2.1 操作数据库
数据库的种类很多，如MySQL、SQLite、Oracle、SQL Server等，它们的基本功能是一样的，为了简化对数据库的操作，大部分语言提供了标准化的接口。
Python的DB-API是大多数的数据库访问接口，DB-API是一个规范，定义了一系列必须使用的对象及通过对象访问数据库的方式，为各种各样的不同数据库系统提供一致的访问接口，使用这种方式连接各数据库后，可以用相同的方式操作各数据库。
Python操作数据库的过程如图2-1所示。
图2-1 Python操作数据进程
1.连接对象
数据库连接对象（Connection Object）完成数据库游标对象的获取、事务的提交、事务的回滚、数据库的关闭等方法。
Python获取连接对象使用Connect方法，返回一个Connect对象，可以通过这个对象来访问数据库。这个函数的参数会随着数据库类型的不同有所区别，Connect方法的一般形式如下。
其中，dsn为数据源名称，user为用户名，password为密码，database为数据库名称。
返回的Connect对象的常用方法如下。
（1）close()：关闭此Connect对象，关闭后无法再进行操作。
（2）commit()：提交当前事务。
（3）rollback()：取消当前事务。
（4）cursor()：创建游标对象。
2.游标对象
Connect对象的cursor()方法会创建一个游标对象，这个游标对象可以操作数据库，游标主要提供执行SQL语句、调用存储过程、获取查询结果等功能。
游标对象的常用方法如下。
（1）close()：关闭游标对象。
（2）fetchone()：活动查询结果集的下一行。
（3）fetchmany(size)：获取指定数量的记录。
（4）fetchall()：获取查询结果中的所有行。
（5）excute(sql[, args])：执行一个数据库SQL命令。
（6）excutemany(sql, args)：用于批量操作。
（7）nextset()：跳至下一个可用的结果集。
（8）arraysize()：使用fetchmany(size)获取的行数，默认为1。
需要注意的是，对于MySQL数据库，Python 2.x用的是MySQLdb模块，Python 3.x之后的版本不支持MySQLdb模块，用的是Pymysql模块，这两个模块的功能是相同的。
2.1.1 操作SQLite
SQLite数据库是一款非常小巧的嵌入式开源数据库软件，也就是说没有独立的维护进程，所有的维护都来自于程序本身。在Python中，使用Sqlite3创建数据库的连接，连接对象会连接现有数据库或者自动创建数据库文件，连接对象可以是硬盘上面的数据库文件，也可以是建立在内存中的数据库。Sqlite3提供了一个与DB-API 2.0规范兼容的SQL接口，不需要单独安装该模块，Python 2.5.x以上版本默认自带了该模块。
使用Sqlite3模块，首先需要创建一个表示数据库的连接对象，然后可以创建光标对象，光标对象可以执行所有的SQL语句。
下面的代码将创建一个test.db数据库，然后创建一个表trading。
执行上述代码，会在当前目录中创建一个数据库文件test.db。
可以使用列表批量插入数据库，代码如下。
下面将查询所有记录，代码如下。
查询结果如图2-2所示。
图2-2 查询数据库
如果需要频繁访问数据库，可以建立内存数据库，代码如下。
2.1.2 操作MySQL
MySQL是一个常用的关系型数据库管理系统，是Oracle旗下的产品。在Web应用方面，MySQL是最好的数据库应用软件之一。MySQL主页：https://www.mysql.com/，如图2-3所示。
图2-3 MySQL的主页
MySQL使用的SQL语言是用于访问数据库的标准化语言。MySQL软件采用了双授权政策，分为社区版和商业版，由于其体积小、速度快、成本低及开放源码等特点，很多中小型项目的开发选择MySQL作为数据库。
目前MySQL有如下三种类型的版本。
（1）MySQL Enterprise Edition（商业版）。其中包含MySQL的所有内容及管理工具。
（2）MySQL Cluster CGE（商业版）。MySQL的官方集群部署方案，可通过自动分片支持读写扩展，可实时备份冗余数据，是可用性最高的方案。
（3）MySQL Community Edition（社区免费版）。
MySQL的使用方法如下。
（1）从MySQL的主页下载数据库安装软件，这里选择社区版的Windows安装版，如图2-4所示。
图2-4 MySQL的Windows安装版
（2）单击Download按钮，进入下载页面。如果有MySQL的账号，可以单击Login按钮，登录以后再下载，如果没有账号，则单击下方的“No thanks，Just start my download”超链接，直接进行下载，如图2-5所示。
图2-5 下载MySQL社区版
（3）下载后的文件名为“mysql-installer-community-8.0.19.0.msi”，双击文件开始安装，如图2-6所示。
图2-6 MySQL安装
默认的安装路径为“C:\Program Files\MySQL\MySQL Server 8.0\bin”，安装完成以后，将此路径加入环境变量PATH。
（4）在开始菜单就可以看到MySQL的启动项，选择MySQL 8.0 Command Line Client，即可打开MySQL的操作窗口，如图2-7所示。
图2-7 MySQL的操作窗口
通过命令行操作MySQL数据库界面不是很友好，Navicat for MySQL是专为MySQL设计的高性能数据库管理及开发工具，Navicat for MySQL主要功能包括SQL创建连接、新建数据库、新建表、数据传输、导入或导出、数据或结构同步、报表、备份等，为管理和使用MySQL或MariaDB提供了理想的解决方案。Navicat官方主页：https://www.navicat.com.cn/。
（5）从官方主页下载Navicat for MySQL，安装完成后启动，进入主界面，新建连接，选择MySQL，填入相关信息，即可进入MySQL数据库，如图2-8所示。
（6）在Navicat创建数据库Student，如图2-9所示。
（7）Python要访问数据库，需要安装PyMySQL模块，如图2-10所示。PyMySQL也遵守Python DB API 2.0规范，所以操作MySQL数据库与SQLite相似。
图2-8 Navicat for MySQL新建连接
图2-9 创建数据库Student
图2-10 安装PyMySQL模块
在Python IDLE中输入下面的代码，查询刚才新建的数据库Student的数据库版本。
查询结果：{'VERSION()':'8.0.15'}。
下面代码可新建一个表，并插入记录。
在Navicat中可以看到刚才创建的表和插入的记录，如图2-11所示。
图2-11 新建的表和插入的记录
下面代码可查询表，并输出记录。
输出结果如下。
