Python程序设计9——数据库编程

1 数据持久化

　　持久化是将内存中的对象存储在关系数据库中，当然也可以存储在磁盘文件、XML数据文件中。实现数据持久化至少需要实现以下3个接口

void Save(object o):把一个对象保存到外存中
Object Load(object oid):通过对象标识从外存中取回对象
bool Exists(object oid):检查外存中是否存在某个对象

　　凡是可以序列化的对象可以持久化。序列化需要实现如下两个接口：

void Serialize(Stream stream, object o)
object Deserialize(Stream stream):将流反序列化成对象

　　序列化是为了解决对象的传输问题，序列化可以辅助持久化。

2 Python的数据库支持

　　在python中，可以使用的关系数据库又PostgreSQL、MySQL、SQLite等，为了连接数据库，需要使用connect函数。该函数有多个参数，根据连接的数据库不同而选择不同的参数。

connect    函数中的常用参数
dsn        数据源名称
user       连接数据库的用户名
password   连接数据库的密码
host       主机名
database   连接数据库的名称        

　　使用connect函数返回一个连接对象，该对象表示目前和数据库的会话，接下来就可以使用该对象的方法来对数据库中的数据进行操作。

2.1 connect连接对象的方法

close：关闭连接之后，连接对象和游标都不能用
commit：如果支持该方法，就会提交挂起的事务，否则没有任何作用
rollback：回滚挂起的事务
cursor：返回一个连接的游标对象

2.2 游标对象的方法

2.3 数据库编程支持模块

　　Python提供了几种持久化模块，这些模块可以模拟数据库的操作，将数据保存到指定的文件中。如dbhash、shelve、anydbm等模块。
1.使用dbhash模块读写数据
　　python标准化提供的持久化模块，可以模拟数据库操作，将数据保存到指定的文件中，这个指定的文件可以是DBM数据库。DBM是一种文件式数据库，采用哈希结构进行存储，它并不具备管理能力，但会比普通文件稳定、可靠，并且查询速度快。不同操作系统需要使用不同的python模块来实现DBM数据库，windows系统主要使用dbhash模块。dbhash模块的主要方法就是open，格式如下：
open(filename,flag)
　　上述语法中，filename表示数据库名称，flag表示数据库的打开方式，具体说有如下情况：w表示读或写数据库，r表示只读，c表示创建数据库，默认为r

#-*- coding:UTF-8 -*-

'''
Created on 2013-8-8

@author: Landau
'''
import os
import dbhash
#打开一个文件数据库，如果数据库不存在，则自动创建
db = dbhash.open("mydb", "c")
db["Amy"] = "beautiful"
db["Jack"] = "Handsome"
db["AiQi"] = "Cute"
print "--------没有进行任何操作的数据----------"
for k, v in db.iteritems():
    print k, v
    db.close()
输出结果：
--------没有进行任何操作的数据----------
AiQi Cute
Amy beautiful
Jack Handsome

　　上面的数据库类似字典对象

　　需要注意的是，dbhash模块的文件系统仅支持字符串类型的值，也就是db["Amy"] = 13是非法的。只能是字符串。我们可以用下面介绍的shelve模块来解决
2.使用shelve模块读写数据
shelve模块和python类似，但是shelve模块返回的字典类型可以支持python中的基本类型，例如字符串、数字、元组及列表等。同样shelve也有open方法。
open(filename)
在上述语法中，filename表示数据库的名称，如果数据库不存在，则创建该数据库。

import shelve
db = shelve.open("mydb1")
db["Amy"] = ["Amy", "", "Gelunbia", 3000]
db["Lily"] = ["Lily", "", "Gelunbia", 3500]
db["Quinta"] = ["Quinta", "", "Gelunbia", 3800]
db["Fei"] = ["Fei", "", "Gelunbia", 3900]
print db
db.close()

输出结果：

{'Amy': ['Amy', '', 'Gelunbia', 3000], 'Quinta': ['Quinta', '', 'Gelunbia', 3800], 'Lily': ['Lily', '', 'Gelunbia', 3500], 'Fei': ['Fei', '', 'Gelunbia', 3900]}

　　shelve模块返回字典的key值只能是字符串类型，如果是其他类型，则会引发异常。

　　anydbm模块和dbhash模块使用方法类似，几乎没区别。

3.连接第三方数据库

　　这里以SQLite为例

数据库连接对象

conn = sqlite3.connect("userDB.db")
　　返回一个数据库连接对象，有如下几种操作。

commit     提交事务
rollback    事务回滚
close     关闭一个数据库连接
cursor     创建一个游标

游标

　　数据库连接成功之后，需要对SQL语句进行操作，这里所有的SQL语句都需要在游标对象下进行，创建游标对象代码如下：

cur = conn.cursor()
游标对象的一些操作

execute     执行一条SQL语句
executemany     执行多条SQL语句
close     关闭游标
fetchone     从结果中取出一条记录
fetchmany     从结果中取出多条记录
fetchall     取出所有记录
scroll     游标滚动

　　下面介绍连接SQLite数据库步骤：

1.导入sqlite3模块
2.调用connect创建数据库连接，返回对象conn
3.调用conn.execute方法创建表结构或插入数据，如果设置了手动提交，则需要调用conn.commit方法提交插入的数据
4.调用conn.cursor方法返回游标，然后通过cur.execute方法查询数据库
5.cur.fetchall、cur.fetchmany或者cur.fetchone返回查询结果
6.关闭游标对象cur和数据库连接对象conn
一个例子：

#导入sqlite3包
import sqlite3;
#连接数据库，如果不存在，则创建
conn = sqlite3.connect("userDB.db")
conn.execute("create table if not exists address (id integer primary key autoincrement, name varchar(128), address varchar(128))")
conn.execute("insert into address(name,address) values('QiQi', 'WuHu')")
conn.execute("insert into address(name,address) values('DaTou', 'Luan')")
conn.commit()
#创建一个数据库连接对象游标
cur = conn.cursor()
cur.execute("select * from address")
res = cur.fetchall()
print "address:", res
for line in res:
    for f in line:
        print f
cur.close()
conn.close()
输出结果：
address: [(1, u'QiQi', u'WuHu'), (2, u'DaTou', u'Luan')]
1
QiQi
WuHu
2
DaTou

注意：在上面插入数据库语句中，字段值不能用双引号，否则会报错。
ps：游标是什么
　　游标（cursor）是系统为用户开设的一个数据缓冲区，存放SQL语句的执行结果。每个游标区都有一个名字。用户可以用SQL语句逐一从游标中获取记录，并赋给主变量，交由主语言进一步处理。游标本身并不是什么很玄的东西，提出游标概念的目的是为了对查询结果集进行各种处理。