基本概念

SQLite 是一种轻量级的、基于文件的数据库管理系统。正是由于它的简单性和低资源消耗，从而被广泛使用。SQLite 是 Python 标准库的一个重要组成部分，帮助开发人员能够方便地将数据库功能整合到自己的应用程序中。

在本节中，我们将详细探究如何在 Python 中使用 SQLite。

在 Python 中使用 SQLite

在 Python 中使用 SQLite，我们可以参考如下步骤：

import sqlite3

conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()

cursor.execute('''
    CREATE TABLE users
    (id INT PRIMARY KEY NOT NULL,
    name TEXT NOT NULL,
    age INT NOT NULL);
    ''')

cursor.execute("INSERT INTO users (id, name, age) VALUES (?, ?, ?)", (1, 'John Doe', 25))

cursor.execute("SELECT * FROM users")
rows = cursor.fetchall()
 
for row in rows:
    print(row)

conn.commit()
conn.close()

语句详解

connect()方法

sqlite3模块中的connect()方法用于在 Python 中建立与 SQLite 数据库文件的连接。它返回一个连接对象，该对象可用于与数据库进行交互。

connect()方法的语法规则如下：

connect(database [, timeout, detect_types, isolation_level, check_same_thread, factory, cached_statements, uri])

下面让我们来逐个解释一下connect()方法的每个参数：

• database：这是一个必需的参数，用于指定我们希望连接的 SQLite 数据库的文件名。如果文件位于相同目录中，则可以只写文件名。
• timeout：此参数指定连接等待的最长超时时间（以秒为单位）。默认情况下，设置为 5.0 秒。
• detect_types：此参数是一个标志，指示sqlite3模块是否应以更智能的方式解析和转换受支持的类型。将其设置为sqlite3.PARSE_DECLTYPES以启用类型检测和转换，或者设置为sqlite3.PARSE_COLNAMES以禁用它。
• isolation_level：此参数指定默认的事务隔离级别。可以将其设置为None（自动提交模式）、'DEFERRED'（默认）、'IMMEDIATE'或'EXCLUSIVE'。
• check_same_thread：一个布尔参数，指示是否检查连接是否在创建它的同一线程中使用。默认情况下，此值为True。
• factory：一个可选函数，用于创建自定义连接对象。如果提供了此函数，它应返回一个新的连接对象的实例。
• cached_statements：用于启用或禁用连接的语句缓存的可选参数。根据需要将其设置为True或False。
• uri：一个布尔参数，表示是否将database参数解释为 SQLite 连接 URI。如果将其设置为True，connect()方法就会将数据库参数解释为 URI。

让我们来看一个示例：

import sqlite3
 
# 使用10秒的超时时间和立即隔离级别连接到SQLite数据库文件
conn = sqlite3.connect('example.db', timeout=10, isolation_level='IMMEDIATE')
 
# 使用连接对象与数据库进行交互
 
# 完成后不要忘记关闭连接
conn.close()

在此例中，我们通过timeout和isolation_level参数，创建了具有特定超时时间和隔离级别的连接。

execute() 方法

execute()方法用于在 Python 程序中执行 SQL 查询或语句。其语法如下所示：

cursor.execute(sql, parameters)

其中，

• sql：表示要执行的 SQL 语句。它可以包含参数的占位符。
• parameters（可选）：表示要替换占位符的参数或值。它们可以作为元组或字典传递，其使用取决于 SQL 语句中的占位符。

