文章摘要
LCY AI Pro

本文演示 Python 使用 PyMySQL 连接 MySQL 的基础流程，涵盖环境安装、连接配置、游标操作与基础查询，为后续 CRUD 开发打下基础。

在本节，我们将一起学习 Python 使用 PyMySQL 库连接 MySQL 数据库，并实现简单的增删改查的方法。

什么是 PyMySQL 库？

PyMySQL是在 Python 3.x 版本中用于连接 MySQL 服务器的一个库，Python 2 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 库的安装

在使用 PyMySQL 库之前，我们需要确保 PyMySQL 库已被安装。

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

如果还未安装 PyMySQL 库，我们可以使用以下命令安装最新版的 PyMySQL 库：

1
$ pip3 install PyMySQL

注：pip3 命令的作用是将库安装在 Python 3 中，而pip则默认将库安装在 Python 2 或系统 PATH 优先级最高的 Python 解释器中。但一般地，计算机中已经不再安装 Python 2 解释器，故二者本质上没有区别（除非计算机中同时安装有 Python 3 与 Python 2 两个版本），因此，使用

1
$ pip install PyMySQL

命令也可正常安装。

另外，如果系统不支持 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)：

1
2
3
$ 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：

1
2
3
4
5
$ # 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：​请确保用户能够获取 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，意思是当前计算机中没有安装setuptools，可以访问https://pypi.python.org/pypi/setuptools 获取各个系统的安装方法。

Linux 系统安装实例：

1
2
$ 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：

  • 已经创建了数据库 TESTDB.
  • 已经在 TESTDB 数据库中创建了表 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，我们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。
  • 在计算机上已经安装了 PyMySQL 库。

实例：

以下实例链接 MySQL 的 TESTDB 数据库：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
#!/usr/bin/python3
 
import pymysql
 
# 打开数据库连接
db = pymysql.connect(host='localhost',
                     user='testuser',
                     password='test123',
                     database='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：

1
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()来为数据库创建表，如下所示为创建名为EMPLOYEE的表的实例：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
#!/usr/bin/python3
 
import pymysql
 
# 打开数据库连接
db = pymysql.connect(host='localhost',
                     user='testuser',
                     password='test123',
                     database='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

以下实例执行了 SQL INSERT 语句向表 EMPLOYEE 中插入记录：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
#!/usr/bin/python3
 
import pymysql
 
# 打开数据库连接
db = pymysql.connect(host='localhost',
                     user='testuser',
                     password='test123',
                     database='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()

以上实例也可以写成如下形式：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
#!/usr/bin/python3
 
import pymysql
 
# 打开数据库连接
db = pymysql.connect(host='localhost',
                     user='testuser',
                     password='test123',
                     database='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',  %s,  '%s',  %s)" % \
       ('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:

1
2
3
4
5
6
7
#..................................
user_id = "test123"
password = "password"

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

数据库查询操作

使用 Python 查询 MySQL 时，我们可以使用 fetchone() 获取单条数据, 使用fetchall() 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，返回执行execute() 后所影响的行数

实例：

查询EMPLOYEE表中salary（工资）字段大于1000的所有数据：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
#!/usr/bin/python3
 
import pymysql
 
# 打开数据库连接
db = pymysql.connect(host='localhost',
                     user='testuser',
                     password='test123',
                     database='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 > %s" % (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=%s,sex=%s,income=%s" % \
             (fname, lname, age, sex, income ))
except:
   print ("Error: unable to fetch data")
 
# 关闭数据库连接
db.close()

以上脚本执行结果如下：

1
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数据。以下实例中，我们将 TESTDB 表中所有 SEX 为 'M' 的 AGE 字段递增 1：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
#!/usr/bin/python3
 
import pymysql
 
# 打开数据库连接
db = pymysql.connect(host='localhost',
                     user='testuser',
                     password='test123',
                     database='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。以下实例中，我们删除了数据表 EMPLOYEE 中 AGE 大于 20 的所有数据：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
#!/usr/bin/python3
 
import pymysql
 
# 打开数据库连接
db = pymysql.connect(host='localhost',
                     user='testuser',
                     password='test123',
                     database='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 > %s" % (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，即 commit() 或 rollback()。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
# SQL删除记录语句
sql = "DELETE FROM EMPLOYEE WHERE AGE > %s" % (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(): 游标的所有更新操作，rollback(): 回滚当前游标的所有操作。
上述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、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）未被找到或已存在、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。

以下为异常的继承结构：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Exception
|__Warning
|__Error
   |__InterfaceError
   |__DatabaseError
      |__DataError
      |__OperationalError
      |__IntegrityError
      |__InternalError
      |__ProgrammingError
      |__NotSupportedError