PyQt实现SQLite数据库操作案例详解

Java Fans2025-12-20 8:34

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🥭本文内容：Qt Designer 和 PyQt 开发教程

文章目录

一、环境准备

  • Python 3.x（建议3.6及以上）
  • PyQt5（或PyQt6，本文以PyQt5为例）
  • SQLite（Python内置，无需额外安装）

安装PyQt5命令：

bash 复制代码 
pip install PyQt5

二、核心模块介绍

  • sqlite3：Python内置模块，适合简单数据库操作，适合脚本或小项目。
  • PyQt5.QtSql：Qt框架提供的数据库模块，支持多种数据库驱动，能与Qt的MVC模型无缝结合，适合GUI应用。
  • QSqlDatabase：数据库连接管理类。
  • QSqlTableModel：基于数据库表的模型，支持数据的显示、编辑、插入、删除。
  • QTableView：视图控件，用于显示模型数据，支持排序、选择等功能。

三、案例需求

设计一个联系人管理程序，功能包括：

  • 显示联系人列表（姓名、电话）
  • 添加联系人
  • 删除联系人
  • 修改联系人信息（直接在表格中编辑）

四、详细代码实现及解析

1. 创建数据库和表

python 复制代码 
import sqlite3

def create_database():
    # 连接数据库，文件不存在则自动创建
    conn = sqlite3.connect('contacts.db')
    cursor = conn.cursor()
    # 创建联系人表，包含id（主键自增）、name和phone字段
    cursor.execute('''
        CREATE TABLE IF NOT EXISTS contacts (
            id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
            name TEXT NOT NULL,
            phone TEXT NOT NULL
        )
    ''')
    conn.commit()
    conn.close()

if __name__ == '__main__':
    create_database()

解析：

  • 使用sqlite3.connect()连接数据库，文件不存在时自动创建。
  • CREATE TABLE IF NOT EXISTS保证表只创建一次，避免重复创建错误。
  • id字段设置为主键且自增，方便唯一标识每条记录。
  • name和phone字段均设置为非空，保证数据完整性。

2. PyQt主窗口设计

python 复制代码 
import sys
from PyQt5.QtWidgets import (
    QApplication, QWidget, QVBoxLayout, QPushButton, QHBoxLayout,
    QLineEdit, QMessageBox, QTableView, QLabel
)
from PyQt5.QtSql import QSqlDatabase, QSqlTableModel

class ContactManager(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.setWindowTitle("联系人管理")
        self.resize(500, 400)
        self.init_ui()
        self.create_connection()
        self.init_model()
        self.init_view()

    def init_ui(self):
        layout = QVBoxLayout()

        # 输入区域，水平布局
        form_layout = QHBoxLayout()
        self.name_edit = QLineEdit()
        self.name_edit.setPlaceholderText("姓名")
        self.phone_edit = QLineEdit()
        self.phone_edit.setPlaceholderText("电话")
        self.add_btn = QPushButton("添加联系人")
        self.add_btn.clicked.connect(self.add_contact)

        # 添加控件到form_layout
        form_layout.addWidget(QLabel("姓名:"))
        form_layout.addWidget(self.name_edit)
        form_layout.addWidget(QLabel("电话:"))
        form_layout.addWidget(self.phone_edit)
        form_layout.addWidget(self.add_btn)

        # 表格视图显示联系人列表
        self.table_view = QTableView()

        # 删除按钮
        self.delete_btn = QPushButton("删除选中联系人")
        self.delete_btn.clicked.connect(self.delete_contact)

        # 将所有控件添加到主布局
        layout.addLayout(form_layout)
        layout.addWidget(self.table_view)
        layout.addWidget(self.delete_btn)

        self.setLayout(layout)

    def create_connection(self):
        # 创建数据库连接，使用QSQLITE驱动
        self.db = QSqlDatabase.addDatabase('QSQLITE')
        self.db.setDatabaseName('contacts.db')
        if not self.db.open():
            QMessageBox.critical(self, "数据库错误", self.db.lastError().text())
            sys.exit(1)

    def init_model(self):
        # 初始化数据模型，绑定contacts表
        self.model = QSqlTableModel(self, self.db)
        self.model.setTable('contacts')
        # 设置编辑策略为OnFieldChange，编辑后自动提交
        self.model.setEditStrategy(QSqlTableModel.OnFieldChange)
        self.model.select()  # 加载数据
        # 设置表头显示文字
        self.model.setHeaderData(1, 0, "姓名")
        self.model.setHeaderData(2, 0, "电话")

