萬盛學電腦網

 萬盛學電腦網 >> 網絡編程 >> 編程語言綜合 >> 在Python中編寫數據庫模塊的教程

在Python中編寫數據庫模塊的教程

   這篇文章主要介紹了在Python中編寫數據庫模塊的教程,本文代碼基於Python2.x版本,需要的朋友可以參考下

  在一個Web App中,所有數據,包括用戶信息、發布的日志、評論等,都存儲在數據庫中。在awesome-python-app中,我們選擇MySQL作為數據庫。

  Web App裡面有很多地方都要訪問數據庫。訪問數據庫需要創建數據庫連接、游標對象,然後執行SQL語句,最後處理異常,清理資源。這些訪問數據庫的代碼如果分散到各個函數中,勢必無法維護,也不利於代碼復用。

  此外,在一個Web App中,有多個用戶會同時訪問,系統以多進程或多線程模式來處理每個用戶的請求。假設以多線程為例,每個線程在訪問數據庫時,都必須創建僅屬於自身的連接,對別的線程不可見,否則,就會造成數據庫操作混亂。

  所以,我們還要創建一個簡單可靠的數據庫訪問模型,在一個線程中,能既安全又簡單地操作數據庫。

  為什麼不選擇SQLAlchemy?SQLAlchemy太龐大,過度地面向對象設計導致API太復雜。

  所以我們決定自己設計一個封裝基本的SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE操作的db模塊:transwarp.db。

  設計db接口

  設計底層模塊的原則是,根據上層調用者設計簡單易用的API接口,然後,實現模塊內部代碼。

  假設transwarp.db模塊已經編寫完畢,我們希望以這樣的方式來調用它:

  首先,初始化數據庫連接信息,通過create_engine()函數:

  ?

1 2 from transwarp import db db.create_engine(user='root', password='password', database='test', host='127.0.0.1', port=3306)

  然後,就可以直接操作SQL了。

  如果需要做一個查詢,可以直接調用select()方法,返回的是list,每一個元素是用dict表示的對應的行:

  ?

1 2 3 4 5 6 7 users = db.select('select * from user') # users => # [ # { "id": 1, "name": "Michael"}, # { "id": 2, "name": "Bob"}, # { "id": 3, "name": "Adam"} # ]

  如果要執行INSERT、UPDATE或DELETE操作,執行update()方法,返回受影響的行數:

  ?

1 n = db.update('insert into user(id, name) values(?, ?)', 4, 'Jack')

  update()函數簽名為:

  ?

1 update(sql, *args)

  統一用?作為占位符,並傳入可變參數來綁定,從根本上避免SQL注入攻擊。

  每個select()或update()調用,都隱含地自動打開並關閉了數據庫連接,這樣,上層調用者就完全不必關心數據庫底層連接。

  但是,如果要在一個數據庫連接裡執行多個SQL語句怎麼辦?我們用一個with語句實現:

  ?

1 2 3 4 with db.connection(): db.select('...') db.update('...') db.update('...')

  如果要在一個數據庫事務中執行多個SQL語句怎麼辦?我們還是用一個with語句實現:

  ?

1 2 3 4 with db.transaction(): db.select('...') db.update('...') db.update('...')

  實現db模塊

  由於模塊是全局對象,模塊變量是全局唯一變量,所以,有兩個重要的模塊變量:

  ?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 # db.py   # 數據庫引擎對象: class _Engine(object): def __init__(self, connect): self._connect = connect def connect(self): return self._connect()   engine = None   # 持有數據庫連接的上下文對象: class _DbCtx(threading.local): def __init__(self): self.connection = None self.transactions = 0   def is_init(self): return not self.connection is None   def init(self): self.connection = _LasyConnection() self.transactions = 0   def cleanup(self): self.connection.cleanup() self.connection = None   def cursor(self): return self.connection.cursor()   _db_ctx = _DbCtx()

  由於_db_ctx是threadlocal對象,所以,它持有的數據庫連接對於每個線程看到的都是不一樣的。任何一個線程都無法訪問到其他線程持有的數據庫連接。

  有了這兩個全局變量,我們繼續實現數據庫連接的上下文,目的是自動獲取和釋放連接:

  ?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 class _ConnectionCtx(object): def __enter__(self): global _db_ctx self.should_cleanup = False if not _db_ctx.is_init(): _db_ctx.init() self.should_cleanup = True return self   def __exit__(self, exctype, excvalue, traceback): global _db_ctx if self.should_cleanup: _db_ctx.cleanup()   def connection(): return _ConnectionCtx()

  定義了__enter__()和__exit__()的對象可以用於with語句,確保任何情況下__exit__()方法可以被調用。

  把_ConnectionCtx的作用域作用到一個函數調用上,可以這麼寫:

  ?

1 2 with connection(): do_some_db_operation()

  但是更簡單的寫法是寫個@decorator:

  ?

1 2 3 @with_connection def do_some_db_operation(): pass

  這樣,我們實現select()、update()方法就更簡單了:

  ?

1 2 3 4 5 6 7 @with_connection def select(sql, *args): pass   @with_connection def update(sql, *args): pass

  注意到Connection

copyright © 萬盛學電腦網 all rights reserved