Python GUI教程：在PyQt5中使用数据库

一、PyQt5：数据库操作简介 

# 导入QtSql
from PyQt5 import QtSql

QtSQL模块中包含了很多个类，这些类归总起来主要包含三大部分：

• 驱动层，用于提供特定数据库与SQL API接口之间的低级连接功能；其中包括QSqlDriver、QSqlDriverCreatorBase、QSqlResult;
• SQL API层，用于提供对数据库的访问。通常来说，我们会使用QSqlDatabase建立数据库连接，使用QSqlQuery等类实现数据库的交互（执行SQL语句）。此外还有QSqlError、QSqlField、QSqlIndex、QSqlRecord等类。
• 用户界面操作层，用于将数据库操作的数据链接到PyQt相应的数据小部件，将数据和操作展示在Qt界面中。这些类包括：QSqlQueryModel、QSqlTableModel等。

在这些类中，每个类都有自己特定的用途，其中：

• QSQL：包含整个Qt SQL模块中使用的各种标识符
• QSqlDatabase：处理与数据库的连接
• QSqlDriver：用于访问特定SQL数据库的抽象基类
• QSqlDriverCreator：模板类，为特定驱动程序类型提供SQL驱动程序工厂
• QSqlDriverCreatorBase：SQL驱动程序工厂的基类
• QSqlError：SQL数据库错误信息
• QSqlField：处理SQL数据库表和视图中的字段
• QSqlIndex：用于操作和描述数据库索引的函数
• QSqlQuery：执行和操作SQL语句的方法
• QSqlQueryModel：SQL结果集的只读数据模型
• QSqlRecord：封装数据库记录
• QSqlRelationalTableModel：具有外键支持的单个数据库表的可编辑数据模型
• QSqlResult：用于从特定SQL数据库访问数据的抽象接口
• QSqlTableModel：单个数据库表的可编辑数据模型

在实际的PyQt编程中，我们很少使用驱动层的类，多通过API层的来建立数据库连接、进行数据库查询等，然后通过用户界面操作层的类将数据结果显示在图形界面中。下面我们就来简单使用一下。

二、创建PyQt5中包含的数据库驱动程序

2.1、创建UI界面

# coding:utf-8
 
from PyQt5 import QtGui,QtCore,QtWidgets,QtSql
import sys
 
'''
    在PyQt5中使用数据库
'''
 
class MainUi(QtWidgets.QMainWindow):
 
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.initUi()
 
    # 初始化UI界面
    def initUi(self):
        # 设置窗口标题
        self.setWindowTitle("在PyQt5中使用数据库")
        # 设置窗口大小
        self.resize(600,400)
 
        # 创建一个窗口部件
        self.widget = QtWidgets.QWidget()
        # 创建一个网格布局
        self.grid_layout = QtWidgets.QGridLayout()
        # 设置窗口部件的布局为网格布局
        self.widget.setLayout(self.grid_layout)
 
        # 创建一个按钮组
        self.group_box = QtWidgets.QGroupBox('数据库按钮')
        self.group_box_layout = QtWidgets.QVBoxLayout()
        self.group_box.setLayout(self.group_box_layout)
        # 创建一个表格部件
        self.table_widget = QtWidgets.QTableView()
        # 将上述两个部件添加到网格布局中
        self.grid_layout.addWidget(self.group_box,0,0)
        self.grid_layout.addWidget(self.table_widget,0,1)
 
        # 创建按钮组的按钮
        self.b_create_db = QtWidgets.QPushButton("创建数据库")
        self.b_create_db.clicked.connect(self.create_db)
        self.b_view_data = QtWidgets.QPushButton("浏览数据")
        self.b_add_row = QtWidgets.QPushButton("添加一行")
        self.b_delete_row = QtWidgets.QPushButton("删除一行")
        self.b_close = QtWidgets.QPushButton("退出")
        self.b_close.clicked.connect(self.close)
        # 添加按钮到按钮组中
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_create_db)
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_view_data)
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_add_row)
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_delete_row)
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_close)
 
        # 设置UI界面的核心部件
        self.setCentralWidget(self.widget)
 

Qt中内置了好几个数据库的驱动程序，也就是说我们可以直接在PyQt中对这些数据库进行操作。这些内置的数据库包括：

• IBM DB2，驱动名为QDB2；
• Borland InterBase，驱动名为QIBASE；
• MySQL，驱动名为QMYSQL；
• Oracle，驱动名为QOCI；
• Microsoft SQL Server和其他符合ODBC的数据库，驱动名为QODBC；
• PostgreSQL，驱动名为QPSQL；
• SQLite2，驱动名为QSQLITE2；
• SQLite3，驱动名为QSQLITE；

