【成人版python基础入门】第八章 SQLite——小而美的数据存储

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SQLite——小而美的数据存储

在数据存储的世界中，有各种各样的选择，从大型的关系数据库管理系统（如 MySQL 和 PostgreSQL）到 NosQL 数据库（如 MongoDB）。然而，对于许多小型项目和个人应用来说，这些选择可能过于复杂和笨重。这时候，SQLite 就像是一股清流，以它的轻巧、简便和高效，成为许多开发者的首选。本文将带你深入了解 SQLite 的特点和适用场景，学习如何使用 Python 连接和操作 SQLite 数据库，并通过一个实际的代码示例，展示如何建立一个个人图书管理系统。

SQLite 简介

特点

轻量级：SQLite 是一个嵌入式数据库，不需要单独的服务器进程，也没有配置文件，体积非常小。
零配置：SQLite 可以直接在文件系统中创建数据库文件，无需复杂的安装和配置。
跨平台：SQLite 支持多种操作系统，包括 Windows、macOS 和 Linux。
高性能：对于中小型数据量，SQLite 的性能非常出色。
安全性：SQLite 提供了事务支持和备份功能，确保数据的安全和完整。

适用场景

SQLite 适合以下场景：

小型应用：SQLite 非常适合小型应用的数据存储需求，如个人项目、小型网站等。
嵌入式系统：由于 SQLite 不需要单独的服务器进程，它非常适合嵌入式系统和移动应用。
开发和测试：SQLite 可以快速地创建和销毁数据库，非常适合开发和测试环境。
数据备份：SQLite 生成的数据库文件可以直接备份和恢复，非常适合数据备份操作。

风趣的例子

想象一下，你是一名园丁，拥有一片小而美的花园。你不需要庞大的灌溉系统和复杂的管理工具，只需要一个简单的小水壶和一把剪刀，就能照顾好你的花园。SQLite 就像这个小水壶和剪刀，它提供了你需要的基本功能，而无需复杂的配置和维护。

使用 Python 连接 SQLite 数据库

`sqlite3` 模块

Python 标准库中包含了 sqlite3 模块，可以方便地与 SQLite 数据库进行交互。下面是一个详细的步骤，展示如何使用 sqlite3 模块连接和操作 SQLite 数据库。

安装 SQLite

SQLite 通常已经预装在大多数现代操作系统中。如果你的系统中没有 SQLite，可以前往 SQLite 官方网站下载并安装。

交互式连接和操作

假设你是一名勇敢的探险家，准备进入一个神秘的洞穴（SQLite 数据库）。你需要一把神奇的钥匙（sqlite3 模块）来开启洞穴的大门（连接数据库）。

步骤1：打开魔法地图（命令行）

Windows：点击 Win + R，输入 cmd 或 PowerShell，按回车键。
macOS 和 Linux：打开 Terminal。

步骤2：进入你的项目目录

cd your_project_directory

步骤3：使用 sqlite3 模块连接数据库

打开 Python 交互式解释器，输入以下代码：

import sqlite3

# 连接到 SQLite 数据库
# 如果数据库不存在，它会自动创建
conn = sqlite3.connect('example.db')

# 创建一个游标对象
cursor = conn.cursor()

步骤4：执行 SQL 操作

创建表

# 创建一个表
cursor.execute('''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS books (
    id INTEGER PRIMARY KEY,
    title TEXT NOT NULL,
    author TEXT NOT NULL,
    publication_year INTEGER
)
''')

插入数据

# 插入数据
cursor.execute('''
INSERT INTO books (title, author, publication_year)
VALUES ('Python 编程', 'Guido van Rossum', 1991)
''')

# 提交事务
conn.commit()

查询数据

# 查询数据
cursor.execute('SELECT * FROM books')
rows = cursor.fetchall()

# 打印查询结果
for row in rows:
    print(row)

步骤5：关闭数据库连接

# 关闭数据库连接
conn.close()

基本的 SQL 操作

创建表

在 SQLite 中，创建表的 SQL 语句如下：

CREATE TABLE IF NOT EXISTS books (
    id INTEGER PRIMARY KEY,
    title TEXT NOT NULL,
    author TEXT NOT NULL,
    publication_year INTEGER
);

CREATE TABLE：创建一个新表。
IF NOT EXISTS：如果表已经存在，则不会重新创建。
id INTEGER PRIMARY KEY：定义 id 列为整数类型，并设置为主键。
title TEXT NOT NULL：定义 title 列为文本类型，不允许为空。
author TEXT NOT NULL：定义 author 列为文本类型，不允许为空。
publication_year INTEGER：定义 publication_year 列为整数类型。

插入数据

在 SQLite 中，插入数据的 SQL 语句如下：

INSERT INTO books (title, author, publication_year)
VALUES ('Python 编程', 'Guido van Rossum', 1991);

INSERT INTO：指定要插入数据的表。
VALUES：指定要插入的值。

查询数据

在 SQLite 中，查询数据的 SQL 语句如下：

SELECT * FROM books;

SELECT *：选择所有列。
FROM books：指定要查询的表。

更新数据

在 SQLite 中，更新数据的 SQL 语句如下：

UPDATE books
SET publication_year = 1990
WHERE title = 'Python 编程';

UPDATE：指定要更新的表。
SET：指定要更新的列和新的值。
WHERE：指定更新条件。

删除数据

在 SQLite 中，删除数据的 SQL 语句如下：

DELETE FROM books
WHERE id = 1;

DELETE FROM：指定要删除数据的表。
WHERE：指定删除条件。

风趣的例子

想象一下，你是一个图书管理员，负责管理一个小而美的图书馆。你有一本魔法书（SQLite 数据库），可以记录每一本书的信息。你可以快速地添加新书、查询书籍信息、更新书籍信息，甚至删除不再需要的书籍。SQLite 就像这本魔法书，虽然看似简单，但却能高效地管理你的图书馆。

