【Python从入门到进阶】55、使用Python轻松操作Mysql数据库

一、引言

1、MySQL数据库简介

MySQL是一个开源的关系型数据库管理系统（RDBMS），它使用了一种名为Structured Query Language（SQL）的查询语言来管理数据。MySQL因其高性能、可扩展性、易用性和稳定性而广受欢迎，成为全球最受欢迎的数据库之一。

在现代应用开发中，数据库扮演了至关重要的角色，因为它们可以高效地存储、检索、管理和更新数据。对于需要处理大量数据的项目，如网站、移动应用、数据分析等，MySQL提供了强大的支持。此外，MySQL还提供了丰富的API和工具，使得开发者能够轻松地与数据库进行交互。

2、Python对数据库操作优势

Python是一种解释型、高级编程、通用编程语言，以其简洁易读、语法清晰、功能强大而著称。在数据库操作方面，Python具有显著的优势。

首先，Python拥有丰富的数据库接口库，如mysql-connector-python、PyMySQL、SQLAlchemy等，这些库提供了与MySQL数据库交互的API，使得Python开发者能够轻松地进行数据库连接、查询、插入、更新和删除等操作。

其次，Python的语法简洁明了，易于学习和使用。这使得开发者能够快速地编写出高效、可靠的数据库操作代码。同时，Python的面向对象特性也使得开发者能够方便地组织和管理代码，提高开发效率。

此外，Python还具有强大的数据处理和分析能力。它提供了丰富的数据处理库和工具，如NumPy、Pandas等，这些库可以与数据库操作库配合使用，使得开发者能够方便地进行数据分析和数据挖掘。

二、准备工作

1、安装MySQL数据库（可选，针对没有安装MySQL的读者）

这里不再赘述，没有安装Mysql的童鞋，可参考官方文档进行安装。

2、安装Python的MySQL连接库

这里我们选择使用mysql-connector-python驱动进行mysql的链接。
mysql-connector-python是一个由MySQL官方提供的Python数据库驱动，它允许Python开发者无缝地与MySQL数据库进行交互。该库遵循DB-API 2.0规范（PEP 249），提供了全面的功能来连接、查询和管理MySQL数据库。以下是对mysql-connector-python的详细介绍：
（1）功能特点：

●连接管理：支持多种连接方式，包括TCP/IP、Unix套接字以及命名管道。
●数据类型转换：自动将Python对象（如字符串、整数和日期）转化为对应的MySQL数据类型，并将数据库返回的结果转化为Python对象，简化了数据操作。
●自动重连与事务处理：在网络中断或服务器重启时，能够自动重新建立连接，保证操作的连续性。同时，它支持事务处理，可以按需控制原子性和一致性。
●兼容性：不仅适用于标准的MySQL服务，还与MariaDB、Percona Server等兼容，拓展了它的应用范围。
●执行预编译语句：支持prepared statement，可提高性能并防止SQL注入攻击。

（2）安装：
使用pip可以轻松安装mysql-connector-python。在命令行中输入以下命令即可安装：

pip install mysql-connector-python

（3）使用示例：
以下是使用mysql-connector-python进行数据库操作的基本步骤：

●建立连接：通过mysql.connector.connect()方法建立与MySQL数据库的连接，需要指定主机名、用户名、密码和数据库名等参数。
●创建游标：使用连接对象的cursor()方法创建一个游标对象，用于执行SQL语句和获取结果。
●执行SQL语句：通过游标的execute()方法执行SQL语句，可以是查询语句（如SELECT）或非查询语句（如INSERT、UPDATE、DELETE）。
●获取结果：对于查询语句，可以使用游标的fetchone()、fetchall()或fetchmany()方法获取查询结果。
●关闭游标和连接：使用游标的close()方法和连接的close()方法关闭游标和连接，释放资源。

（4）优点：

●官方支持：由MySQL官方提供，保证了与MySQL数据库的兼容性和稳定性。
●简单易用：提供了简洁明了的API，使得开发者能够轻松地进行数据库操作。
●功能全面：支持连接管理、数据类型转换、事务处理等多种功能，满足开发者在数据库操作中的各种需求。
●安全性高：支持SSL加密连接和预编译语句，保证了数据传输的安全性和防止SQL注入攻击。

三、连接到MySQL数据库

我们先在Mysql中创建一个测试数据库和测试表，如下图：

在进行数据库操作之前，首先需要与MySQL数据库建立连接。mysql-connector-python库提供了与MySQL数据库建立连接的功能，下面将详细介绍如何使用mysql-connector-python连接到MySQL数据库。

1. 导入mysql.connector模块

要使用mysql-connector-python连接到MySQL数据库，首先需要导入mysql.connector模块。在Python脚本的开头添加以下代码：
import mysql.connector

2. 创建数据库连接

使用mysql.connector.connect()函数可以创建一个到MySQL数据库的连接。该函数接受一系列参数，用于指定连接数据库所需的信息。以下是一个示例：

cnx = mysql.connector.connect(
    host="localhost",  # 数据库服务器地址，如果数据库在本地，则为localhost
    user="root",  # 数据库用户名
    password="1234",  # 数据库密码
    database="test"  # 要连接的数据库名  
)

