Python中数据库如何连接 Python中数据库连接教程

Python连接数据库需依赖特定驱动,遵循DB-API 2.0规范,核心流程为连接、游标、执行、提交、关闭;不同数据库在驱动安装、参数配置、SQL方言、占位符(如?或%s)等方面存在差异,需注意事务管理与异常处理;推荐使用ORM(如SQLAlchemy)提升代码可维护性并防范SQL注入,复杂场景可结合原生SQL;为提升性能应使用连接池(如psycopg2.pool或SQLAlchemy内置池),避免频繁创建连接;敏感信息如密码严禁硬编码,应通过环境变量或配置文件管理,确保安全。

python中数据库如何连接 python中数据库连接教程

在Python中连接数据库,本质上是依赖于特定的数据库驱动(或称适配器)库。这些库通常遵循Python的DB-API 2.0规范,提供一套统一的接口来与各种关系型数据库进行交互。核心思路就是:导入对应数据库的库,建立连接,获取游标,执行SQL语句,然后处理结果或提交更改,最后关闭连接。这听起来有点像一套标准化的流程,但实际操作中,不同数据库的驱动库在细节上还是会有些许差异,这也是我们作为开发者需要留意的地方。

Python连接数据库的旅程,往往从选择合适的驱动开始。无论是内置的SQLite,还是广泛使用的PostgreSQL、MySQL、SQL Server,都有成熟的第三方库支持。

以几个常见的数据库为例:

1. SQLite (内置)SQLite是Python标准库的一部分,无需额外安装,非常适合本地开发、测试或小型应用。

import sqlite3# 连接到数据库(如果文件不存在,会自动创建)# 也可以使用 ':memory:' 创建一个内存数据库conn = sqlite3.connect('example.db')# 创建一个游标对象,用于执行SQL命令cursor = conn.cursor()# 执行SQL语句cursor.execute('''    CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (        id INTEGER PRIMARY KEY,        name TEXT NOT NULL,        email TEXT UNIQUE NOT NULL    )''')# 插入数据cursor.execute("INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)", ('Alice', 'alice@example.com'))cursor.execute("INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)", ('Bob', 'bob@example.com'))# 提交事务(保存更改)conn.commit()# 查询数据cursor.execute("SELECT * FROM users")rows = cursor.fetchall() # 获取所有结果for row in rows:    print(row)# 更新数据cursor.execute("UPDATE users SET name = ? WHERE email = ?", ('Alicia', 'alice@example.com'))conn.commit()# 删除数据cursor.execute("DELETE FROM users WHERE name = ?", ('Bob',))conn.commit()# 关闭游标和连接cursor.close()conn.close()

2. PostgreSQL (使用

psycopg2

)

psycopg2

是Python中最流行的PostgreSQL适配器之一,功能强大且性能优异。

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首先,你需要安装它:

pip install psycopg2-binary

(通常推荐

psycopg2-binary

以避免编译问题)。

import psycopg2# 连接参数db_params = {    'host': 'localhost',    'database': 'mydatabase',    'user': 'myuser',    'password': 'mypassword',    'port': '5432'}conn = None # 初始化连接为Nonecursor = Nonetry:    # 建立连接    conn = psycopg2.connect(**db_params)    cursor = conn.cursor()    # 执行SQL    cursor.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS products (id SERIAL PRIMARY KEY, name VARCHAR(255), price NUMERIC)")    conn.commit()    # 插入数据    cursor.execute("INSERT INTO products (name, price) VALUES (%s, %s)", ('Laptop', 1200.50))    cursor.execute("INSERT INTO products (name, price) VALUES (%s, %s)", ('Mouse', 25.00))    conn.commit()    # 查询数据    cursor.execute("SELECT * FROM products WHERE price > %s", (100,))    for row in cursor.fetchall():        print(row)except psycopg2.Error as e:    print(f"数据库操作错误: {e}")    if conn:        conn.rollback() # 发生错误时回滚事务finally:    if cursor:        cursor.close()    if conn:        conn.close()