代码样例：建立一个个人图书管理系统

项目结构

一个简单的个人图书管理系统项目结构如下：

book_manager/
    main.py
    books.db

创建项目

创建项目目录：
```
mkdir book_manager
cd book_manager
```
创建数据库文件：
```
touch books.db
```

编写代码

编辑 main.py 文件，编写以下代码：

# main.py
import sqlite3

def create_connection():
    """ 创建数据库连接 """
    conn = None
    try:
        conn = sqlite3.connect('books.db')
        print('数据库连接成功')
    except sqlite3.Error as e:
        print(e)
    return conn

def create_table(conn):
    """ 创建表 """
    try:
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute('''
        CREATE TABLE IF NOT EXISTS books (
            id INTEGER PRIMARY KEY,
            title TEXT NOT NULL,
            author TEXT NOT NULL,
            publication_year INTEGER
        );
        ''')
        print('表创建成功')
    except sqlite3.Error as e:
        print(e)

def insert_book(conn, title, author, publication_year):
    """ 插入书籍信息 """
    try:
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute('''
        INSERT INTO books (title, author, publication_year)
        VALUES (?, ?, ?)
        ''', (title, author, publication_year))
        conn.commit()
        print('书籍插入成功')
    except sqlite3.Error as e:
        print(e)

def get_books(conn):
    """ 查询所有书籍信息 """
    try:
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute('SELECT * FROM books')
        rows = cursor.fetchall()
        return rows
    except sqlite3.Error as e:
        print(e)

def get_book_by_id(conn, book_id):
    """ 根据 ID 查询书籍信息 """
    try:
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute('SELECT * FROM books WHERE id = ?', (book_id,))
        row = cursor.fetchone()
        return row
    except sqlite3.Error as e:
        print(e)

def update_book(conn, book_id, title, author, publication_year):
    """ 更新书籍信息 """
    try:
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute('''
        UPDATE books
        SET title = ?, author = ?, publication_year = ?
        WHERE id = ?
        ''', (title, author, publication_year, book_id))
        conn.commit()
        print('书籍更新成功')
    except sqlite3.Error as e:
        print(e)

def delete_book(conn, book_id):
    """ 删除书籍信息 """
    try:
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute('DELETE FROM books WHERE id = ?', (book_id,))
        conn.commit()
        print('书籍删除成功')
    except sqlite3.Error as e:
        print(e)

def main():
    conn = create_connection()
    if conn is not None:
        create_table(conn)

        # 插入几本书
        insert_book(conn, 'Python 编程', 'Guido van Rossum', 1991)
        insert_book(conn, 'Web 开发入门', 'Armin Ronacher', 2010)
        insert_book(conn, 'Django 巨人肩膀上的开发', 'Django 开发者团队', 2015)

        # 查询所有书籍
        books = get_books(conn)
        print('所有书籍：')
        for book in books:
            print(book)

        # 查询特定书籍
        book_id = 1
        book = get_book_by_id(conn, book_id)
        print(f'ID 为 {book_id} 的书籍：')
        print(book)

        # 更新书籍
        update_book(conn, book_id, 'Python 编程', 'Guido van Rossum', 2020)

        # 再次查询特定书籍
        book = get_book_by_id(conn, book_id)
        print(f'更新后的 ID 为 {book_id} 的书籍：')
        print(book)

        # 删除书籍
        delete_book(conn, book_id)

        # 最后再次查询所有书籍
        books = get_books(conn)
        print('删除后的所有书籍：')
        for book in books:
            print(book)

        # 关闭数据库连接
        conn.close()
    else:
        print('数据库连接失败')

if __name__ == '__main__':
    main()

运行项目

保存代码：将上述代码保存为 main.py。
运行脚本：
```
python main.py
```

查看结果：脚本运行后，你将在控制台中看到以下输出：

数据库连接成功
表创建成功
书籍插入成功
书籍插入成功
书籍插入成功
所有书籍：
(1, 'Python 编程', 'Guido van Rossum', 1991)
(2, 'Web 开发入门', 'Armin Ronacher', 2010)
(3, 'Django 巨人肩膀上的开发', 'Django 开发者团队', 2015)
ID 为 1 的书籍：
(1, 'Python 编程', 'Guido van Rossum', 1991)
书籍更新成功
更新后的 ID 为 1 的书籍：
(1, 'Python 编程', 'Guido van Rossum', 2020)
书籍删除成功
删除后的所有书籍：
(2, 'Web 开发入门', 'Armin Ronacher', 2010)
(3, 'Django 巨人肩膀上的开发', 'Django 开发者团队', 2015)

摘要

SQLite 是一种轻量级的数据库，非常适合小型应用的数据存储需求。通过本文，你学会了如何使用 Python 的 sqlite3 模块连接和操作 SQLite 数据库，掌握了创建表、插入数据、查询数据、更新数据和删除数据的基本 SQL 操作。我们通过一个实际的代码示例，展示了一个个人图书管理系统的建立过程，展示了 SQLite 的实用性和简洁性。

希望本文能够帮助你快速入门 SQLite，为你的程序添加数据持久化功能。站在 SQLite 的肩膀上，你不仅能快速地实现数据存储，还能更好地理解数据库操作的最佳实践。继续探索 SQLite 的更多功能，你会发现，它不仅可以帮助你管理小型数据集，还能支持更复杂的场景。祝你在数据库开发的道路上越走越远，成为一名优秀的 Python 数据库开发者！

posted @ 2025-01-25 07:28 爱上编程技术阅读(4) 评论(0) 编辑收藏举报来源

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