Python代码数据库操作：与数据库交互的最佳实践

# 1. Python代码数据库操作简介**

Python是一种广泛用于数据库操作的编程语言。它提供了多种模块和工具，使开发人员能够轻松地与关系数据库和非关系数据库进行交互。本章将介绍Python代码数据库操作的基础知识，包括：

* Python中用于数据库操作的模块和工具
* 建立数据库连接和执行SQL查询
* 处理数据库连接和查询异常
* 插入、更新和删除数据库数据

# 2. 数据库连接与操作**

**2.1 连接到数据库**

连接到数据库是与数据库交互的第一步。Python提供了多种方法来连接到数据库，包括：

* **使用连接池**

连接池是一种管理数据库连接的机制，它通过预先创建和维护一组连接来提高性能。当需要连接时，它会从池中获取一个可用连接，而不是每次都创建一个新连接。这可以显着减少连接开销，尤其是在高并发场景中。

import psycopg2

# 创建连接池
connection_pool = psycopg2.pool.SimpleConnectionPool(1, 10, host="localhost", database="mydb")

# 获取连接
connection = connection_pool.getconn()

* **处理连接异常**

在连接到数据库时，可能会遇到各种异常。常见异常包括：

| 异常 | 描述 |
|---|---|
| `psycopg2.OperationalError` | 数据库连接失败 |
| `psycopg2.ProgrammingError` | SQL 语句语法错误 |
| `psycopg2.IntegrityError` | 数据完整性约束违反 |

try:
    # 连接到数据库
    connection = psycopg2.connect(host="localhost", database="mydb")
except psycopg2.OperationalError as e:
    print("数据库连接失败:", e)
except psycopg2.ProgrammingError as e:
    print("SQL 语句语法错误:", e)
except psycopg2.IntegrityError as e:
    print("数据完整性约束违反:", e)

**2.2 执行SQL查询**

连接到数据库后，就可以执行SQL查询来检索数据。Python提供了多种方法来执行查询，包括：

* **使用参数化查询**

参数化查询是一种使用占位符来表示动态值的查询。这可以防止SQL注入攻击，并提高查询性能。

# 创建游标
cursor = connection.cursor()

# 使用参数化查询
query = "SELECT * FROM users WHERE name = %s"
cursor.execute(query, ("John",))

# 检索查询结果
results = cursor.fetchall()

* **处理查询结果**

执行查询后，可以使用游标的`fetchall()`方法检索查询结果。结果是一个元组列表，其中每个元组表示查询返回的一行。

# 检索查询结果
results = cursor.fetchall()

# 遍历查询结果
for row in results:
    print(row)

**2.3 修改数据库数据**

除了检索数据外，还可以使用Python修改数据库数据。常见操作包括：

* **插入、更新和删除操作**

# 创建游标
cursor = connection.cursor()

# 插入数据
query = "INSERT INTO users (name, email) VALUES (%s, %s)"
cursor.execute(query, ("John", "john@example.com"))

# 更新数据
query = "UPDATE users SET email = %s WHERE name = %s"
cursor.execute(query, ("john@example.com", "John"))

# 删除数据
query = "DELETE FROM users WHERE name = %s"
cursor.execute(query, ("John",))

# 提交更改
connection.commit()

* **事务管理**

事务是一组原子操作，要么全部成功，要么全部失败。Python使用`commit()`和`rollback()`方法来管理事务。

# 创建游标
cursor = connection.cursor()

# 开始事务
cursor.execute("BEGIN")

# 执行操作
cursor.execute("INSERT INTO users (name, email) VALUES (%s, %s)", ("John", "john@example.com"))
cursor.execute("UPDATE users SET email = %s WHERE na