python使用上下文管理器实现sqlite3事务机制

如题，本文记录如何使用python上下文管理器的方式管理sqlite3的句柄创建和释放以及事务机制。

1、python上下文管理(with)

python上下文管理(context)，解决的是这样一类问题，在进入逻辑之前需要进行一些准备工作，在退出逻辑之前需要进行一些善后工作，上下文管理可以使得这种场景变得清晰和可控。

with语句是python上下文管理的基本用法，例如读写文件

with open('filea', r) as f:
    f.readlines()

file使用的就是上下文管理机制，这样对于打开文件句柄和释放文件句柄无须我们额外的投入精力。

2、sqlite3

sqlite3是一个嵌入式的文件数据库，无须开启额外的进程和端口，就可以通过文件读取的方式实现数据库的操作。优点是轻量级并且支持事务和触发器等高级特性。

sqlite3在python句柄创建和管理上跟mysql表现的很相似。

3、代码

我们先贴上本文简述的这段代码，然后后面我们在做详细解释。

# -*- coding:utf-8 -*-
import sqlite3
import traceback

class SqliteDB(object):

    def __init__(self, database='sqlitedb', isolation_level='', ignore_exc=False):
        self.database = database
        self.isolation_level = isolation_level
        self.ignore_exc = ignore_exc
        self.connection = None
        self.cursor = None

    def __enter__(self):
        try:
            self.connection = sqlite3.connect(database=self.database, isolation_level=self.isolation_level)
            self.cursor = self.connection.cursor()
            return self.cursor
        except Exception, ex:
            traceback.print_exc()
            raise ex

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        try:
            if not exc_type is None:
                self.connection.rollback()
                return self.ignore_exc
            else:
                self.connection.commit()
        except Exception, ex:
            traceback.print_exc()
            raise ex
        finally:
            self.cursor.close()
            self.connection.close()

我们给出一个使用的case

if __name__ == '__main__':
    # 建表
    with SqliteDB('test') as db:
        db.execute('create table if not exists user (id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name VARCHAR(100), age INTEGER)')

    # 创建一条记录, 如果抛出异常, 可以测试事务回滚
    with SqliteDB('test') as db:
        db.execute('insert into user (name, age) values (?, ?)', ('Tom', 10))
        #raise Exception()

    # 查询记录
    with SqliteDB('test') as db:
        query_set = db.execute('select * from user where name=? limit ?', ('Tom', 100,)).fetchall()
        print len(query_set)
        for item in query_set:
            print item

    # 删除记录
    with SqliteDB('test') as db:
        query_set = db.execute('delete from user where name=?', ('Tom',))

可以看到通过with语句打开了数据库的句柄，执行数据库操作后，我们并没有管理句柄的释放和事务回滚。

代码的输出是：

1
(6, u'Tom', 10)

当打开raise Exception()的注释，表示在插入的过程中遇到了异常。这时候所有connection中未被提交的数据将被回滚。

那么，这些如何做到的呢？

上下文管理是通过类SqliteDB中的__enter__和__exit__两个魔法函数实现的。

1、enter函数，用来实现处理进入with_body之前的准备工作，这里是创建connect和cursor，enter方法返回了cursor。

enter函数如果有返回值，那么可以赋值给as后面的变量，如果没有返回，可以简单的去掉as子句即可。我们给出一个没有as子句的例子

lock = threading.Lock()
with lock:
    pass

如果enter函数抛出异常，那么在执行with语句的时候会抛出这个异常，并且中断程序。

2、逻辑上，enter函数之后，便开始执行with_body内的代码，with_body里的代码包含sql语句和一些业务逻辑，这里说明一下，只要是抛出异常就会触发事务的回滚机制，而不会区分到底是sql语句执行异常还是业务逻辑出现的异常。

3、exit函数，在with_body执行成功或者抛出异常后会执行exit函数。

exit函数传入三个变量，分别是exc_type异常类型，exc_val异常值，exc_tb错误堆栈信息。如果程序正常，那么三个值都是None，相反如果不是None，那么可以就此判断with_body产生了异常。

这里，我们判断了exc_type是否为None，来区分是否抛出了异常，如果抛出了异常我们使用connection.rollback进行了事务的回滚，否则我们使用connection.commit进行事务提交。

要注意的是，在出现异常的时候，返回了一个ignore_exc，这个返回如果是True，表示忽略这个异常，这个异常将不会向上级调用抛出，如果返回的是None或者False，异常将会向上抛出。实际中我们还是希望异常能够跑出来，方便处理，所以这里我们默认为False。

注意：

isolation_level这个字段是隔离级别，这里我们不做深入的说明。需要知道的是这个字段

1）传入空字符串‘’，表示手动提交commit，这时需要程序中显示的执行connection.commit进行事务提交，sql中的dml语句才会生效。

2）传入None，表示开启自动提交，这时候自动提交commit，无需在程序中connection.commit进行事务提交。