在这个示例中，你需要将host、user、password和database替换为你自己的数据库信息。

3. 创建游标对象

一旦建立了数据库连接，你就可以创建一个游标对象来执行SQL语句和获取结果。游标对象是通过连接对象的cursor()方法创建的：

cursor = cnx.cursor()

游标对象在后续的查询、插入、更新和删除操作中扮演着重要的角色。

4. 关闭连接与游标

完成数据库操作后，应该关闭游标和连接以释放资源。使用游标对象的close()方法和连接对象的close()方法可以关闭它们：

cursor.close()  
cnx.close()

在实际应用中，为了处理可能出现的异常，通常会使用try...except...finally结构来确保资源被正确释放：

import mysql.connector  
  
try:  
    cnx = mysql.connector.connect(  
        host="localhost",  
        user="yourusername",  
        password="yourpassword",  
        database="yourdatabase"  
    )  
    cursor = cnx.cursor()  
  
    # 执行SQL语句  
    # ...  
  
except mysql.connector.Error as err:  
    print(f"Error: '{err}'")  
  
finally:  
    if cnx.is_connected():  
        cursor.close()  
        cnx.close()  
        print("MySQL connection is closed")

在上面的示例中，如果发生任何异常，将捕获mysql.connector.Error并打印错误信息。最后，在finally块中，检查连接是否仍然打开，并关闭游标和连接。这样，无论是否发生异常，都能确保资源被正确释放。
效果：

四、执行SQL语句

在成功连接到MySQL数据库后，下一步就是执行SQL语句来查询、插入、更新或删除数据。mysql-connector-python库提供了游标对象（cursor）来执行这些操作。下面将详细介绍如何使用游标对象来执行SQL语句。

1. 执行查询语句

要执行查询语句（如SELECT），可以使用游标对象的execute()方法。该方法接受一个SQL语句作为参数，并执行它。查询的结果可以通过游标的fetchone()、fetchall()或fetchmany()方法获取。

以下是一个简单的示例，演示如何执行查询语句并获取结果：

import mysql.connector  
  
# 连接到数据库（此处省略连接代码）  
  
try:  
    cursor = cnx.cursor()  
  
    # 执行查询语句  
    query = "SELECT * FROM users"  
    cursor.execute(query)  
  
    # 获取所有结果  
    results = cursor.fetchall()  
  
    # 处理结果（例如，打印出来）  
    for row in results:  
        print(row)  
  
except mysql.connector.Error as err:  
    print(f"Error: '{err}'")  
  
finally:  
    # 关闭游标和连接（此处省略关闭代码）

效果（我提前已在数据库插入一条name为“杰克”的数据）：

在上面的示例中，users应该替换为你想要查询的实际表名。fetchall()方法会返回一个包含所有查询结果的列表，其中每个元素都是一个表示一行的元组。你可以遍历这个列表来处理每一行的数据。

2. 执行插入、更新和删除语句

对于插入（INSERT）、更新（UPDATE）和删除（DELETE）语句，也可以使用游标对象的execute()方法来执行。这些语句不需要获取结果，因此通常不需要调用fetchone()、fetchall()或fetchmany()方法。

以下是一个示例，演示如何执行插入语句：

import mysql.connector  
  
# 连接到数据库（此处省略连接代码）  
  
try:  
    cursor = cnx.cursor()  
  
    # 执行插入语句  
    insert_query = "INSERT INTO users (name, age, email, address) VALUES (%s, %s, %s, %s)"  
    data = ("海丽", 22, "Haili@126.com", "湖南省长沙市")  
    cursor.execute(insert_query, data)  
  
    # 提交事务（如果需要的话）  
    cnx.commit()  
  
except mysql.connector.Error as err:  
    print(f"Error: '{err}'")  
  
    # 如果发生错误，回滚事务（如果需要的话）  
    if cnx.is_connected():  
        cnx.rollback()  
  
finally:  
    # 关闭游标和连接（此处省略关闭代码）

在上面的示例中，users应该替换为你想要插入数据的实际表名，name、age等应该替换为表中的列名。%s是参数占位符，用于表示要插入的实际数据。data是一个包含要插入数据的元组。
执行后，我们去数据库查看，可以看到数据已经成功插入：

然后执行更新的语句：

# 更新（UPDATE）操作
update_query = "UPDATE users SET age = %s WHERE name = %s"
update_data = (18, "海丽")  # 假设我们要更新name为'海丽'的记录
cursor.execute(update_query, update_data)
print("数据更新成功！") 

# 提交事务 
cnx.commit()

执行后，我们去数据库查看，可以看到数据已经成功更新：

然后执行删除的语句：

# 删除（DELETE）操作  
delete_query = "DELETE FROM your_table_name WHERE column1 = %s"  
delete_data = ("value1",)  # 假设我们要删除column1为'value1'的记录  
cursor.execute(delete_query, delete_data)  
print("数据删除成功！")  

# 提交事务 
cnx.commit()

执行后，我们去数据库查看，可以看到数据已经成功删除：

请注意，在执行插入、更新或删除语句后，可能需要提交事务以确保更改被保存到数据库中。如果发生错误，你可能还需要回滚事务以撤销更改。在上面的示例中，我们使用了cnx.commit()来提交事务，并在捕获到异常时使用cnx.rollback()来回滚事务（如果连接仍然打开的话）。