Python中应用SQL及SQLAlchemy（一）

以SQLit3为例：

import sqlite3

conn = sqlite3.connect('db.sqlite3')

#获取游标对象
cur = conn.cursor()

#执行一系列SQL语句
#建立一张表
#cur.execute("create table demo(num int, str vachar(20));")
#插入一些记录
cur.execute("insert into demo values(%d, '%s')" % (1, 'aaa'))
cur.execute("insert into demo values(%d, '%s')" % (2, 'bbb'))

#更新一条记录
cur.execute("update demo set str='%s' where num =%d" % ('ddd',3))

#查询
cur.execute("select * from demo;")
rows = cur.fetchall()
print("number of records:", len(rows))

for i in rows:
    print(i)
    
#提交事务
conn.commit()

#关闭游标对象
cur.close()

#关闭数据库连接
conn.close()

运行结果：

SQLAlchemy

SQLAlchemy是一款开源软件，提供了SQL工具包及对象关系映射（ORM）工具，它采用python语言，为高效和高性能的数据库访问设计，实现了完整的企业级持久模型，sqlalchemy非常关注数据库的量级和性能。

使用SQLAlchemy至少需要三部分代码，这们分别是定义表，定义数据库连接，进行增、删、改、查等操作。

创建表的例子：

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String

Base = declarative_base()   #定义一个实例，所有表必须继承该实例

class Account(Base):
    __tablename__ = 'account'   #表名
    
    #字段名
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    user_name = Column(String(50), nullable=False)
    password = Column(String(200), nullable=False)
    title = Column(String(50))
    salary = Column(Integer)
    
    def is_active(self):
        #假设所有用户都是活跃用户
        return True
    
    def get_id(self):
        #返回帐户id,该方法返回属性值提高了表的封装性
        return self.id
        
    def is_authenticated(self):
        #假设已通过验证
        return True
        
    def is_anonymous(self):
        #具有登录名和密码的帐户不是匿名用户
        return False

定义数据库连接的代码示例：

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import scoped_session, sessionmaker
#定义连接数据库用到的数据库字符串
db_connect_string = 'mysql://root:123456@localhost:3306/sqlalchemy_db?charset=utf8'
#如果数据库开启了ssl连接，定义ssl字符串
ssl_args = {
    'ssl':{
        'cert': '/home/ssl/client-cert.pem',
        'key': '/home/shouse/ssl/client-key.pem',
        'ca': '/home/shouse/ssl/ca-cert.pem'
        }
    }
#如果数据库开启了ssl连接，需要传入ssl    
engine = create_engine(db_connect_string, connect_args=ssl_args)
#定义会话类型
SessionType = scoped_session(sessionmaker(bind=engine, expire_on_commit=False))

def GetSession():
    #创建SessionType的实例，用于数据库操作
    return SessionType()

from contextlib import contextmanager

#定义上下文函数，使能够自动进行事务处理，
#定义上下文件函数的方法就是加上contextmanager装饰器
#执行逻辑：在函数开始时建立数据库会话，此时会自动建立一个数据库事务；当发生异常时回滚（rollback）事务，当
#退出时关闭(close)连接
@contextmanager
def session_scope():
    session = GetSession()
    
    try:
        yield session
        session.commit()
    except:
        session.rollback()
        raise
    finally:
        session.close()

进行数据库操作的示例代码

import orm
from sqlalchemy import or_

def InsertAccount(user, password, title, salary):
    with session_scope() as session:     #新增操作
        account = orm.Account(user_name=user, password=password, title=title, salary=salary)
        session.add(account)
def CetAccount(id=None, user_name=None):       #查询操作，查询结果是一个对象集合，同样可以用all()获取所有数据
    with session_scope() as session:
        return session.query(orm.Account).filter(
            or_(orm.Account.id==id, orm.Account.user_name==user_name)
        ).first()
        
def DeleteAccount(user_name):       #删除操作
    with session_scope() as session:
        account = GetAccount(user_name=user_name)
        if account:
            session.delete(account)

def UpdateAccount(id, user_name, password, title, salary):     #更新操作
    with session_scope() as session:
        account = session.query(orm.Account).filter(orm.Account.id=id).first()
        if not account: return
        account.user_name = user_name
        account.password = password
        account.title = title
        account.salary = salary
        
