Python 与数据库交互的 15 个 SQL 查询技巧

当你刚开始学习 Python 与数据库交互时，可能会以为有点不知所所措。但别担心，通过本文，你将学会如何利用 Python 进行基本的 SQL 查询，并掌握一些高级技巧。让我们一步步来，从简单的查询到更复杂的利用。
创作不易，还请各位同学三连点赞！！收藏！！转发！！！

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  1. 连接到数据库

首先，你需要连接到数据库。这里以 SQLite 为例，由于它是轻量级且易于上手的。

1. import sqlite3
3. # 连接到 SQLite 数据库（如果不存在则会创建）
4. conn = sqlite3.connect('example.db')
6. # 创建一个游标对象
7. cursor = conn.cursor()

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2. 创建表

在开始查询之前，我们需要一个表。假设我们要创建一个存储用户信息的表。

1. # 创建表
2. cursor.execute('''
3. CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
4.     id INTEGER PRIMARY KEY,
5.     name TEXT NOT NULL,
6.     age INTEGER NOT NULL,
7.     email TEXT UNIQUE NOT NULL
8. )
9. ''')

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3. 插入数据

接下来，我们可以向表中插入一些数据。

1. # 插入数据
2. cursor.execute('''
3. INSERT INTO users (name, age, email) VALUES (?, ?, ?)
4. ''', ('Alice', 30, 'alice@example.com'))
6. cursor.execute('''
7. INSERT INTO users (name, age, email) VALUES (?, ?, ?)
8. ''', ('Bob', 25, 'bob@example.com'))
10. # 提交事务
11. conn.commit()

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4. 查询全部记录

如今，让我们查询表中的全部记录。

1. # 查询所有记录
2. cursor.execute('SELECT * FROM users')
3. rows = cursor.fetchall()
5. for row in rows:
6.     print(row)

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5. 查询特定记录

你可以通过条件来查询特定的记录。

1. # 查询特定记录
2. cursor.execute('SELECT * FROM users WHERE age > 25')
3. rows = cursor.fetchall()
5. for row in rows:
6.     print(row)

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6. 利用参数化查询

为了避免 SQL 注入攻击，发起利用参数化查询。

1. # 参数化查询
2. age_threshold = 25
3. cursor.execute('SELECT * FROM users WHERE age > ?', (age_threshold,))
4. rows = cursor.fetchall()
6. for row in rows:
7.     print(row)

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7. 更新记录

你可以更新表中的记录。

1. # 更新记录
2. cursor.execute('UPDATE users SET age = ? WHERE name = ?', (31, 'Alice'))
3. conn.commit()

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8. 删除记录

你也可以删除表中的记录。

1. # 删除记录
2. cursor.execute('DELETE FROM users WHERE name = ?', ('Bob',))
3. conn.commit()

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9. 利用 JOIN 查询

如果你有多个表，可以利用 JOIN 来查询相关数据。

1. # 假设有一个 orders 表
2. cursor.execute('''
3. CREATE TABLE IF NOT EXISTS orders (
4.     id INTEGER PRIMARY KEY,
5.     user_id INTEGER,
6.     product TEXT,
7.     FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users (id)
8. )
9. ''')
11. # 插入订单数据
12. cursor.execute('INSERT INTO orders (user_id, product) VALUES (?, ?)', (1, 'Laptop'))
13. conn.commit()
15. # 使用 JOIN 查询
16. cursor.execute('''
17. SELECT users.name, orders.product 
18. FROM users 
19. JOIN orders ON users.id = orders.user_id
20. ''')
21. rows = cursor.fetchall()
23. for row in rows:
24.     print(row)

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10. 利用聚合函数

聚合函数可以帮助你处理和汇总数据。

1. # 使用聚合函数
2. cursor.execute('SELECT COUNT(*) FROM users')
3. count = cursor.fetchone()[0]
4. print(f'Total number of users: {count}')

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11. 分组和排序

你可以利用 GROUP BY 和 ORDER BY 来分组和排序数据。

1. # 分组和排序
2. cursor.execute('''
3. SELECT age, COUNT(*) 
4. FROM users 
5. GROUP BY age 
6. ORDER BY age DESC
7. ''')
8. rows = cursor.fetchall()
10. for row in rows:
11.     print(row)

