Python 数据持久化：使用 SQLite3 进行简单而强大的数据存储

news2024/10/6 6:00:02

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👋 简介

SQLite3是一种轻量级嵌入式数据库引擎，它在Python中被广泛使用。SQLite3通常已经包含在Python标准库中，无需额外安装。你只需导入 sqlite3 模块即可开始使用，不仅可以实现数据的持久化操作，还能对数据进行增删改查的功能。

📖 正文

1 SQLite3的使用

1.1 连接数据库

如果连接的数据库不存在则创建，
以下代码在python文件同级目录下创建一个test.db文件

import sqlite3
# 连接到数据库（如果不存在则创建）
connection = sqlite3.connect('test.db')
1.2 创建表

创建一个users表，其中包含id，name，age

# 创建表
cursor.execute('CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, age INTEGER)')
# 提交更改
connection.commit()
1.3 插入数据
# 插入数据
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)", ('李四', 18))
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)", ('张三', 20))
#
# 提交更改
connection.commit()
print(cursor.rowcount)
print(cursor.lastrowid)

# 1
# 2

Tips:
SQLite3在执行多条数据插入，并且commit提交后，rowcount只会返回最后一次插入影响的行，也就是1，而lastrowid只返回插入的最后一条数据的id。

1.4 查询数据

首先在控制台中通过sqlite3 test.db连接数据库，在通过select * from users;可以查询到我们刚才添加的数据
image.png
通过代码查询，我们发现，返回的数据和连接数据库查询的一致
通过代码查询返回的是一个列表

# 查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
# 获取所有行
rows = cursor.fetchall()
print(rows)
print(type(rows))

# [(1, '李四', 18), (2, '张三', 20)]
# <class 'list'>

如果查询一个数据，返回的结果，仍然是列表保存的元组数据

# 查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE id = 1")
# 获取所有行
rows = cursor.fetchall()
print(rows)
print(type(rows))

# [(1, '李四', 18)]
# <class 'list'>
1.5 更新数据

将id为1的name改成王五

# 更新数据
cursor.execute("UPDATE users SET name = ? WHERE id = ?", ('王五', 1))
connection.commit()
# 打印受影响的行
print(cursor.rowcount)

# 1

这时，我们在查询一下结果，发现id为1的数据被修改了

# 查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
# # 获取所有行
rows = cursor.fetchall()
print(rows)

# [(1, '王五', 18), (2, '张三', 20)]
1.6 删除数据

与更新操作一样，删除成功后会返回受影响的行。
备注：需要注意，第二个参数传入元组时，只有一个元素的情况下，需要加个,号，表示该参数为元组

cursor.execute("DELETE FROM users WHERE id = ?", (1,))
connection.commit()
print(cursor.rowcount)

# 1
1.7 关闭连接
# 关闭游标和连接
cursor.close()
connection.close()

2 上下文管理器操作SQLite3

with sqlite3.connect('test.db') as connection:
    cursor = connection.cursor()
    # 执行数据库操作
    cursor.execute("SELECT * FROM users")
    rows = cursor.fetchall()
    
print(rows)
# [(1, '李四', 18), (2, '张三', 20)]

这种方式方便好用，可以不用手动编写关闭游标和连接的代码，与with open()是使用方式相同。

3 封装工具类

import sqlite3


class SQLite3Tools:
    def __init__(self, db_name: str) -> None:
        self.db_name = db_name
        self.connection = None
        self.cursor = None
        self.connect()

    def __del__(self):
        self.disconnect()

    def connect(self) -> None:
        """
        连接数据库
        :return:
        """
        # 连接到数据库（如果不存在则创建）
        self.connection = sqlite3.connect(self.db_name)
        self.cursor = self.connection.cursor()

    def disconnect(self):
        # 关闭游标和连接
        if self.cursor:
            self.cursor.close()
        if self.connection:
            self.connection.close()

    def execute_create(self, sql):
        """
        创建数据库
        :param sql:
        :return:
        """
        self.cursor.execute(sql)

