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Python3 MySQL 数据库连接

本文我们为大家介绍 Python3 使用 PyMySQL 连接数据库，并实现简单的增删改查。

什么是 PyMySQL？

PyMySQL 是在 Python3.x 版本中用于连接 MySQL 服务器的一个库，Python2 中则使用mysqldb。

PyMySQL 遵循 Python 数据库 API v2.0 规范，并包含了 pure-Python MySQL 客户端库。

PyMySQL 安装

在使用 PyMySQL 之前，我们需要确保 PyMySQL 已安装。

PyMySQL 下载地址：https://github.com/PyMySQL/PyMySQL。

如果还未安装，我们可以使用以下命令安装最新版的 PyMySQL：

$ pip install PyMySQL

如果你的系统不支持 pip 命令，可以使用以下方式安装：

1、使用 git 命令下载安装包安装(你也可以手动下载)：

$ git clone https://github.com/PyMySQL/PyMySQL
$ cd PyMySQL/
$ python3 setup.py install

2、如果需要制定版本号，可以使用 curl 命令来安装：

$ # X.X 为 PyMySQL 的版本号
$ curl -L https://github.com/PyMySQL/PyMySQL/tarball/pymysql-X.X | tar xz
$ cd PyMySQL*
$ python3 setup.py install
$ # 现在你可以删除 PyMySQL* 目录

注意：请确保您有 root 权限来安装上述模块。

安装的过程中可能会出现"ImportError: No module named setuptools"的错误提示，意思是你没有安装setuptools，你可以访问setuptools · PyPI 找到各个系统的安装方法。

Linux 系统安装实例：
$ wget https://bootstrap.pypa.io/ez_setup.py
$ python3 ez_setup.py

数据库连接

连接数据库前，请先确认以下事项：

您已经创建了数据库 TESTDB.
在 TESTDB 数据库中您已经创建了表 EMPLOYEE
EMPLOYEE 表字段为 FIRST_NAME, LAST_NAME, AGE, SEX 和 INCOME。
连接数据库 TESTDB 使用的用户名为 "testuser" ，密码为 "test123",你可以可以自己设定或者直接使用 root 用户名及其密码，Mysql 数据库用户授权请使用 Grant 命令。
在你的机子上已经安装了 Python MySQLdb 模块。
如果您对 sql 语句不熟悉，可以访问我们的 SQL教程

实例：

以下实例链接 Mysql 的 TESTDB 数据库：

#!/usr/bin/python3

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# 使用 cursor() 方法创建一个游标对象 cursor
cursor = db.cursor()

# 使用 execute()  方法执行 SQL 查询 
cursor.execute("SELECT VERSION()")

# 使用 fetchone() 方法获取单条数据.
data = cursor.fetchone()

print ("Database version : %s " % data)

# 关闭数据库连接
db.close()

执行以上脚本输出结果如下：

Database version : 5.5.20-log

创建数据库表

如果数据库连接存在我们可以使用 execute() 方法来为数据库创建表，如下所示创建表EMPLOYEE：

#!/usr/bin/python3

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# 使用 cursor() 方法创建一个游标对象 cursor
cursor = db.cursor()

# 使用 execute() 方法执行 SQL，如果表存在则删除
cursor.execute("DROP TABLE IF EXISTS EMPLOYEE")

# 使用预处理语句创建表
sql = """CREATE TABLE EMPLOYEE (
         FIRST_NAME  CHAR(20) NOT NULL,
         LAST_NAME  CHAR(20),
         AGE INT,  
         SEX CHAR(1),
         INCOME FLOAT )"""

cursor.execute(sql)

# 关闭数据库连接
db.close()

数据库插入操作

以下实例使用执行 SQL INSERT 语句向表 EMPLOYEE 插入记录：

#!/usr/bin/python3

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 插入语句
sql = """INSERT INTO EMPLOYEE(FIRST_NAME,
         LAST_NAME, AGE, SEX, INCOME)
         VALUES ('Mac', 'Mohan', 20, 'M', 2000)"""
try:
   # 执行sql语句
   cursor.execute(sql)
   # 提交到数据库执行
   db.commit()
except:
   # 如果发生错误则回滚
   db.rollback()

# 关闭数据库连接
db.close()

以上例子也可以写成如下形式：

#!/usr/bin/python3

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 插入语句
sql = "INSERT INTO EMPLOYEE(FIRST_NAME, \
       LAST_NAME, AGE, SEX, INCOME) \
       VALUES ('%s', '%s', '%d', '%c', '%d' )" % \
       ('Mac', 'Mohan', 20, 'M', 2000)
try:
   # 执行sql语句
   cursor.execute(sql)
   # 执行sql语句
   db.commit()
except:
   # 发生错误时回滚
   db.rollback()

# 关闭数据库连接
db.close()

以下代码使用变量向 SQL 语句中传递参数:

..................................
user_id = "test123"
password = "password"

con.execute('insert into Login values("%s", "%s")' % \
             (user_id, password))
..................................