    def init_view(self):
        # 绑定模型到视图
        self.table_view.setModel(self.model)
        # 隐藏id列，用户无需看到主键
        self.table_view.hideColumn(0)
        # 自动调整列宽
        self.table_view.resizeColumnsToContents()
        # 设置选择行为为整行选择
        self.table_view.setSelectionBehavior(QTableView.SelectRows)
        # 设置只能单选
        self.table_view.setSelectionMode(QTableView.SingleSelection)

    def add_contact(self):
        # 获取输入框内容
        name = self.name_edit.text().strip()
        phone = self.phone_edit.text().strip()
        if not name or not phone:
            QMessageBox.warning(self, "输入错误", "姓名和电话不能为空")
            return
        # 创建空记录
        record = self.model.record()
        record.setValue("name", name)
        record.setValue("phone", phone)
        # 插入记录到模型
        if not self.model.insertRecord(-1, record):
            QMessageBox.critical(self, "添加失败", self.model.lastError().text())
        else:
            self.model.select()  # 刷新视图
            self.name_edit.clear()
            self.phone_edit.clear()

    def delete_contact(self):
        # 获取当前选中行索引
        index = self.table_view.currentIndex()
        if not index.isValid():
            QMessageBox.warning(self, "删除错误", "请选择要删除的联系人")
            return
        # 删除选中行
        self.model.removeRow(index.row())
        # 提交删除操作
        if not self.model.submitAll():
            QMessageBox.critical(self, "删除失败", self.model.lastError().text())
        else:
            self.model.select()  # 刷新视图

if __name__ == '__main__':
    create_database()  # 确保数据库和表存在
    app = QApplication(sys.argv)
    window = ContactManager()
    window.show()
    sys.exit(app.exec_())

五、代码详细解析

1. 界面设计

  • 使用QVBoxLayout作为主布局，垂直排列输入区域、表格视图和删除按钮。
  • 输入区域用QHBoxLayout水平排列姓名输入框、电话输入框和添加按钮。
  • QLineEdit设置setPlaceholderText提示用户输入内容。
  • QTableView用于显示联系人列表，绑定QSqlTableModel模型。
  • 删除按钮绑定删除功能。

2. 数据库连接

  • 使用QSqlDatabase.addDatabase('QSQLITE')创建SQLite数据库连接。
  • 设置数据库文件名为contacts.db。
  • 调用open()打开数据库，失败则弹出错误并退出程序。

3. 数据模型

  • QSqlTableModel绑定contacts表。
  • 设置编辑策略为OnFieldChange，即用户在表格中编辑数据后，自动提交到数据库，无需手动调用submitAll()。
  • 调用select()加载数据。
  • 使用setHeaderData设置表头显示的列名，参数1和2分别对应name和phone字段的列索引（第0列是id）。

4. 视图设置

  • 将模型绑定到QTableView。
  • 隐藏id列，避免显示无意义的主键。
  • 调用resizeColumnsToContents()自动调整列宽，保证内容完整显示。
  • 设置选择行为为整行选择，方便删除操作。
  • 设置单选，避免多选删除复杂度。

5. 添加联系人

  • 从输入框获取姓名和电话，去除空白字符。
  • 校验输入不能为空，避免插入无效数据。
  • 通过model.record()创建空记录，设置字段值。
  • 调用insertRecord(-1, record)在末尾插入新记录。
  • 插入失败弹出错误提示。
  • 插入成功后刷新模型，清空输入框。

6. 删除联系人

  • 获取当前选中行的索引。
  • 校验是否选中有效行。
  • 调用removeRow(row)删除对应行。
  • 调用submitAll()提交删除操作，失败则弹出错误。
  • 成功后刷新模型。

六、功能扩展建议

好的，下面我将基于之前的联系人管理程序，逐项补充功能扩展的示例代码和详细说明，帮助你快速实现搜索、数据验证、批量删除、CSV导入导出和分页显示功能。

1. 搜索功能 ------ 利用QSqlTableModel.setFilter()实现模糊查询

思路
  • 在界面顶部添加一个搜索输入框。
  • 用户输入关键词后，调用setFilter()设置SQL过滤条件，实现按姓名或电话模糊查询。
  • 过滤条件示例：name LIKE '%keyword%' OR phone LIKE '%keyword%'
代码示例
python 复制代码 
from PyQt5.QtWidgets import QLineEdit

class ContactManager(QWidget):
    def init_ui(self):
        layout = QVBoxLayout()

        # 搜索框
        self.search_edit = QLineEdit()
        self.search_edit.setPlaceholderText("搜索姓名或电话")
        self.search_edit.textChanged.connect(self.search_contacts)
        layout.addWidget(self.search_edit)

        # 之前的输入区域和按钮
        # ...（保持不变）

    def search_contacts(self, text):
        # 构造过滤条件，防止SQL注入，简单替换单引号
        keyword = text.replace("'", "''")
        filter_str = f"name LIKE '%{keyword}%' OR phone LIKE '%{keyword}%'"
        self.model.setFilter(filter_str)
        self.model.select()