    def execute_query(self, sql: str, parameters: tuple = None) -> list:
        """
        查询操作
        :param sql: sql语句
        :param parameters: 参数
        :return: 返回结果
        """
        # 执行查询
        if parameters:
            self.cursor.execute(sql, parameters)
        else:
            self.cursor.execute(sql)
        return self.cursor.fetchall()

    def execute_insert(self, sql: str, parameters: tuple = None) -> int:
        """
        插入操作
        :param sql: sql语句
        :param parameters: 参数
        :return: 返回结果
        """
        if parameters:
            self.cursor.execute(sql, parameters)
        else:
            self.cursor.execute(sql)
        self.connection.commit()
        # 返回插入的行的ID
        return self.cursor.lastrowid

    def execute_update(self, sql: str, parameters: tuple = None) -> int:
        """
        更新操作
        :param sql: sql语句
        :param parameters: 参数
        :return: 返回结果
        """
        if parameters:
            self.cursor.execute(sql, parameters)
        else:
            self.cursor.execute(sql)
        self.connection.commit()
        # 返回受影响的行
        return self.cursor.rowcount

    def execute_delete(self, sql: str, parameters: tuple = None) -> int:
        """
        删除操作
        :param sql: sql语句
        :param parameters: 参数
        :return: 返回结果
        """
        if parameters:
            self.cursor.execute(sql, parameters)
        else:
            self.cursor.execute(sql)
        self.connection.commit()
        # 返回受影响的行
        return self.cursor.rowcount
3.1 创建数据库和表
# 创建工具类实例
db = SQLite3Tools('test.db')
# 第一次使用需要创建一个表
db.execute_create('CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, age INTEGER)')
3.2 插入数据
db = SQLite3Tools('test.db')
# 执行插入
user_id = db.execute_insert("INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)", ('张三', 18))
print(f"张三的id为: {user_id}")
user_id = db.execute_insert("INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)", ('李四', 19))
print(f"李四的id为: {user_id}")
user_id = db.execute_insert("INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)", ('王五', 19))
print(f"王五的id为: {user_id}")

# 张三的id为: 1
# 李四的id为: 2
# 王五的id为: 3
3.3 查询数据
db = SQLite3Tools('test.db')
# 执行查询
result = db.execute_query("SELECT * FROM users")
print(result)

# [(1, '张三', 18), (2, '李四', 19), (3, '王五', 19)]
3.4 更新数据

将张三的年龄更新为30岁

db = SQLite3Tools('test.db')
# 执行更新
result = db.execute_update("UPDATE users SET age = ? WHERE name = ?", (30, '张三'))
print(f"受影响的行：{result}")

# 受影响的行：1
3.5 删除数据

删除id为4的数据（不存在的一个数据）

db = SQLite3Tools('test.db')
# 删除一个不存在的数据
result = db.execute_delete("DELETE FROM users WHERE id = ?", (4,))
print(f"受影响的行：{result}")

# 受影响的行：0

删除id为3的数据（该数据存在）

db = SQLite3Tools('test.db')
# 删除一个存在的数据
result = db.execute_delete("DELETE FROM users WHERE id = ?", (3,))
print(f"受影响的行：{result}")

# 受影响的行：1

✏ 总结

SQLite是一种轻量级的、零配置的、自包含的、开源的关系型数据库引擎。它提供了一个简单而方便的方式来存储和管理数据。
使用场景：

  • 桌面应用程序：sqlite3可以作为桌面应用程序的本地数据库，用于存储用户设置、缓存数据等；
  • 移动应用程序：sqlite3在Android和iOS平台上都有广泛的使用，可以作为移动应用程序的本地数据库，存储离线数据、用户信息等；
  • 小型项目：对于一些简单的项目，可以使用sqlite3作为数据库解决方案，避免了复杂的数据库配置和维护工作；
  • 学习和测试：sqlite3是一个很好的学习关系型数据库的工具，可以帮助初学者快速了解数据库的基本概念和操作。

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