Python数据库基础与SQLite简介

引言

欢迎来到Python数据库基础与SQLite简介教程！在编程中，数据存储和管理至关重要，数据库帮助我们高效地处理数据。本教程将从零开始，带你了解数据库的基础知识，并学习如何在Python中使用SQLite——一个轻量级、易于上手的数据库。即使你是新手，也能轻松掌握。

数据库基础：什么是数据库？

数据库（Database）是一个有组织的集合，用于存储、管理和检索数据。想象一下，它就像一个数字化的文件柜，可以快速找到你需要的信息。在数据库中，数据通常以表格形式存储，类似于Excel工作表。

核心概念

• 数据（Data）：信息的基本单位，例如一个名字或一个数字。
• 数据库（Database）：多个表的集合，用于存储相关数据。
• 表（Table）：数据的具体存储结构，由行和列组成。
  • 行（Row） 或 记录（Record）：表中的一个条目，代表一个完整的数据项，例如一个人的信息。
  • 列（Column） 或 字段（Field）：表中的一列，代表数据的属性，例如“姓名”或“年龄”。

理解这些概念后，你将更容易操作数据库。接下来，我们介绍SQLite，一个非常适合Python初学者的数据库。

SQLite简介：什么是SQLite？

SQLite是一个轻量级的嵌入式数据库，意味着它不需要单独的服务器程序，数据直接存储在一个文件中。这使得它易于使用，特别适合学习、小型项目或移动应用。SQLite支持SQL（结构化查询语言），这是一种用于管理和操作数据库的标准语言。

为什么选择SQLite？

• 简单易用：无需复杂安装，Python内置支持。
• 零配置：没有服务器设置，直接操作文件。
• 跨平台：在Windows、macOS、Linux等系统上都能运行。

现在，让我们学习如何在Python中使用SQLite。

Python中使用SQLite：快速入门

Python标准库中包含sqlite3模块，这意味着你不需要额外安装任何软件就能开始使用。我们将通过一个简单的例子，从连接到数据库到执行基本操作，一步步演示。

准备工作

确保你安装了Python（推荐Python 3.x版本）。打开一个Python编辑器或命令行，即可开始编写代码。

基本操作步骤

1. 连接到数据库：创建一个数据库文件或连接到现有的文件。
2. 创建游标（Cursor）：游标用于执行SQL命令。
3. 创建表：定义数据的结构。
4. 插入数据：向表中添加数据。
5. 查询数据：检索和显示数据。
6. 更新和删除数据（可选）：修改或删除数据。
7. 关闭连接：完成后释放资源。

示例代码：创建一个简单的用户数据库

以下是一个完整的Python代码示例，演示了上述步骤。请复制代码到你的Python环境中运行。

import sqlite3  # 导入sqlite3模块

# 步骤1：连接到数据库（如果文件不存在，会自动创建）
conn = sqlite3.connect('example.db')  # example.db是数据库文件名

# 步骤2：创建一个游标对象，用于执行SQL命令
cursor = conn.cursor()

# 步骤3：创建一个表，名为users，包含id、name和age字段
cursor.execute('''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id INTEGER PRIMARY KEY,   -- 主键，唯一标识每条记录
    name TEXT,                -- 文本类型，存储姓名
    age INTEGER               -- 整数类型，存储年龄
)
''')

# 步骤4：插入一些数据到users表
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 30)")
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 25)")

# 提交更改到数据库（确保数据被保存）
conn.commit()

# 步骤5：查询所有数据并打印
cursor.execute("SELECT * FROM users")  # *表示选择所有字段
rows = cursor.fetchall()  # 获取所有查询结果
print("用户数据:")
for row in rows:
    print(f"ID: {row[0]}, 姓名: {row[1]}, 年龄: {row[2]}")

# 步骤6：关闭数据库连接（重要！）
conn.close()

代码解释

• sqlite3.connect('example.db')：连接到名为example.db的数据库文件。如果文件不存在，Python会自动创建它。
• cursor.execute()：执行SQL命令，例如创建表或插入数据。
• CREATE TABLE IF NOT EXISTS：安全地创建表，如果表已存在则跳过。
• INSERT INTO：向表中插入新数据。
• SELECT * FROM users：查询users表中的所有数据。
• cursor.fetchall()：获取查询结果的所有行，返回一个列表。
• conn.commit()：提交事务，确保更改被保存。
• conn.close()：关闭连接，释放资源。

运行这段代码后，你会在当前目录下看到一个example.db文件，其中存储了用户数据。控制台会输出：

用户数据:
ID: 1, 姓名: Alice, 年龄: 30
ID: 2, 姓名: Bob, 年龄: 25

扩展练习

为了巩固学习，尝试修改代码：

• 添加更多数据到表中。
• 使用WHERE子句查询特定数据，例如SELECT * FROM users WHERE age > 25。
• 更新或删除数据，例如使用UPDATE users SET age = 26 WHERE name = 'Bob'来修改Bob的年龄。

总结

在本教程中，你学习了数据库的基础知识，包括数据、表、记录和字段的概念。我们还介绍了SQLite数据库，它是一个轻量级且易于使用的选项。通过Python的sqlite3模块，你可以轻松执行连接数据库、创建表、插入和查询数据等操作。

记住，实践是学习的关键！多尝试修改代码，探索更多SQLite功能。对于进一步学习，建议研究SQL语言的高级特性，或者了解其他数据库如MySQL或PostgreSQL。希望本教程帮助你迈出数据库操作的第一步！

如果你遇到问题，可以查阅Python官方文档或在线社区。祝你学习愉快，继续探索Python的无限可能！