数据库查询操作

Python 查询 Mysql 使用 fetchone() 方法获取单条数据, 使用 fetchall() 方法获取多条数据。

fetchone(): 该方法获取下一个查询结果集。结果集是一个对象
fetchall(): 接收全部的返回结果行.
rowcount: 这是一个只读属性，并返回执行 execute() 方法后影响的行数。

实例：

查询 EMPLOYEE 表中 salary（工资）字段大于 1000 的所有数据：

#!/usr/bin/python3

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 查询语句
sql = "SELECT * FROM EMPLOYEE \
       WHERE INCOME > '%d'" % (1000)
try:
   # 执行SQL语句
   cursor.execute(sql)
   # 获取所有记录列表
   results = cursor.fetchall()
   for row in results:
      fname = row[0]
      lname = row[1]
      age = row[2]
      sex = row[3]
      income = row[4]
       # 打印结果
      print ("fname=%s,lname=%s,age=%d,sex=%s,income=%d" % \
             (fname, lname, age, sex, income ))
except:
   print ("Error: unable to fecth data")

# 关闭数据库连接
db.close()

以上脚本执行结果如下：

fname=Mac, lname=Mohan, age=20, sex=M, income=2000

数据库更新操作

更新操作用于更新数据表的的数据，以下实例将 TESTDB 表中的 SEX 字段全部修改为 'M'，AGE 字段递增 1：

#!/usr/bin/python3

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 更新语句
sql = "UPDATE EMPLOYEE SET AGE = AGE + 1
                          WHERE SEX = '%c'" % ('M')
try:
   # 执行SQL语句
   cursor.execute(sql)
   # 提交到数据库执行
   db.commit()
except:
   # 发生错误时回滚
   db.rollback()

# 关闭数据库连接
db.close()

删除操作

删除操作用于删除数据表中的数据，以下实例演示了删除数据表 EMPLOYEE 中 AGE 大于 20 的所有数据：

#!/usr/bin/python3

import pymysql

# 打开数据库连接
db = pymysql.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# 使用cursor()方法获取操作游标 
cursor = db.cursor()

# SQL 删除语句
sql = "DELETE FROM EMPLOYEE WHERE AGE > '%d'" % (20)
try:
   # 执行SQL语句
   cursor.execute(sql)
   # 提交修改
   db.commit()
except:
   # 发生错误时回滚
   db.rollback()

# 关闭连接
db.close()

执行事务

事务机制可以确保数据一致性。

事务应该具有 4 个属性：原子性、一致性、隔离性、持久性。这四个属性通常称为 ACID 特性。

原子性（atomicity）。一个事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的诸操作要么都做，要么都不做。
一致性（consistency）。事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。一致性与原子性是密切相关的。
隔离性（isolation）。一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
持久性（durability）。持续性也称永久性（permanence），指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其有任何影响。

Python DB API 2.0 的事务提供了两个方法 commit 或 rollback。

实例

# SQL删除记录语句
sql = "DELETE FROM EMPLOYEE WHERE AGE > '%d'" % (20)
try:
   # 执行SQL语句
   cursor.execute(sql)
   # 向数据库提交
   db.commit()
except:
   # 发生错误时回滚
   db.rollback()

对于支持事务的数据库，在 Python 数据库编程中，当游标建立之时，就自动开始了一个隐形的数据库事务。

commit() 方法游标的所有更新操作，rollback（）方法回滚当前游标的所有操作。每一个方法都开始了一个新的事务。

错误处理

DB API 中定义了一些数据库操作的错误及异常，下表列出了这些错误和异常:

异常	描述
Warning	当有严重警告时触发，例如插入数据是被截断等等。必须是 StandardError 的子类。
Error	警告以外所有其他错误类。必须是 StandardError 的子类。
InterfaceError	当有数据库接口模块本身的错误（而不是数据库的错误）发生时触发。必须是 Error 的子类。
DatabaseError	和数据库有关的错误发生时触发。必须是 Error 的子类。
DataError	当有数据处理时的错误发生时触发，例如：除零错误，数据超范围等等。必须是 DatabaseError 的子类。
OperationalError	指非用户控制的，而是操作数据库时发生的错误。例如：连接意外断开、数据库名未找到、事务处理失败、内存分配错误等等操作数据库是发生的错误。必须是 DatabaseError 的子类。
IntegrityError	完整性相关的错误，例如外键检查失败等。必须是 DatabaseError 子类。
InternalError	数据库的内部错误，例如游标（cursor）失效了、事务同步失败等等。必须是 DatabaseError 子类。
ProgrammingError	程序错误，例如数据表（table）没找到或已存在、SQL 语句语法错误、参数数量错误等等。必须是 DatabaseError 的子类。
NotSupportedError	不支持错误，指使用了数据库不支持的函数或API等。例如在连接对象上使用 .rollback() 函数，然而数据库并不支持事务或者事务已关闭。必须是 DatabaseError 的子类。