2.2、创建数据库连接的方法

通过这些驱动名，我们可以借助QSqlDatabase类的addDatabase方法添加某个数据库的连接，比如建立一个MySQL数据库的连接为：

db = QtSql.QSqlDatabase.addDatabase('QMYSQL')
db.setHostName('主机名')
db.setDatabaseName('数据库名')
db.setUserName('用户名')
db.setPassword('密码')
db.setPort(3306) # 端口号
db.open() # 判断是否连接数据库成功 返回布尔值

PS：无法连接到数据库？

把mysql 的 libmySQL.dll 文件复制到 E:\Files\python\Lib\site-packages\PyQt5\Qt\bin 目录中，必须找到与 PyQt5 的位数相同或者低于 PyQt5，要不然会出现 Driver not loaded 错误。

2.3、在MainUi()类中，创建一个名为create_db()的方法，来创建数据库

# 创建数据库
# 为了方便演示，在此使用Sqlite数据库。
def create_db(self):
    try:
        # 调用输入框获取数据库名称
        db_text,db_action = QtWidgets.QInputDialog.getText(self,'数据库名称','请输入数据库名称',QtWidgets.QLineEdit.Normal)
        if (db_text.replace(' ','') != '') and (db_action is True):
            print(db_text)
            self.db_name = db_text
            # 添加一个sqlite数据库连接并打开
            db = QtSql.QSqlDatabase.addDatabase('QSQLITE')
            db.setDatabaseName('{}.sqlite'.format(db_text))

            if db.open():
                print('连接数据库成功')
            else:
                print(db.lastError().text()) # 打印操作数据库时出现的错误

            # 实例化一个查询对象
            query = QtSql.QSqlQuery()
            # 创建一个数据库表，返回一个布尔值
            query.exec_("create table zmister(ID int primary key, "
                        "site_name varchar(20), site_url varchar(100))")
            # 插入三条数据
            query.exec_("insert into zmister values(1000, 'sogou', 'https://soso.com')")
            query.exec_("insert into zmister values(1001, '百度', 'http://www.baidu.com')")
            query.exec_("insert into zmister values(1002, '腾讯', 'http://www.qq.com')")
            print('创建数据库成功')
    except Exception as e:
        print(e)

在这个方法中，自定义了数据库名并创建一个sqlite数据库，然后在这个数据库中创建了一个名为zmister的数据库表，最后在zmister数据库表中插入了三条数据。

接下来，我们将这个方法绑定到【创建数据库】按钮的点击事件上：

self.b_create_db.clicked.connect(self.create_db)

2.4、QtSql.QSqlQuery()

PySide.QtSql.QSqlQuery 提供执行SQL语句的方法。

PySide.QtSql.QSqlQuery 可以执行标准的DML或DDL，也可以执行专有的数据库语句。

如果成功执行SQL语句，设置query 的状态为活动的，所以PySide.QtSql.QSqlQuery.isActive()返回true,否则查询状态设为非活动的。

当执行一个新的SQL语句，query将固定在一个有效的记录位置，你可以使用以下函数进行导航：

·   PySide.QtSql.QSqlQuery.next() # 逐条查询信息

·   PySide.QtSql.QSqlQuery.previous()

·   PySide.QtSql.QSqlQuery.first() # 查询首条信息

·   PySide.QtSql.QSqlQuery.last() # 查询最后一条信息

·   PySide.QtSql.QSqlQuery.seek()

这些函数提供了向前，向后 或任意查询返回记录的方法，你也可以用PySide.QtSql.QSqlQuery.setForwardOnly()来设置仅向前查询记录。

获取记录内容可以使用 PySide.QtSql.QSqlQuery.value()方法。

例如:

query = QSqlQuery("SELECT country FROM artist")
while query.next():
    country = query.value(0)
    print(country)

使用value(int)函数时，int表示字段的位置，起始值是0.

使用”select * from….”进行查询时，请注意字段位置所对应的int值，以免发生顺序错误。

在有些请况想引用具体字段的值，可以使用PySide.QtSql.QSqlQuery.record()、PySide.QtSql.QSqlRecord.indexOf()函数来确定int的值。

例:

query = QSqlQuery("SELECT * FROM artist")
fieldNo = query.record().indexOf("country")
while query.next():
    country = query.value(fieldNo)
    print(country)

PySide.QtSql.QSqlQuery支持占位符绑定参数；可以用 PySide.QtSql.QSqlQuery.numRowsAffected()和PySide.QtSql.QSqlQuery.size() 来检测多少条数据受影响，和检索了多大的数据。

以下是占位符绑定的例子：

使用名字绑定:

query = QSqlQuery()
query.prepare("INSERT INTO person (id, forename, surname) "
              "VALUES (:id, :forename, :surname)")
query.bindValue(":id", 1001)
query.bindValue(":forename", "Bart")
query.bindValue(":surname", "Simpson")
query.exec_()