#调用新增操作
InsertAccount('David Li', "123", "System Manager", 3000)
InsertAccount('Rebeca Li', '', 'Accountant', 3000)

#查询操作
GetAccount(2)

#删除操作
DeleteAccount('David Li')

#更新操作
UpdateAccount(1, "David Li", "none", "System Manager", 2000)

代码解释：

• 用import 引入数据库表Account所在的包orm(orm.py)， 引入多条件查询时的 或连接 or_
• 每个函数通过with语句启用上下文函数session_scope(), 通过它获取到session对象，并自动开启事务
• 在InsertAccount中，通过新建一个表account实例，并通过session.add将其添加到数据库中，由于上下文函数退出时会自动提交事务，把以无须显示地调用session.commit()使新增生

主流数据库的连接方式

数据库	连接字符串
Microsoft SQLServer	‘mssql+pymssql://username:password@ip:port/dbname’
MySQL	‘mysql://username:password@ip:port/dbname’
oracle	‘orcle://username:password@ip:port/dbname’
PostgreSQL	‘postgresql://username:password@ip:port/dbname’
SQLite	‘sqlite://file_pathname’

查询条件设置：

在实际编程过程中需要根据各种不同的条件查询数据库记录， SQLAlchemy查询条件被称为过滤器。

1. 等值过滤器

session.query(Account).filter(Account.user_name=='Jack')
session.query(Account).filter(Account.salary==2000)

2. 不等于过滤器（!=, <, >, <=, >=）

session.query(Account).filter(Account.user_name != 'Jack')

session.query(Account).filter(Account.salary != 2000)

session.query(Account).filter(Account.salary > 3000)

3. 模糊查询（like）

模糊查询只适用于查询字符串类型，不适用于数值类型

#查询所有名字中包含字母i的用户
session.query(Account).filter(Account.user_name.like('%i%'))

#查询所有title中以Manager结尾的用户
session.query(Account).filter(Account.title.like('%Manager'))

#查询的有名字中以Da开头的用户
session.query(Account).filter(Account.user_name.like('Da%'))

4. 包括过滤器(in_)

#查询id不为1，3，5的记录
session.query(Account).filter(~Account.id.in_([1,3,5]))

#查询工资不为2000，3000，4000的记录
session.query(Account).filter(~Account.salary.in_([2000,3000,4000]))

#查询所有title不为Engineer和Accountant的记录
session.query(Account).filter(~Account.title.in_(['Account','Engineer']))

5. 判断是否为空（is NULL,  is not NULL）

#查询salary为空值的记录
session.query(Account).filter(Account.salary.is_(None))
session.query(Account).filter(Account.salary == None)

#查询salary不为空值的记录
session.query(Account).filter(Account.salary.isnot(None))
session.query(Account).filter(Account.salary != None)

6. 非逻辑 ~

#查询id不为1，3，5的记录
session.query(Account).filter(~Account.id.in_([1,3,5]))

7. 与逻辑 （and_）

#直接多个条件查询
session.query(Account).filter(Account.title='Engineer', Account.salary==3000)
#用关键字and_进行与逻辑查询
from sqlalchemy import and_
session.query(Account).filter(and_(Account.title=='Engineer', Account.salary==3000))
#通过多个filter链接查询
session.query(Account).filter(Account.title=='Engineer').filter(Account.salary==3000)

8. 或逻辑（or_）

from sqlalchemy import or_

#查询title是Engineer或者salary为3000的记录
session.query(Account).filter(or_(Account.title=='Engineer', Account.salary==3000))