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Python 学习之旅:高级阶段(十二)数据库操作 SQLAlchemy

  在 Python 编程的进阶之路上,数据库操作是一项核心技能。当我们需要与各种数据库进行交互时,SQLAlchemy 就成为了一个得力助手。SQLAlchemy 是 Python 的一个强大的数据库抽象层库,它允许你使用 Python 代码与不同类型的数据库进行交互,而无需为每种数据库编写不同的代码。接下来,我们就一起深入了解如何使用 SQLAlchemy 进行数据库操作。

一、SQLAlchemy 简介

  SQLAlchemy 并不直接操作数据库,而是提供了一套通用的 API,让你可以用类似的方式与 MySQL、PostgreSQL、SQLite 等多种数据库进行通信。它就像是一个翻译官,将你用 Python 语法编写的数据库操作指令,翻译成不同数据库能理解的语言。

(一)SQLAlchemy 的优势

  数据库无关性:无论你使用的是关系型数据库还是非关系型数据库,SQLAlchemy 都能为你提供统一的操作接口。比如,你可以先在开发阶段使用轻量级的 SQLite 数据库进行快速迭代,在生产环境中无缝切换到 MySQL 或 PostgreSQL,而无需大幅修改代码。

  强大的查询构建器:SQLAlchemy 提供了丰富的方法来构建复杂的查询语句。你可以使用 Python 的语法和逻辑来创建查询,而不是编写原始的 SQL 语句,这大大提高了代码的可读性和可维护性。

  支持事务处理:在涉及多个数据库操作的场景中,事务处理至关重要。SQLAlchemy 能够很好地支持事务,确保一系列数据库操作要么全部成功执行,要么全部回滚,保证数据的一致性和完整性。

(二)核心组件

  引擎(Engine):引擎是 SQLAlchemy 与数据库之间的连接管理工具。它负责创建数据库连接,管理连接池,并将 SQL 语句发送到数据库执行。你可以把它想象成是数据库的 “大门钥匙”,通过它才能进入数据库进行操作。

  会话(Session):会话是 SQLAlchemy 中进行数据库操作的核心对象。它提供了一个持久化的环境,你可以在这个环境中进行添加、修改、删除和查询数据等操作。会话还负责管理事务,确保在事务内的所有操作都能正确执行。

  模型(Model):模型是 SQLAlchemy 中用于定义数据库表结构的方式。通过使用类和属性来定义表和字段,SQLAlchemy 可以将这些 Python 类映射到实际的数据库表,这种方式被称为对象关系映射(ORM)。例如,你可以定义一个User类来表示数据库中的users表,User类的属性对应users表的字段。

二、安装 SQLAlchemy

  在使用 SQLAlchemy 之前,需要先安装它。可以使用 pip 命令进行安装:

pip install sqlalchemy

  如果要连接特定的数据库,还需要安装相应的数据库驱动。例如,连接 MySQL 需要安装pymysql,连接 PostgreSQL 需要安装psycopg2

三、Python 使用 SQLAlchemy 连接数据库

  以连接 SQLite 数据库为例,代码如下:

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

# 创建数据库引擎
engine 
;