Python3 网络编程

Python 提供了两个级别访问的网络服务。：

低级别的网络服务支持基本的 Socket，它提供了标准的 BSD Sockets API，可以访问底层操作系统 Socket 接口的全部方法。
高级别的网络服务模块 SocketServer，它提供了服务器中心类，可以简化网络服务器的开发。

什么是 Socket?

Socket 又称"套接字"，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

socket()函数

Python 中，我们用 socket（）函数来创建套接字，语法格式如下：

socket.socket([family[, type[, proto]]])

参数

family: 套接字家族可以使 AF_UNIX 或者 AF_INET
type: 套接字类型可以根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM
protocol: 一般不填默认为0.

Socket 对象(内建)方法

函数	描述
服务器端套接字
s.bind()	绑定地址（host,port）到套接字，在 AF_INET 下,以元组（host,port）的形式表示地址。
s.listen()	开始 TCP 监听。backlog 指定在拒绝连接之前，操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为 1，大部分应用程序设为 5 就可以了。
s.accept()	被动接受 TCP 客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字
s.connect()	主动初始化 TCP 服务器连接，。一般 address 的格式为元组（hostname,port），如果连接出错，返回 socket.error 错误。
s.connect_ex()	connect() 函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
公共用途的套接字函数
s.recv()	接收 TCP 数据，数据以字符串形式返回，bufsize指定要接收的最大数据量。flag 提供有关消息的其他信息，通常可以忽略。
s.send()	发送 TCP 数据，将 string 中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量，该数量可能小于 string 的字节大小。
s.sendall()	完整发送 TCP 数据，完整发送 TCP 数据。将 string 中的数据发送到连接的套接字，但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回 None，失败则抛出异常。
s.recvfrom()	接收 UDP 数据，与 recv() 类似，但返回值是（data,address）。其中 data 是包含接收数据的字符串，address 是发送数据的套接字地址。
s.sendto()	发送 UDP 数据，将数据发送到套接字，address 是形式为（ipaddr，port）的元组，指定远程地址。返回值是发送的字节数。
s.close()	关闭套接字
s.getpeername()	返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组（ipaddr,port）。
s.getsockname()	返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value)	设置给定套接字选项的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen])	返回套接字选项的值。
s.settimeout(timeout)	设置套接字操作的超时期，timeout 是一个浮点数，单位是秒。值为 None 表示没有超时期。一般，超时期应该在刚创建套接字时设置，因为它们可能用于连接的操作（如 connect()）
s.gettimeout()	返回当前超时期的值，单位是秒，如果没有设置超时期，则返回 None。
s.fileno()	返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag)	如果 flag 为 0，则将套接字设为非阻塞模式，否则将套接字设为阻塞模式（默认值）。非阻塞模式下，如果调用 recv() 没有发现任何数据，或 send() 调用无法立即发送数据，那么将引起 socket.error 异常。
s.makefile()	创建一个与该套接字相关连的文件

简单实例

服务端

我们使用 socket 模块的 socket 函数来创建一个 socket 对象。socket 对象可以通过调用其他函数来设置一个 socket 服务。

现在我们可以通过调用 bind(hostname, port) 函数来指定服务的 port(端口)。

接着，我们调用 socket 对象的 accept 方法。该方法等待客户端的连接，并返回 connection 对象，表示已连接到客户端。

完整代码如下：

#!/usr/bin/python3
# 文件名：server.py

# 导入 socket、sys 模块
import socket
import sys

# 创建 socket 对象
serversocket = socket.socket(
            socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 

# 获取本地主机名
host = socket.gethostname()

port = 9999

# 绑定端口
serversocket.bind((host, port))

# 设置最大连接数，超过后排队
serversocket.listen(5)

while True:
    # 建立客户端连接
    clientsocket,addr = serversocket.accept()      

    print("连接地址: %s" % str(addr))
    
    msg='欢迎访问W3Cschool教程！'+ "\r\n"
    clientsocket.send(msg.encode('utf-8'))
    clientsocket.close()

客户端

接下来我们写一个简单的客户端实例连接到以上创建的服务。端口号为 12345。

socket.connect(hosname, port ) 方法打开一个 TCP 连接到主机为 hostname 端口为 port 的服务商。连接后我们就可以从服务端后期数据，记住，操作完成后需要关闭连接。