说明：

  • textChanged信号实时响应用户输入。
  • setFilter()设置SQL WHERE子句，自动刷新显示符合条件的记录。

2. 数据验证 ------ 电话格式正则校验

思路
  • 使用Python内置re模块定义电话格式正则表达式。
  • 在添加联系人和编辑提交前校验电话格式，格式不正确则提示用户。
代码示例
python 复制代码 
import re

class ContactManager(QWidget):
    def __init__(self):
        # ...
        self.phone_regex = re.compile(r'^\+?\d{7,15}$')  # 简单示例：允许+开头，7-15位数字

    def add_contact(self):
        name = self.name_edit.text().strip()
        phone = self.phone_edit.text().strip()
        if not name or not phone:
            QMessageBox.warning(self, "输入错误", "姓名和电话不能为空")
            return
        if not self.phone_regex.match(phone):
            QMessageBox.warning(self, "输入错误", "电话格式不正确，应为7-15位数字，可带+号")
            return
        # 其余代码保持不变

    def init_model(self):
        # 绑定编辑提交信号，校验电话格式
        self.model = QSqlTableModel(self, self.db)
        self.model.setTable('contacts')
        self.model.setEditStrategy(QSqlTableModel.OnFieldChange)
        self.model.select()
        self.model.setHeaderData(1, 0, "姓名")
        self.model.setHeaderData(2, 0, "电话")

        # 监听数据更改，校验电话格式
        self.model.dataChanged.connect(self.validate_phone_on_edit)

    def validate_phone_on_edit(self, topLeft, bottomRight, roles):
        # 获取编辑的行和列
        row = topLeft.row()
        col = topLeft.column()
        if col == 2:  # 电话列索引为2
            phone_index = self.model.index(row, col)
            phone = self.model.data(phone_index)
            if not self.phone_regex.match(phone):
                QMessageBox.warning(self, "输入错误", "电话格式不正确，应为7-15位数字，可带+号")
                # 恢复旧值，简单做法是重新select刷新
                self.model.select()

说明：

  • 电话格式示例正则：允许以+开头，后面7-15位数字。
  • 添加联系人时校验输入。
  • 编辑表格时监听dataChanged信号，校验电话列数据。

3. 批量删除 ------ 支持多选删除

思路
  • 将QTableView的选择模式改为多选。
  • 删除按钮点击时，获取所有选中行，逐行删除。
  • 提交删除操作后刷新视图。
代码示例
python 复制代码 
class ContactManager(QWidget):
    def init_view(self):
        self.table_view.setModel(self.model)
        self.table_view.hideColumn(0)
        self.table_view.resizeColumnsToContents()
        self.table_view.setSelectionBehavior(QTableView.SelectRows)
        self.table_view.setSelectionMode(QTableView.MultiSelection)  # 多选模式

    def delete_contact(self):
        selected_indexes = self.table_view.selectionModel().selectedRows()
        if not selected_indexes:
            QMessageBox.warning(self, "删除错误", "请选择要删除的联系人")
            return
        # 逆序删除，避免索引错乱
        rows = sorted([index.row() for index in selected_indexes], reverse=True)
        for row in rows:
            self.model.removeRow(row)
        if not self.model.submitAll():
            QMessageBox.critical(self, "删除失败", self.model.lastError().text())
        else:
            self.model.select()

说明：

  • selectedRows()返回所有选中行的QModelIndex列表。
  • 逆序删除避免删除时索引变化导致错误。
  • 删除后调用submitAll()提交数据库操作。

4. 导入导出 ------ 支持CSV格式

思路
  • 导入：读取CSV文件，逐行插入数据库。
  • 导出：将当前模型数据写入CSV文件。
  • 使用Python内置csv模块。
  • 使用QFileDialog选择文件路径。
代码示例
python 复制代码 
import csv
from PyQt5.QtWidgets import QFileDialog

class ContactManager(QWidget):
    def init_ui(self):
        # ... 之前代码
        # 添加导入导出按钮
        self.import_btn = QPushButton("导入CSV")
        self.import_btn.clicked.connect(self.import_csv)
        self.export_btn = QPushButton("导出CSV")
        self.export_btn.clicked.connect(self.export_csv)