3. MySQL (使用

mysql-connector-python

PyMySQL

)

mysql-connector-python

是MySQL官方提供的驱动,而

PyMySQL

是一个纯Python实现,两者都很好用。这里以

mysql-connector-python

为例。

安装:

pip install mysql-connector-python
import mysql.connector# 连接参数db_config = {    'host': 'localhost',    'database': 'mydatabase',    'user': 'myuser',    'password': 'mypassword'}conn = Nonecursor = Nonetry:    # 建立连接    conn = mysql.connector.connect(**db_config)    cursor = conn.cursor()    # 执行SQL    cursor.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS customers (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, name VARCHAR(255), city VARCHAR(255))")    conn.commit()    # 插入数据    cursor.execute("INSERT INTO customers (name, city) VALUES (%s, %s)", ('John Doe', 'New York'))    cursor.execute("INSERT INTO customers (name, city) VALUES (%s, %s)", ('Jane Smith', 'London'))    conn.commit()    # 查询数据    cursor.execute("SELECT * FROM customers WHERE city = %s", ('New York',))    for row in cursor.fetchall():        print(row)except mysql.connector.Error as e:    print(f"数据库操作错误: {e}")    if conn:        conn.rollback()finally:    if cursor:        cursor.close()    if conn:        conn.close()

可以看到,尽管驱动库不同,但整体的连接、游标、执行、提交、关闭的流程是高度一致的。这正是DB-API 2.0规范的魅力所在,它为我们提供了一个相对统一的编程模型。

Python连接不同类型数据库时有哪些关键差异和最佳实践?

在我看来,Python连接不同数据库时,虽然核心流程相似,但细节之处往往藏着魔鬼,也正是这些差异,决定了我们代码的健壮性和可维护性。最直观的差异就是驱动库的安装和导入。比如SQLite是内置的,省心;PostgreSQL用

psycopg2

,MySQL用

mysql-connector-python

PyMySQL

,SQL Server则可能用

pyodbc

。这些库都需要通过

pip

安装,并且它们的连接字符串或参数字典的键名、值类型可能会有细微不同,这要求我们查阅各自的文档。

再深一点,就是SQL方言的差异。虽然标准SQL是基础,但每种数据库都有自己的扩展和优化。例如,分页查询时,MySQL用

LIMIT

OFFSET

,PostgreSQL用

LIMIT

OFFSET

,而SQL Server可能用

ROW_NUMBER()

OFFSET FETCH

。写原生SQL时,我们必须考虑到这些。参数占位符也是一个小细节,

sqlite3

?

psycopg2

%s

mysql-connector-python

也用

%s

。这些看似微不足道,但在构建动态查询时,如果不注意,很容易出错。

事务管理和错误处理也有其细微之处。虽然

conn.commit()

conn.rollback()

是通用的,但不同库在异常类型上可能有所不同。

psycopg2.Error

mysql.connector.Error

等,捕获时需要针对性地处理。我个人的经验是,总是使用

try...except...finally

结构来确保资源的正确释放和事务的回滚,这能极大地提高程序的鲁棒性。

至于最佳实践,我强烈推荐在更复杂的应用中使用ORM (Object-Relational Mapping) 框架,比如SQLAlchemy或Django ORM。它们提供了一个更高层次的抽象,将数据库操作转换为Python对象操作,屏蔽了底层数据库的差异和SQL方言的细节。这不仅能让代码更简洁、更易读,还能有效防止SQL注入等安全问题,因为ORM通常会负责参数化查询。当然,如果项目对性能有极致要求,或者需要执行非常复杂的特定数据库优化,直接使用驱动库并编写原生SQL仍然是不可或缺的技能。但对于大多数CRUD操作,ORM无疑是更优雅的选择。

如何安全有效地管理数据库连接池和敏感信息?

管理数据库连接和敏感信息,这是每个开发者都必须面对,并且需要深思熟虑的问题。我的观点是,安全性和效率在这里是相辅相成的,而非对立。

关于连接池(Connection Pooling):数据库连接的建立和关闭是相对耗时的操作,尤其是当你的应用需要频繁地与数据库交互时。每次请求都新建连接,处理完又关闭,这会带来显著的性能开销。这时,连接池就成了救星。连接池预先创建并维护一定数量的数据库连接,当应用需要连接时,从池中获取一个可用的连接;使用完毕后,将连接归还给池,而不是真正关闭。这大大减少了连接建立和关闭的开销,提高了应用的响应速度和并发能力。

实现连接池通常有两种方式:

数据库驱动自带的连接池:例如,

psycopg2

提供了

psycopg2.pool

模块,可以方便地创建线程安全的连接池。ORM框架的连接池:SQLAlchemy等ORM框架内部通常集成了连接池管理功能,你只需要在配置引擎时指定相关参数即可。第三方库:如

DBUtils

等,可以为各种DB-API 2.0兼容的驱动提供连接池功能。

选择哪种方式取决于你的项目架构和需求,但无论如何,使用连接池都是一个非常值得投入的实践。

关于敏感信息(Credentials)管理:这是安全的关键。永远不要将数据库的用户名、密码等敏感信息硬编码到你的代码中,也不要直接提交到版本控制系统

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