历元组数据，查看结果

比如：查看数据表中所有的记录

# 查询所有记录SQL_QUERY_ALL = "SELECT * FROM PEOPLE;"def query(self):    """查询数据"""    # 查询所有数据    self.cursor.execute(SQL_QUERY_ALL)    # 元组数据    rows = self.cursor.fetchall()    # 打印结果    for row in rows:        id = row[0]        name = row[1]        age = row[2]        print('id:', id, ',name:', name, 'age:', age)
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如果需要按条件查询某一条记录，只需要修改 SQL 语句即可实现

# 按id查询SQL_QUERY_WITH_CONDITION = "SELECT * FROM PEOPLE WHERE id={};"# 查询id为5的记录self.cursor.execute(SQL_QUERY_WITH_CONDITION.format(5))
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3、更新

和新增操作类似，更新操作也是通过游标对象去执行更新的 SQL 语句，最后利用数据库连接对象将数据真实更新到数据库中

# 更新(通过id去更新)SQL_UPDATE = "UPDATE PEOPLE SET name='%s',age=%s WHERE id=%s"def update(self):    """    更新数据    :return:    """    sql_update = SQL_UPDATE % ("王五五", 30, 5)    print(sql_update)    try:        self.cursor.execute(sql_update)        self.db.commit()    except Exception as e:        self.db.rollback()        print('更新数据异常')        print(e)
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4、删除

删除操作同查询、新增操作类似，只需要变更 SQL 语句即可

# 删除（通过id去删除数据）SQL_DELETE = "DELETE FROM PEOPLE WHERE id=%d"def delete(self):    """    删除记录    :return:    """    try:        # 删除的完整sql        sql_del = SQL_DELETE % (5)        self.cursor.execute(sql_del)        self.db.commit()    except Exception as e:        # 发生错误时回滚        self.db.rollback()        print(e)
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最后，我们需要将游标对象和数据库连接对象资源释放掉

def teardown(self):    # 释放资源    self.cursor.close()    self.db.close()
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4. SQLAlchemy

首先，使用 SQLAlchemy 操作 Mysql 数据库同样先需要安装依赖库

# 安装依赖包pip3 install sqlalchemy
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通过 SQLAlchemy 的内置方法 declarative_base() 创建一个基础类 Base

然后，自定义一个 Base 类的子类，内部定义静态变量，和上面数据表 people 中的字段一一对应

from sqlalchemy import Column, Integer, String, create_enginefrom sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base# 基础类Base = declarative_base()# 自定义的表class People(Base):    # 表名    __tablename__ = 'people'    # 定义字段    id = Column(Integer, primary_key=True)    name = Column(String(255))    age = Column(Integer)    def __repr__(self):        """        便于打印结果        :return:        """        return "<People(id:{},name:{},age:{})".format(self.id, self.name, self.age)
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接着，通过数据库名、用户名、密码及 Host 组装一个数据库连接地址，作为参数传入到 SQLAlchemy 的 create_engine() 方法中，以创建一个数据库引擎实例对象

# 创建数据库的引擎实例对象# 数据库名称：xhengine = create_engine("mysql+pymysql://root:数据库密码@localhost:3306/xh",                               encoding="utf-8",                               echo=True)
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最后，通过数据库引擎在数据库中创建表结构，并实例化一个会话对象

需要注意的是，create_all() 方法中的 checkfirst 参数如果传入 True，则会判断数据表是否存在，如果表存在，则不会重新创建

# 创建表结构# checkfirst：判断表是否存在，如果存在，就不重复创建Base.metadata.create_all(engine, checkfirst=True)# 实例化会话self.session = sessionmaker(bind=engine)()
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这样所有的准备工作已经完成，接下来可以进行增删改查操作了

1、新增

新增操作同样包含插入一条记录和多条记录，分别对应会话对象的 add()、add_all() 方法

对于一条记录的新增操作，只需要实例化一个 People 对象，执行上面的会话对象的 add(instance) 和 commit() 两个方法，即可以将数据插入到数据表中

def add_item(self):    """    新增    :return:    """    # 实例化一个对象    people = People(name='xag', age=23)    self.session.add(people)    # 提交数据才会生效    self.session.comit()
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如果需要一次插入多条数据，只需要调用 add_all(列表数据) 即可

def add_items(self):    """    新增多条记录    :return:    """    datas = [        People(name='张三', age=20),        People(name='李四', age=21),        People(name='王五', age=22),    ]    self.session.add_all(datas)    self.session.commit()
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2、查询

查询数据表的操作对应会话对象的 query(可变参数)

方法中的参数指定要查询的字段值，还可以通过 all()、first() 级联方法限制要查询的数据

def query(self):    """    查询    :return:    """    # 查询所有记录    # result = self.session.query(People).all()    # 查询name/age两个字段    result = self.session.query(People.name, People.age).all()    print(result)
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当然，也可以利用 filter_by(条件)，按条件进行过滤

# 条件查询resp = self.session.query(People).filter_by(name='xag').first()print(resp)
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3、更新

更新操作一般做法是：

query 查询出待更新的对象
直接更新对象中的数据
使用会话对象提交修改，完成更新操作

def update1(self, id):    """    更新数据1    :return:    """    # 获取数据    temp_people = self.session.query(People).filter_by(id=id).first()    # 更新数据    temp_people.name = "星安果"    temp_people.age = 18    # 提交修改    self.session.commit()
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需要指出的是，这里可以使用 update() 方法进行简写

def update2(self, id):    """    更新数据2    :param id:    :return:    """    # 使用update()方法直接更新字段值    self.session.query(People).filter(People.id == id).update({People.name: "xag", People.age: 1})    self.session.commit()
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4、删除

删除操作对应 delete() 方法，同样是先查询，后删除，最后提交会话完成删除操作

以按照 id 删除某一条记录为例：

def del_by_id(self, id):    """    通过id删除一条记录    :param id:    :return:    """    del_count = self.session.query(People).filter(People.id == id).delete()    print('删除数目:', del_count)    self.session.commit()
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