Python数据库API(DB API)

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虽然 Python 需要为操作不同的数据库使用不同的模块,但不同的数据库模块并非没有规律可循,因为它们基本都遵…

虽然 Python 需要为操作不同的数据库使用不同的模块,但不同的数据库模块并非没有规律可循,因为它们基本都遵守 Python 制订的 DB API 协议,目前该协议的最新版本是 2.0,因此这些数据库模块有很多操作其实都是相同的。下面先介绍不同数据库模块之间的通用内容。

全局变量

Python 推荐支持 DB API 2.0 的数据库模块都应该提供如下 3 个全局变量:

  1. apilevel:该全局变量显示数据库模块的 API 版本号。对于支持 DB API 2.0 版本的数据库模块来说,该变量值通常就是 2.0。如果这个变量不存在,则可能该数据库模块暂时不支持 DB API 2.0。读者应该考虑选择使用支持该数据库的其他数据库模块。
  2. threadsafety:该全局变量指定数据库模块的线程安全等级,该等级值为 0~3 ,其中 3 代表该模块完全是线程安全的;1 表示该模块具有部分线程安全性,线程可以共享该模块,但不能共享连接;0 则表示线程完全不能共享该模块。
  3. paramstyle:该全局变量指定当 SQL 语句需要参数时,可以使用哪种风格的参数。该变量可能返回如下变量值:
    • format:表示在 SQL 语句中使用 Python 标准的格式化字符串代表参数。例如,在程序中需要参数的地方使用 %s,接下来程序即可为这些参数指定参数值。
    • pyformat:表示在 SQL 语句中使用扩展的格式代码代表参数。比如使用 %(name),这样即可使用包含 key 为 name 的字典为该参数指定参数值。
    • qmark:表示在 SQL 语句中使用问号(?)代表参数。在 SQL 语句中有几个参数,全部用问号代替。
    • numeric:表示在 SQL 语句中使用数字占位符(:N)代表参数。例如:1 代表一个参数,:2 也表示一个参数,这些数字相当于参数名,因此它们不一定需要连续。
    • named:表示在 SQL 语句中使用命名占位符(:name)代表参数。例如 :name 代表一个参数,:age 也表示一个参数。

通过查阅这些全局变量,即可大致了解该数据库 API 模块的对外的编程风格,至于该模块内部的实现细节,完全由该模块实现者负责提供,通常不需要开发者关心。

数据库 API 的核心类

遵守 DB API 2.0 协议的数据库模块通常会提供一个 connect() 函数,该函数用于连接数据库,并返回数据库连接对象。

数据库连接对象通常会具有如下方法和属性:

  • cursor(factory=Cursor):打开游标。
  • commit():提交事务。
  • rollback():回滚事务。
  • close():关闭数据库连接。
  • isolation_level:返回或设置数据库连接中事务的隔离级别。
  • in_transaction:判断当前是否处于事务中。

上面第一个方法可以返回一个游标对象,游标对象是 Python DB API 的核心对象,该对象主要用于执行各种 SQL 语句,包括 DDL、DML、select 查询语句等。使用游标执行不同的 SQL 语句返回不同的数据。

游标对象通常会具有如下方法和属性:

  • execute(sql[, parameters]):执行 SQL 语句。parameters 参数用于为 SQL 语句中的参数指定值。
  • executemany(sql, seq_of_parameters):重复执行 SQL 语句。可以通过 seq_of_parameters 序列为 SQL 语句中的参数指定值,该序列有多少个元素,SQL 语句被执行多少次。
  • executescript(sql_script):这不是 DB API 2.0 的标准方法。该方法可以直接执行包含多条 SQL 语句的 SQL 脚本。
  • fetchone():获取查询结果集的下一行。如果没有下一行,则返回 None。
  • fetchmany(size=cursor.arraysize):返回查询结果集的下 N 行组成的列表。如果没有更多的数据行,则返回空列表。
  • fetchall():返回查询结果集的全部行组成的列表。
  • close():关闭游标。
  • rowcount:该只读属性返回受 SQL 语句影响的行数。对于 executemany() 方法,该方法所修改的记录条数也可通过该属性获取。
  • lastrowid:该只读属性可获取最后修改行的 rowid。
  • arraysize:用于设置或获取 fetchmany() 默认获取的记录条数,该属性默认为 1。有些数据库模块没有该属性。
  • description:该只读属性可获取最后一次查询返回的所有列的信息。
  • connection:该只读属性返回创建游标的数据库连接对象。有些数据库模块没有该属性。

总结来看,Python 的 DB API 2.0 由一个 connect() 开始,一共涉及数据库连接和游标两个核心 API。它们的分工如下:

  • 数据库连接:用于获取游标、控制事务。
  • 游标:执行各种 SQL 语句。

掌握了上面这些 API 之后,接下来可以大致归纳出 Python DB API 2.0 的编程步骤。

操作数据库的基本流程

使用 Python DB API 2.0 操作数据库的基本流程如下:

  1. 调用 connect() 方法打开数据库连接,该方法返回数据库连接对象。
  2. 通过数据库连接对象打开游标。
  3. 使用游标执行 SQL 语句(包括 DDL、DML、select 查询语句等)。如果执行的是查询语句,则处理查询数据。
  4. 关闭游标。
  5. 关闭数据库连接。

图 1 显示了使用 Python DB API 2.0 操作数据库的基本流程。

Python数据库API(DB API)
图 1 使用 Python DB API 2.0 操作数据库的基本流程

关于作者: Python基础入门教程

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