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【第2篇】 Python与数据库基础

news 2025/7/4 10:18:28

1. 数据库的基本概念

1.1 表（Table）

表是数据库中存储数据的基本单位，由行和列组成。
例如：users 表可以存储用户信息，每一行代表一个用户，每一列代表用户的属性（如姓名、年龄）。

1.2 字段（Field/Column）

字段是表中的列，用于存储特定类型的数据。
例如：users 表中的 name 字段存储用户的姓名，age 字段存储用户的年龄。

1.3 索引（Index）

索引是用于加速数据检索的数据结构，类似于书籍的目录。
例如：在 users 表的 name 字段上创建索引，可以加快按姓名查询的速度。

1.4 主键（Primary Key）

主键是表中唯一标识每一行的字段，不能重复且不能为空。
例如：users 表中的 id 字段可以作为主键，确保每个用户有唯一的标识。

1.5 外键（Foreign Key）

外键是用于建立表与表之间关系的字段，指向另一张表的主键。
例如：orders 表中的 user_id 字段可以作为外键，指向 users 表的 id 字段，表示订单属于哪个用户。

1.6 事务（Transaction）

事务是一组数据库操作，要么全部成功，要么全部失败，确保数据的一致性。
例如：转账操作需要在一个事务中完成，确保从一个账户扣款和向另一个账户加款同时成功或失败。

2. Python 连接数据库的基本方法

Python 提供了多种库来连接和操作数据库，常见的包括 sqlite3、pymysql、psycopg2 等。以下是 Python 连接数据库的基本方法以及数据库的基本概念。

2.1 SQLite

SQLite 是一个轻量级的嵌入式数据库，适合小型应用或原型开发。Python 内置了 sqlite3 模块，无需额外安装。

连接 SQLite 数据库

import sqlite3# 连接数据库（如果不存在则创建）
conn = sqlite3.connect('example.db')# 创建游标对象
cursor = conn.cursor()# 创建表
cursor.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS users(id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, age INTEGER)''')# 插入数据
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 25)")# 提交事务
conn.commit()# 查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
print(cursor.fetchall())# 关闭连接
conn.close()

2.2 MySQL

MySQL 是一个流行的关系型数据库，使用 pymysql 库可以连接 MySQL 数据库。

安装 pymysql

pip install pymysql

连接 MySQL 数据库

import pymysql# 连接数据库
conn = pymysql.connect(host='localhost',user='root',password='password',database='test_db'
)# 创建游标对象
cursor = conn.cursor()# 创建表
cursor.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS users(id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, name VARCHAR(255), age INT)''')# 插入数据
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 30)")# 提交事务
conn.commit()# 查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
print(cursor.fetchall())# 关闭连接
conn.close()

2.3 PostgreSQL

PostgreSQL 是一个功能强大的开源关系型数据库，使用 psycopg2 库可以连接 PostgreSQL 数据库。

安装 psycopg2

pip install psycopg2

连接 PostgreSQL 数据库

import psycopg2# 连接数据库
conn = psycopg2.connect(host='localhost',user='postgres',password='password',database='test_db'
)# 创建游标对象
cursor = conn.cursor()# 创建表
cursor.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS users(id SERIAL PRIMARY KEY, name VARCHAR(255), age INT)''')# 插入数据
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Charlie', 35)")# 提交事务
conn.commit()# 查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
print(cursor.fetchall())# 关闭连接
conn.close()

2.4 示例：数据库操作的综合应用

以下是一个综合示例，展示如何使用 Python 连接 SQLite 数据库，并进行基本的增删改查操作。

import sqlite3# 连接数据库
conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()# 创建表
cursor.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS users(id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, age INTEGER)''')# 插入数据
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 25)")
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 30)")# 提交事务
conn.commit()# 查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
print("查询结果：", cursor.fetchall())# 更新数据
cursor.execute("UPDATE users SET age = 26 WHERE name = 'Alice'")
conn.commit()# 删除数据
cursor.execute("DELETE FROM users WHERE name = 'Bob'")
conn.commit()# 查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
print("更新后的查询结果：", cursor.fetchall())# 关闭连接
conn.close()