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12. 利用子查询

子查询可以在查询中嵌套另一个查询。

1. # 使用子查询
2. cursor.execute('''
3. SELECT * 
4. FROM users 
5. WHERE id IN (SELECT user_id FROM orders)
6. ''')
7. rows = cursor.fetchall()
9. for row in rows:
10.     print(row)

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13. 利用事务管理

事务管理可以帮助你确保数据的同等性和完备性。

1. # 事务管理
2. try:
3.     cursor.execute('INSERT INTO users (name, age, email) VALUES (?, ?, ?)', ('Charlie', 28, 'charlie@example.com'))
4.     cursor.execute('INSERT INTO orders (user_id, product) VALUES (?, ?)', (3, 'Phone'))
5.     conn.commit()
6. except Exception as e:
7.     conn.rollback()
8.     print(f'Error: {e}')

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14. 利用上下文管理器

上下文管理器可以自动管理资源，如关闭数据库连接。

1. # 使用上下文管理器
2. with sqlite3.connect('example.db') as conn:
3.     cursor = conn.cursor()
4.     cursor.execute('SELECT * FROM users')
5.     rows = cursor.fetchall()
6.     for row in rows:
7.         print(row)

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15. 利用 ORM 框架

对于更复杂的项目，可以考虑利用 ORM 框架，如 SQLAlchemy。

1. from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String, ForeignKey
2. from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
3. from sqlalchemy.orm import sessionmaker, relationship
5. Base = declarative_base()
7. class User(Base):
8.     __tablename__ = 'users'
9.     id = Column(Integer, primary_key=True)
10.     name = Column(String, nullable=False)
11.     age = Column(Integer, nullable=False)
12.     email = Column(String, unique=True, nullable=False)
14. class Order(Base):
15.     __tablename__ = 'orders'
16.     id = Column(Integer, primary_key=True)
17.     user_id = Column(Integer, ForeignKey('users.id'))
18.     product = Column(String, nullable=False)
19.     user = relationship("User")
21. # 创建数据库引擎
22. engine = create_engine('sqlite:///example.db')
24. # 创建表
25. Base.metadata.create_all(engine)
27. # 创建会话
28. Session = sessionmaker(bind=engine)
29. session = Session()
31. # 插入数据
32. new_user = User(name='David', age=27, email='david@example.com')
33. session.add(new_user)
34. session.commit()
36. # 查询数据
37. users = session.query(User).all()
38. for user in users:
39.     print(user.name, user.age, user.email)

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实战案例：用户管理系统

假设你要开发一个简单的用户管理系统，需要实现以下功能：
1. 添加用户：答应管理员添加新用户。2. 查询用户：答应管理员按条件查询用户。3. 更新用户信息：答应管理员更新用户的年岁和邮箱。4. 删除用户：答应管理员删除用户。

1. def add_user(name, age, email):
2.     with sqlite3.connect('example.db') as conn:
3.         cursor = conn.cursor()
4.         cursor.execute('INSERT INTO users (name, age, email) VALUES (?, ?, ?)', (name, age, email))
5.         conn.commit()
7. def query_users(age_threshold):
8.     with sqlite3.connect('example.db') as conn:
9.         cursor = conn.cursor()
10.         cursor.execute('SELECT * FROM users WHERE age > ?', (age_threshold,))
11.         rows = cursor.fetchall()
12.         return rows
14. def update_user(user_id, new_age, new_email):
15.     with sqlite3.connect('example.db') as conn:
16.         cursor = conn.cursor()
17.         cursor.execute('UPDATE users SET age = ?, email = ? WHERE id = ?', (new_age, new_email, user_id))
18.         conn.commit()
20. def delete_user(user_id):
21.     with sqlite3.connect('example.db') as conn:
22.         cursor = conn.cursor()
23.         cursor.execute('DELETE FROM users WHERE id = ?', (user_id,))
24.         conn.commit()
26. # 示例操作
27. add_user('Eve', 32, 'eve@example.com')
28. print(query_users(30))
29. update_user(1, 33, 'alice_new@example.com')
30. delete_user(2)

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总结

通过本文，你学会了如何利用 Python 进行基本的 SQL 查询，包括连接数据库、创建表、插入数据、查询记录、更新和删除记录等。此外，你还了解了如何利用参数化查询、JOIN 查询、聚合函数、分组和排序、子查询、事务管理和 ORM 框架。末了，我们通过一个实战案例展示了如何将这些知识应用于现实项目中。希望这些内容对你有所帮助！

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