测试需求平台6-数据持久化与PyMySQL使用

本篇需要提前准备的环境和开发内容：

准备数据库，Mysql5.7+本地或云服务均可
实现后端接口服务的数据库操作

1. 产品数据持久化

在项目管理中，真正的数据需要持久化操作的，这里必然就离不开数据库，本项目使用的Mysql数据库，但不会过多的讲解SQL的内容，只会重点讲解后端服务中Python对于数据库的操作相关知识点。

1.1 数据库和产品表初始化

使用数据库IDE工具链接mysql数据库，并创建一个数据库TPMStore和一个Products表，字段分别如下

测试需求平台6-数据持久化与PyMySQL使用-LMLPHP

这里给出SQL语句方便进行表格创建，顺便添加两条正式测试数据

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for products
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `products`;
CREATE TABLE `products` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '编号自增',
  `keyCode` varchar(200) NOT NULL COMMENT '项目唯一编号',
  `title` varchar(200) NOT NULL COMMENT '中文项目名',
  `desc` varchar(500) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '描述',
  `operator` varchar(50) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL COMMENT '操作者',
  `update` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '操作时间',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci COMMENT='项目产品表';

-- ----------------------------
-- Records of products
-- ----------------------------
BEGIN;
INSERT INTO `products` VALUES (1, 'data', '数据大盘', '内部一个数据技术分析的项目，用于分析各种数据聚合平台', 'daqi', '2021-07-17 20:38:37');
INSERT INTO `products` VALUES (2, 'payment', '收银台', '支付聚合收银台', 'lili', '2021-07-17 20:40:29');
COMMIT;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

1.2 产品查询接口改造

之前的接口 /api/product/list 是硬编码返回，我们这里需要改造成通过数据库查询获得。
python实现mysql的数据的方式目前支持度较好的有：

mysqlclient （Star 2.1K+）
PyMySQL（Star 7K+）
mysql.connector (Mysql官方的驱动库)

综合使用度和后续可能使用ORM(对象关系映射)优化，本项目选择PyMySQL

# 安装依赖包
python3 -m pip install PyMySQL

然后主要就是引入包，实现数据库的连接和查询操作

# -*- coding:utf-8 -*-
from flask import Blueprint
import pymysql.cursors

app_product = Blueprint("app_product", __name__)

# 使用用户名密码创建数据库链接
connection = pymysql.connect(host='localhost',   # 数据库IP地址或链接域名
                             user='root',     # 设置的具有增改查权限的用户
                             password='******', # 用户对应的密码
                             database='TPMStore',# 数据表
                             charset='utf8mb4',  # 字符编码
                             cursorclass=pymysql.cursors.DictCursor) # 结果作为字典返回游标

@app_product.route("/api/product/list",methods=['GET'])
def product_list():
    # 使用python的with..as控制流语句（相当于简化的try except finally）
    with connection.cursor() as cursor:
        # 查询产品信息表-按更新时间新旧排序
        sql = "SELECT * FROM `Products` ORDER BY `Update` DESC"
        cursor.execute(sql)
        data = cursor.fetchall()

    # 按返回模版格式进行json结果返回
    resp_data = {
        "code": 20000,
        "data": data
    }
    return resp_data

对改造的后的接口用Postman做个验证测试，从下图可以看到数据已经是从product表里查出来的。
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2. PyMySQL使用

PyMySQL 是在 Python3.x 版本中用于连接 MySQL 服务器的一个库。

2.1 依赖安装

首先关于安装依赖，上边已经给列出通过$ python3 -m pip install PyMySQL 命令，这里需要特别强调一下，如果你使用的是Mysql 8.x 数据库服务，由于高版本改变了密码加密方式，所以必须安装额外的依赖

# 不兼容加密方式连接报错如下
# RuntimeError: 'cryptography' package is required for sha256_password or caching_sha2_password auth methods
$ python3 -m pip install PyMySQL[rsa]

另外还可以通过改mysql的加密方式为 mysql_native_password，笔者本地版本8.0.25为了方便已经修改了，查询的方法见截图：
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2.2 数据库连接

连接实例的是在代码中import pymysql 后通过.connet(...)方法创建，扒一下源码可以看到有很到参数
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这里捡一些基本的和可能用到的参数做下解释说明

host 数据库地址IP或者域名
user 数据库分配的账号
password 数据库分配的密码
database 指定数据库, 可以为None后续使用时候进行切换
port 数据库端口号，默认3306
read_timeout 读操作超时时间
write_timeout 写操作超时时间
charset 字符编码中文建议设置utf8等
cursorclass 设置返回的数据类型，默认查询返回的数据是tuples元组，一般我们数据多数以table的形式呈现，所以建议设置成cursorclass=MySQLdb.cursors.DictCursor字典类型h
connect_timeout 连接超时时间