        # 将按钮添加到布局，比如放在删除按钮旁边
        btn_layout = QHBoxLayout()
        btn_layout.addWidget(self.delete_btn)
        btn_layout.addWidget(self.import_btn)
        btn_layout.addWidget(self.export_btn)
        layout.addLayout(btn_layout)

    def import_csv(self):
        path, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "选择CSV文件", "", "CSV文件 (*.csv)")
        if not path:
            return
        with open(path, newline='', encoding='utf-8') as f:
            reader = csv.DictReader(f)
            for row in reader:
                name = row.get('name') or row.get('姓名')
                phone = row.get('phone') or row.get('电话')
                if not name or not phone:
                    continue
                record = self.model.record()
                record.setValue("name", name)
                record.setValue("phone", phone)
                self.model.insertRecord(-1, record)
            if not self.model.submitAll():
                QMessageBox.critical(self, "导入失败", self.model.lastError().text())
            else:
                self.model.select()
                QMessageBox.information(self, "导入成功", "CSV导入完成")

    def export_csv(self):
        path, _ = QFileDialog.getSaveFileName(self, "保存CSV文件", "", "CSV文件 (*.csv)")
        if not path:
            return
        with open(path, 'w', newline='', encoding='utf-8') as f:
            writer = csv.writer(f)
            # 写表头
            writer.writerow(['姓名', '电话'])
            for row in range(self.model.rowCount()):
                name = self.model.data(self.model.index(row, 1))
                phone = self.model.data(self.model.index(row, 2))
                writer.writerow([name, phone])
        QMessageBox.information(self, "导出成功", "CSV导出完成")

说明：

  • 导入时使用csv.DictReader方便按列名读取。
  • 导出时写入表头和所有数据。
  • 通过文件对话框选择文件路径。
  • 导入后调用submitAll()提交批量插入。

5. 分页显示 ------ 适合大数据量时提升性能

思路
  • SQLite不支持直接分页的模型接口，需要手动控制SQL查询。
  • 利用QSqlQueryModel自定义分页查询。
  • 设计"上一页""下一页"按钮控制页码。
  • 每页显示固定条数，比如20条。
代码示例
python 复制代码 
from PyQt5.QtSql import QSqlQueryModel, QSqlQuery
from PyQt5.QtWidgets import QPushButton, QLabel

class ContactManager(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.page_size = 20
        self.current_page = 0
        self.total_records = 0
        self.init_ui()
        self.create_connection()
        self.init_paging_model()
        self.init_view()

    def init_ui(self):
        layout = QVBoxLayout()

        # 分页控制按钮和标签
        page_layout = QHBoxLayout()
        self.prev_btn = QPushButton("上一页")
        self.next_btn = QPushButton("下一页")
        self.page_label = QLabel()
        self.prev_btn.clicked.connect(self.prev_page)
        self.next_btn.clicked.connect(self.next_page)
        page_layout.addWidget(self.prev_btn)
        page_layout.addWidget(self.page_label)
        page_layout.addWidget(self.next_btn)

        # 其余UI保持不变，添加分页布局
        # 例如在表格下方添加分页控件
        # ...

        layout.addLayout(page_layout)
        # 其他控件添加到layout
        self.setLayout(layout)

    def init_paging_model(self):
        self.model = QSqlQueryModel(self)
        self.update_total_records()
        self.load_page()

    def update_total_records(self):
        query = QSqlQuery(self.db)
        query.exec("SELECT COUNT(*) FROM contacts")
        if query.next():
            self.total_records = query.value(0)

    def load_page(self):
        offset = self.current_page * self.page_size
        sql = f"SELECT id, name, phone FROM contacts LIMIT {self.page_size} OFFSET {offset}"
        self.model.setQuery(sql, self.db)
        self.page_label.setText(f"第 {self.current_page + 1} 页 / 共 {((self.total_records - 1) // self.page_size) + 1} 页")
        # 绑定模型到视图
        self.table_view.setModel(self.model)
        self.table_view.hideColumn(0)
        self.table_view.resizeColumnsToContents()

    def next_page(self):
        if (self.current_page + 1) * self.page_size >= self.total_records:
            return  # 已经是最后一页
        self.current_page += 1
        self.load_page()

    def prev_page(self):
        if self.current_page == 0:
            return  # 已经是第一页
        self.current_page -= 1
        self.load_page()

说明：

  • 使用QSqlQueryModel执行自定义SQL查询，支持分页。
  • LIMIT和OFFSET实现分页查询。
  • 维护当前页码和总记录数，更新分页标签。
  • "上一页""下一页"按钮控制页码切换。
  • 由于QSqlQueryModel是只读模型，若需要编辑功能，分页实现会更复杂，需要自定义模型。

码文不易，本篇文章就介绍到这里，如果想要学习更多Java系列知识，点击关注博主，博主带你零基础学习Java知识。与此同时，对于日常生活有困扰的朋友，欢迎阅读我的第四栏目：《国学周更---心性养成之路》，学习技术的同时，我们也注重了心性的养成。

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