Python文件操作及与数据库的交互

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文件操作和数据库交互是Python编程中常见的任务，无论是读取和写入文件，还是与数据库进行数据交互，都是开发中不可或缺的部分。本文将介绍如何在Python中进行文件操作以及如何与数据库进行交互，并提供详细的示例代码。

文件操作

1. 打开文件

在Python中，可以使用open()函数来打开文件。需要指定文件的路径和打开模式，例如读取（'r'）、写入（'w'）、追加（'a'）等。

#?打开文件以供读取
file?=?open('example.txt',?'r')

#?打开文件以供写入
file?=?open('example.txt',?'w')

2. 读取文件

一旦文件被打开，可以使用read()方法来读取文件内容。

file?=?open('example.txt',?'r')
content?=?file.read()
print(content)
file.close()

3. 写入文件

要将数据写入文件，可以使用write()方法。

file?=?open('example.txt',?'w')
file.write('Hello,?World!')
file.close()

4. 自动关闭文件

为了确保文件在使用后被正确关闭，可以使用with语句来自动关闭文件。

with?open('example.txt',?'r')?as?file:
????content?=?file.read()
????print(content)
#?文件在离开`with`块后会自动关闭

5. 逐行读取文件

还可以使用readline()方法逐行读取文件。

with?open('example.txt',?'r')?as?file:
????for?line?in?file:
????????print(line)

6. 文件操作的异常处理

在进行文件操作时，建议使用异常处理来处理可能出现的错误。

try:
????with?open('example.txt',?'r')?as?file:
????????content?=?file.read()
????????print(content)
except?FileNotFoundError:
????print("文件不存在")
except?Exception?as?e:
????print("发生错误：",?e)

与数据库的交互

1. 连接数据库

在Python中，可以使用各种数据库库来连接和操作数据库。常见的数据库库包括sqlite3（SQLite数据库）、mysql-connector-python（MySQL数据库）、psycopg2（PostgreSQL数据库）等。

import?sqlite3

#?连接到SQLite数据库
conn?=?sqlite3.connect('example.db')

2. 创建表格

要在数据库中创建表格，可以使用SQL语句执行。

#?创建表格
cursor?=?conn.cursor()
cursor.execute('''CREATE?TABLE?users
??????????????????(id?INTEGER?PRIMARY?KEY,?name?TEXT,?email?TEXT)''')
conn.commit()

3. 插入数据

要插入数据，可以使用SQL语句或预处理语句。

#?插入数据
cursor.execute("INSERT?INTO?users?(name,?email)?VALUES?(?,??)",?('Alice',?'alice@example.com'))
conn.commit()

4. 查询数据

要查询数据，可以执行SQL查询并获取结果。

#?查询数据
cursor.execute("SELECT?*?FROM?users")
rows?=?cursor.fetchall()
for?row?in?rows:
????print(row)

5. 更新和删除数据

要更新和删除数据，可以使用SQL语句执行。

#?更新数据
cursor.execute("UPDATE?users?SET?email?=???WHERE?name?=??",?('new_email@example.com',?'Alice'))
conn.commit()

#?删除数据
cursor.execute("DELETE?FROM?users?WHERE?name?=??",?('Alice',))
conn.commit()

6. 关闭数据库连接

完成数据库操作后，不要忘记关闭数据库连接。

#?关闭数据库连接
conn.close()

数据库交互的高级用法

1. 使用ORM框架

ORM（对象关系映射）框架可以将数据库表格映射为Python对象，从而更方便地进行数据库操作。常见的Python ORM框架包括SQLAlchemy和Django ORM。

以下是一个使用SQLAlchemy的示例：

from?sqlalchemy?import?create_engine,?Column,?Integer,?String
from?sqlalchemy.orm?import?sessionmaker
from?sqlalchemy.ext.declarative?import?declarative_base

#?创建数据库引擎
engine?=?create_engine('sqlite:///example.db')

#?创建数据表的基类
Base?=?declarative_base()

#?定义数据表类
class?User(Base):
????__tablename__?=?'users'
????id?=?Column(Integer,?primary_key=True)
????name?=?Column(String)
????email?=?Column(String)

#?创建数据表
Base.metadata.create_all(engine)

#?创建会话
Session?=?sessionmaker(bind=engine)
session?=?Session()

#?插入数据
new_user?=?User(name='Bob',?email='bob@example.com')
session.add(new_user)
session.commit()

#?查询数据
users?=?session.query(User).all()
for?user?in?users:
????print(user.name,?user.email)

2. 使用事务

事务是数据库操作的一种机制，可以确保一系列操作要么全部成功，要么全部失败。可以使用事务来维护数据的一致性。

#?开始事务
conn?=?sqlite3.connect('example.db')
cursor?=?conn.cursor()
conn.execute("BEGIN")

try:
????#?执行一系列操作
????cursor.execute("INSERT?INTO?users?(name,?email)?VALUES?(?,??)",?('Charlie',?'charlie@example.com'))
????cursor.execute("UPDATE?users?SET?email?=???WHERE?name?=??",?('new_email@example.com',?'Alice'))
????conn.commit()??#?提交事务
except?Exception?as?e:
????conn.rollback()??#?回滚事务
????print("发生错误：",?e)
finally:
????conn.close()

3. 批量插入数据

如果要插入大量数据，最好使用批量插入以提高性能。

#?批量插入数据
data?=?[('Dave',?'dave@example.com'),?('Eve',?'eve@example.com'),?('Frank',?'frank@example.com')]
cursor.executemany("INSERT?INTO?users?(name,?email)?VALUES?(?,??)",?data)
conn.commit()

4. 防止SQL注入

请始终谨慎处理用户输入的数据，以防止SQL注入攻击。使用参数化查询或预处理语句可以提高安全性。

#?参数化查询
name?=?'Alice'
email?=?'alice@example.com'
cursor.execute("INSERT?INTO?users?(name,?email)?VALUES?(?,??)",?(name,?email))

#?预处理语句
query?=?"INSERT?INTO?users?(name,?email)?VALUES?(?,??)"
cursor.execute(query,?(name,?email))

总结

本文介绍了Python中的文件操作和与数据库的交互方法，包括打开、读取、写入文件以及连接、创建表格、插入、查询、更新和删除数据库数据等。文件操作和数据库交互是Python编程中的基本技能，对于数据处理和应用开发都非常重要。希望这些示例代码能帮助大家更好地理解和应用文件操作和数据库交互的技巧。

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