还有其他如ssl加密相关、连接数设置等，实际项目中按需查阅参数配置。

另外一点在创建db对象后，其实就可以通过游标创建对应的数据库以及切换对应的库。

# 执行创建数据库
cursor.execute("CREATE DATABASE QiDBTest character SET utf8mb4;") 

# 切库或使用 db.select_db("数据库名")
cursor.execute("use QiDBTest;") 

# #可以通过以下语句进行创建查询
# cursor.execute("SHOW DATABASES;")
# print(cursor.fetchall())

2.3 数据库表操作

创建数据库连接对象，然后再创建一个游标对象cursor，通过cursor.excute() 执行对应的语句，就可以进行表相关、数据相关操作，其实excute的操作，你完全可以被看做使用任何一个数据库IDE工具，打开了一个查询面板来执行对应的SQL语句

表创建和数据查询 均通过执行对应的SQL语句实现，其中查询结果还需要通过cursor.fetchall()获取，对应的还有两个常用的

cursor.fetchone() 返回一行数据
cursor.fetchmany(size) 返回指定数量行

import pymysql
 
# 创建数据库连接
db = pymysql.connect(host='localhost',
                     user='mrzcode',
                     password='mrzcode',
                     database='QiDBTest')
 
# 使用cursor()方法创建一个游标对象 cursor
cursor = db.cursor()

# 使用execute()方法执行 SQL，如果表存在则删除
cursor.execute("DROP TABLE IF EXISTS QiTableDemo")

# 创建表语句
sqlCreateTable = """
    CREATE TABLE `QiTableDemo` (
        `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增ID',
        `name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '名称',
        `desc` varchar(500) COMMENT '描述',
         PRIMARY KEY (`id`)
    )"""

# 执行SQL语句创建表
cursor.execute(sqlCreateTable)

# 验证查询下表情况
cursor.execute("SHOW TABLES;")
print(cursor.fetchall())  # (('qitabledemo',),) 默认元组查询表列表


# 查询QiTableDemo表所有数据
sqlSelect = "SELECT * FROM QiTableDemo;" 

# 执行表查询语句
cursor.execute(sqlSelect)
print(cursor.fetchall())  # () 新表返回一个空的tuples

表数据增删改 额外在execute基础上进行db.commit()提交，如果不提交连接关闭后这些数据修改是不生效的。

import pymysql

# 创建数据库连接
db = pymysql.connect(host='127.0.0.1',
                     user='root****',
                     password='*******',
                     database='QiDBTest',
                     cursorclass=pymysql.cursors.DictCursor)

# 使用 cursor() 方法创建一个游标对象 cursor
cursor = db.cursor()

sqlInsert = '''INSERT INTO qitabledemo(`name`,`desc`) VALUES ('插入测试名称', '插入测试描述');'''

# 执行表查询语句
cursor.execute(sqlInsert)

# 对执行提交，这里可以尝试注释掉验证不进行提交数据能否插入
db.commit()

# 查询数据是否正确插入
cursor.execute("select * from qitabledemo;")
print(cursor.fetchall()) # [{'id': 6, 'name': '插入测试名称', 'desc': '插入测试描述'}]

# 关闭数据库连接
db.close()

上边这种sql语句是一个字符串形式，但实际在代码逻辑处理中值一般都是通过变量传递的，所以通过以下两种方式动态赋值

# 方式一：占位拼接字符串
sqlMethod1 = "INSERT INTO qitabledemo(`name`,`desc`) VALUES ('%s', '%s')" % ("占位名称","占位描述")
cursor.execute(sqlMethod1)

# 方式二：通过execute传参
sqlMethod2 = "INSERT INTO qitabledemo(`name`,`desc`) VALUES ('%s', '%s')"
cursor.execute(sqlMethod1，(变量1,变量2))

剩下关于更新、删除的操作同样，只是按需替换成对应的语句，但强调的一点是不要忘记commit，以下给出我这边的例子和验证测试
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2.4 事务和错误处理

**关于事务机制 **可以确保数据一致性，场景主要用于多逻辑交互时候其中操作错误，进行响应的回滚处理，避免产生脏数据，事务通常具有4个属性：原子性、一致性、隔离性、持久性。
对于支持事务的数据库，在Python数据库编程中，当游标建立之时，就自动开始了一个隐形的数据库事务。

commit() 方法游标的所有更新操作；
rollback() 方法回滚当前游标的所有操作。

每一个方法都开始了一个新的事务。

sql = "数据库操作的增删改查语句"
try:
   # 执行SQL语句
   cursor.execute(sql)
   # 向数据库提交
   db.commit()
except:
   # 发生错误时回滚
   db.rollback()

关于错误 DB API中定义了一些数据库操作的错误及异常（以下引用菜鸟教程），严谨的编程需要对不同的错误进行响应的处理。

2.6 新手操作指南

最后总结一下一般Python使用PyMySQL的编程步骤

引用模块库
创建连接对象db=connect(…)
从连接对象获取游标cursor=db.cursor()
准备sql语句并通过游标执行cursor.execute(sql)
如果是非查询动作还需要db.commit()
关闭数据库连接db.close()

以上就是本篇的主要内容，重点讲解Python 对mysql数据库的操作，并且开始就开门见山地做个了项目实战，相信这些内容掌握了，本系列项目中有关数据操作部分都会游刃有余。

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