让我们来看看使用execute()方法的例子：

import sqlite3
 
# 连接到数据库
conn = sqlite3.connect('example.db')
 
# 创建游标对象
cursor = conn.cursor()
 
# 执行UPDATE语句
cursor.execute("UPDATE students SET age = ? WHERE name = ?", (21, 'John Doe'))
 
# 执行DELETE语句
cursor.execute("DELETE FROM students WHERE name = ?", ('John Doe',))
 
# 提交更改到数据库
conn.commit()
 
# 关闭游标和连接
cursor.close()
conn.close()

在此例中，我们通过execute()方法执行了 SQL 中的更新（UPDATE）和删除（DELETE）语句。

fetchone() 方法和 fetchall() 方法

• fetchone() 方法

  fetchone()方法类似于迭代器，它只会将结果集里面的一行作为元组检索返回。如果我们只期望返回一行结果或者希望在循环中逐一迭代数据，就可以使用该方法。

  在没有更多可返回的行时，fetchone()方法会返回None。

  让我们来看一个示例：

  import sqlite3
   
  # 创建到SQLite数据库的连接
  conn = sqlite3.connect('database.db')
  cursor = conn.cursor()
   
  # 执行SELECT查询
  cursor.execute('SELECT * FROM users')
   
  # 获取第一行
  row = cursor.fetchone()
  print(row)
   
  # 获取下一行
  row = cursor.fetchone()
  print(row)
   
  # 关闭连接
  conn.close()

  在上面的示例中，我们通过多次调用fetchone()方法来逐一检索每一行。如果没有更多行，它将返回None。相对而言，这种方法在内存的使用效率上表现较好，因为它逐行检索，不会将整个结果集加载到内存中。

• fetchall() 方法

  与fetchone()方法相反，fetchall()方法会将结果集里面的所有行作为元组列表检索返回。我们通常在需要一次性获取查询结果的所有行时，使用fetchall()方法。

  让我们来看一个fetchall()方法的示例：

  import sqlite3
   
  # 创建到SQLite数据库的连接
  conn = sqlite3.connect('database.db')
  cursor = conn.cursor()
   
  # 执行SELECT查询
  cursor.execute('SELECT * FROM users')
   
  # 获取所有行
  rows = cursor.fetchall()
   
  # 遍历行并打印每一行
  for row in rows:
      print(row)
   
  # 关闭连接
  conn.close()

  在此示例中，我们使用fetchall()方法将结果集中的所有行一次性的获取到rows变量中。然后，我们以循环的形式，对列表rows进行迭代。

  需要注意的是，因为fetchall()方法会将所有行都加载到内存中，所以如果结果集很大，那么该方法可能会消耗掉大量内存。

commit()方法

sqlite3 模块中的 commit() 方法用于在数据库中保存对数据所做的任何未提交的更改。在 Python 中操作 SQLite 数据库时，对数据库的更改并不会被自动保存；因此，开发人员需要显式地调用commit()方法来保存这些更改。

commit() 方法的语法很简单，如下所示：

connection.commit()

其中，connection 是通过sqlite3模块的connect()方法所创建的连接对象。

在上面的很多例子中，我们已经看到了如何使用 commit() 方法，在这里，我们需要强调一下：commit()函数用于保存自上次提交或建立数据库连接以来对数据库所做的所有更改，也就是说，我们可以在执行多条execute()方法后，通过一条commit() 方法，完成保存。

来看一个例子：

import sqlite3
 
# 建立与数据库的连接
conn = sqlite3.connect('mydatabase.db')
 
# 创建游标对象以执行SQL语句
cursor = conn.cursor()
 
# 执行多个SQL语句
cursor.execute("CREATE TABLE employees (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)")
cursor.execute("INSERT INTO employees (name) VALUES ('John')")
cursor.execute("INSERT INTO employees (name) VALUES ('Alice')")
 
# 提交更改
conn.commit()
 
# 关闭游标和连接
cursor.close()
conn.close()

在此例中，我们执行了 3 条cursor.execute()语句。第一条语句帮助我们创建了一个名为employees的表；而后两条语句帮助我们向表中插入了两行数据。

在执行完所有的 SQL 语句后，我们调用一条conn.commit()将多有更改一次性提交到数据库中。

另一点需要注意的是，commit()函数应该在连接对象（conn）上调用，而不是在游标对象（cursor）上调用。这是因为execute()所执行的 SQL 语句与游标相关，而与连接无关；相反，commit()方法则与连接相关，因为它在连接上将execute()方法所执行的所有更改永久化。

总结

由于采用文件的方式存储数据，因此 SQLite 不需要任何外部服务器或单独的安装。它可以帮助开发人员快速地创建、读取、更新和删除数据，而不像传统数据库系统那样复杂。

Python 通过 sqlite3 模块，为开发人员提供了丰富的接口函数；通过这些函数，开发人员就可以快速地将 SQLite 集成到自己的程序中，从而构建出包含高效可靠的数据存储功能的强大应用。