简介

在数据处理和小型应用开发领域，SQLite 与 Python 是一对绝佳的组合。SQLite 作为一个轻量级的嵌入式数据库，无需独立的服务器进程，非常适合快速开发原型以及本地数据存储。而 Python 以其简洁的语法和丰富的库，为操作 SQLite 数据库提供了便利的接口。本文将深入探讨 SQLite 和 Python 的结合使用，帮助你掌握这一强大工具的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。

目录

  1. SQLite 基础概念
  2. Python 操作 SQLite 的基本步骤
  3. 常见实践
    • 创建数据库和表
    • 插入数据
    • 查询数据
    • 更新数据
    • 删除数据
  4. 最佳实践
    • 事务处理
    • 安全处理用户输入
    • 数据库连接管理
  5. 小结
  6. 参考资料

SQLite 基础概念

SQLite 是一个自包含、无服务器、零配置、事务性的 SQL 数据库引擎。它将整个数据库存储在一个单一的磁盘文件中，支持标准的 SQL 语法。SQLite 具有以下特点：

  • 轻量级：无需安装独立的数据库服务器，适合在资源有限的环境中使用。
  • 易于部署：只需要一个动态链接库（或静态库）即可使用。
  • 支持多种编程语言：包括 Python、C、Java 等。

Python 操作 SQLite 的基本步骤

在 Python 中，使用 sqlite3 模块来操作 SQLite 数据库。以下是基本步骤：

1. 导入模块

import sqlite3

2. 建立连接

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

这里 example.db 是数据库文件名，如果文件不存在，connect 方法会自动创建一个新的数据库文件。

3. 创建游标对象

cursor = conn.cursor()

游标对象用于执行 SQL 语句并获取结果。

4. 执行 SQL 语句

cursor.execute('SELECT SQLITE_VERSION()')

上述语句用于获取 SQLite 的版本信息。

5. 获取结果

result = cursor.fetchone()
print("SQLite 版本: ", result)

fetchone 方法用于获取查询结果的第一行。

6. 关闭连接

conn.close()

完成操作后，需要关闭数据库连接以释放资源。

常见实践

创建数据库和表

import sqlite3

# 建立连接
conn = sqlite3.connect('students.db')
cursor = conn.cursor()

# 创建表
create_table_query = '''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS students (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    name TEXT NOT NULL,
    age INTEGER,
    grade TEXT
)
'''
cursor.execute(create_table_query)

# 关闭连接
conn.close()

上述代码创建了一个名为 students 的表，包含 id、name、age 和 grade 列。

插入数据

import sqlite3

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

# 插入单条数据
insert_query = "INSERT INTO students (name, age, grade) VALUES ('Alice', 20, 'A')"
cursor.execute(insert_query)

# 插入多条数据
students_data = [
    ('Bob', 21, 'B'),
    ('Charlie', 19, 'C')
]
insert_many_query = "INSERT INTO students (name, age, grade) VALUES (?,?,?)"
cursor.executemany(insert_many_query, students_data)

conn.commit()
conn.close()

executemany 方法用于批量插入数据，提高效率。

查询数据

import sqlite3

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

# 查询所有数据
select_all_query = "SELECT * FROM students"
cursor.execute(select_all_query)
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:
    print(row)

# 查询特定条件的数据
select_specific_query = "SELECT * FROM students WHERE age > 20"
cursor.execute(select_specific_query)
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:
    print(row)

conn.close()

fetchall 方法用于获取所有查询结果。

更新数据

import sqlite3

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

update_query = "UPDATE students SET grade = 'B' WHERE name = 'Alice'"
cursor.execute(update_query)

conn.commit()
conn.close()

删除数据

import sqlite3

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

delete_query = "DELETE FROM students WHERE name = 'Charlie'"
cursor.execute(delete_query)

conn.commit()
conn.close()

最佳实践

事务处理

在执行多个相关的 SQL 操作时，使用事务可以确保数据的一致性。

import sqlite3

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

try:
    conn.execute('BEGIN')
    # 执行多个 SQL 操作
    cursor.execute("INSERT INTO students (name, age, grade) VALUES ('David', 22, 'A')")
    cursor.execute("UPDATE students SET age = 23 WHERE name = 'David'")
    conn.execute('COMMIT')
except sqlite3.Error as e:
    print(f"事务处理错误: {e}")
    conn.execute('ROLLBACK')
finally:
    conn.close()

安全处理用户输入

使用参数化查询可以防止 SQL 注入攻击。

import sqlite3

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

user_name = "Alice"
select_query = "SELECT * FROM students WHERE name =?"
cursor.execute(select_query, (user_name,))
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:
    print(row)

conn.close()

数据库连接管理

使用上下文管理器可以更优雅地管理数据库连接。

import sqlite3

with sqlite3.connect('students.db') as conn:
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute("SELECT * FROM students")
    rows = cursor.fetchall()
    for row in rows:
        print(row)

小结

通过本文，我们深入了解了 SQLite 和 Python 的结合使用。从 SQLite 的基础概念，到 Python 操作 SQLite 的基本步骤、常见实践以及最佳实践，我们涵盖了使用这一组合进行数据处理和存储的关键要点。希望读者能够掌握这些知识，并在实际项目中高效地使用 SQLite 和 Python 来管理和操作数据。

参考资料