根据位置绑定:

query = QSqlQuery()
query.prepare("INSERT INTO person (id, forename, surname) "
              "VALUES (:id, :forename, :surname)")
query.bindValue(0, 1001)
query.bindValue(1, "Bart")
query.bindValue(2, "Simpson")
query.exec_()

使用占位符绑定值 (版本1):

query = QSqlQuery()
query.prepare("INSERT INTO person (id, forename, surname) "
              "VALUES (?, ?, ?)")
query.bindValue(0, 1001)
query.bindValue(1, "Bart")
query.bindValue(2, "Simpson")
query.exec_()

使用占位符绑定值 (版本2):

query = QSqlQuery()
query.prepare("INSERT INTO person (id, forename, surname) "
              "VALUES (?, ?, ?)")
query.addBindValue(1001)
query.addBindValue("Bart")
query.addBindValue("Simpson")
query.exec_()

使用存储过程绑定的例子:

 AsciiToInt() 是存储过程，通过参数传递绑定。

query = QSqlQuery()
query.prepare("CALL AsciiToInt(?, ?)")
query.bindValue(0, "A")
query.bindValue(1, 0, QSql.Out)
query.exec_()
i = query.boundValue(1) # i is 65

注，哪些未绑定参数的将保留其值。

存储过程使用return语句返回一个值或多个结果集。但需要数据库驱动支持。

警告：建立 PySide.QtSql.QSqlQuery前必须加载驱动并打开连接。同时这个连接必须保持打开，否则是一种未定义的行为。

三、QSqlTableModel SQL表格模型

上面我们创建了一个SQLite数据库并在其中写入了三条数据，如何将数据表中的数据显示在UI界面中呢。我们可以借助QSqlTableModel类来实现。

还记得在创建UI界面的时候，在界面的右方放置了一个QTableView()部件，我们的数据库数据将显示在这上面。

继续在MainUi()类中创建一个名为view_data()的方法，在方法中实例化一个QSqlTableModel()，并将QTableView()部件的model模型设置为实例化后的QSqlTableModel()：

# 浏览数据
def view_data(self):
    # 实例化一个可编辑数据模型
    self.model = QtSql.QSqlTableModel()
    self.table_widget.setModel(self.model)
    self.model.setTable('zmister') # 设置使用数据模型的数据表
    self.model.setSort(ID, Qt.AscendingOrder) # 设置排序项目，这里已ID排序
    self.model.setEditStrategy(QtSql.QSqlTableModel.OnFieldChange) # 允许字段更改
    self.model.select() # 查询所有数据
    # 设置表格头
    self.model.setHeaderData(0,QtCore.Qt.Horizontal,'ID')
    self.model.setHeaderData(1,QtCore.Qt.Horizontal,'站点名称')
    self.model.setHeaderData(2,QtCore.Qt.Horizontal,'站点地址')

然后，将view_data()方法绑定在UI界面的【浏览数据】按钮的点击事件中：

self.b_view_data.clicked.connect(self.view_data)

3.1、添加数据

添加数据通过数据模型对象的insertRows()方法来实现，继续在MainUi()类中创建方法：add_row_data()

# 添加一行数据行
def add_row_data(self):
    if self.model:
       self.model.insertRows(self.model.rowCount(), 1)
    else:
       self.create_db()

然后将这个方法绑定在【添加一行】按钮的点击事件上： 

self.b_add_row.clicked.connect(self.add_row_data)

3.1.1、添加列

添加新列的代码如下，若要添加新的列，则在self.select()之后添加：

self.model.insertColumn(4)#添加的新列的位置
self.model.setHeaderData(0, Qt.Horizontal, "ID")

3.1.2、添加多行多列

还可以以同样的方式添加行或多列：

self.model.insertRow(3)#添加的新行的位置
self.model.insertColumn(4)#添加多列
self.model.setHeaderData(1, Qt.Horizontal, "站点名称")
self.model.insertColumn(5)
self.model.setHeaderData(2, Qt.Horizontal, "站点地址")

3.1.3、用QSqlTableMode + QTableView对数据库进行查询，更新数据库表格：

def queryRecord(self):
    room_id = int(self.room_Edit.text())
    date_id = self.date_Edit.text()
    self.model.setFilter(("ID = '%d'" % (room_id))) # 查询
    self.model.setFilter(("SHORTDESC = '%s'" % (date_id)))
    self.model.select()

也可以合并如下：

self.model.setFilter(("SHORTDESC = '%s' and CATEGORY = '%d'" % (date_id,room_id)))

3.2、删除数据

删除数据则通过数据模型对象的removeRow()方法来实现，继续在MainUi()类中创建方法：del_row_data()

# 删除一行数据
def del_row_data(self):
    if self.model:
       self.model.removeRow(self.table_widget.currentIndex().row())
    else:
       self.create_db()

然后将这个方法绑定在【删除一行】按钮的点击事件上：

self.b_delete_row.clicked.connect(self.del_row_data)