Python系列课(10)——SQL

目录

一、数据库介绍

[1. 数据库的作用](#1. 数据库的作用)

[2. 常见数据库软件](#2. 常见数据库软件)

二、MySQL安装

[1. 下载地址](#1. 下载地址)

[2. 配置环境变量](#2. 配置环境变量)

[3. 连接MySQL](#3. 连接MySQL)

[4. 常用命令](#4. 常用命令)

三、SQL语言基础

[1. SQL分类](#1. SQL分类)

[2. SQL语法特征](#2. SQL语法特征)

四、DDL（数据定义语言）

[1. 数据库管理](#1. 数据库管理)

[2. 表管理](#2. 表管理)

五、DML（数据操作语言）

[1. INSERT（插入数据）](#1. INSERT（插入数据）)

[2. DELETE（删除数据）](#2. DELETE（删除数据）)

[3. UPDATE（更新数据）](#3. UPDATE（更新数据）)

六、DQL（数据查询语言）

[1. 基础查询（SELECT）](#1. 基础查询（SELECT）)

[2. 分组聚合（GROUP BY）](#2. 分组聚合（GROUP BY）)

[3. 排序和分页](#3. 排序和分页)

[4. 综合查询执行顺序](#4. 综合查询执行顺序)

七、Python操作MySQL（pymysql）

[1. 安装pymysql](#1. 安装pymysql)

[2. 连接数据库](#2. 连接数据库)

[3. 执行非查询SQL（INSERT/UPDATE/DELETE）](#3. 执行非查询SQL（INSERT/UPDATE/DELETE）)

[4. 自动提交](#4. 自动提交)

[5. 执行查询SQL](#5. 执行查询SQL)

八、综合案例

需求

[1. 建表SQL](#1. 建表SQL)

[2. Python代码实现](#2. Python代码实现)

九、SQL速查表

DDL

DML

DQL

[Python pymysql](#Python pymysql)

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一、数据库介绍

1. 数据库的作用

数据库是存储数据 的库，按照 库 → 表 → 数据 三个层级组织数据。

数据库（软件）
    └── 数据库1（库）
        ├── 表1
        │   ├── 数据行1
        │   ├── 数据行2
        │   └── ...
        └── 表2
    └── 数据库2（库）
        └── ...

2. 常见数据库软件

数据库	特点
MySQL	中小型，开源免费，最常用
Oracle	大型，收费，功能强大
SQL Server	微软产品，Windows生态
PostgreSQL	开源，功能丰富
SQLite	轻量级，嵌入式使用

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二、MySQL安装

1. 下载地址

https://downloads.mysql.com/archives/installer

2. 配置环境变量

将MySQL安装目录的 bin 文件夹路径添加到系统Path变量中。

3. 连接MySQL

mysql -uroot -p
# 输入密码后进入命令行环境

4. 常用命令

show databases;          -- 查看所有数据库
use 数据库名;            -- 使用某个数据库
show tables;            -- 查看数据库内有哪些表
exit;                   -- 退出MySQL命令行

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三、SQL语言基础

1. SQL分类

分类	全称	作用
DDL	Data Definition Language	定义数据结构（库、表）
DML	Data Manipulation Language	操作数据（增删改）
DQL	Data Query Language	查询数据
DCL	Data Control Language	权限管理

2. SQL语法特征

• 大小写不敏感

• 可以单行或多行书写，以 ; 号结束

• 支持注释：

-- 单行注释（--后面必须有空格）
# 单行注释（#后面可加可不加空格）
/* 多行注释 */

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四、DDL（数据定义语言）

1. 数据库管理

-- 查看所有数据库
SHOW DATABASES;
​
-- 创建数据库
CREATE DATABASE 数据库名;
CREATE DATABASE py_sql;
​
-- 使用数据库
USE 数据库名;
USE py_sql;
​
-- 删除数据库
DROP DATABASE 数据库名;
​
-- 查看当前使用的数据库
SELECT DATABASE();

2. 表管理

-- 查看当前数据库中的所有表
SHOW TABLES;
​
-- 创建表
CREATE TABLE 表名 (
    列名1 数据类型,
    列名2 数据类型,
    ...
);
​
-- 示例：创建学生表
CREATE TABLE student (
    id INT,
    name VARCHAR(50),
    age INT,
    score DECIMAL(5,2)
);
​
-- 删除表
DROP TABLE 表名;
DROP TABLE student;
​
-- 查看表结构
DESC 表名;

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五、DML（数据操作语言）

1. INSERT（插入数据）

-- 插入指定列
INSERT INTO 表名 (列1, 列2) VALUES (值1, 值2);
​
-- 插入全部列（列名可省略）
INSERT INTO 表名 VALUES (值1, 值2, 值3);
​
-- 示例
INSERT INTO student (id, name, age, score) VALUES (1, '张三', 18, 85.5);
INSERT INTO student VALUES (2, '李四', 19, 92.0);
INSERT INTO student VALUES (3, '王五', 20, 78.5);
​
-- 批量插入
INSERT INTO student VALUES 
    (4, '赵六', 18, 88.0),
    (5, '钱七', 19, 91.5);

注意：字符串需要用单引号包围。

2. DELETE（删除数据）

-- 删除所有数据（危险操作）
DELETE FROM 表名;
​
-- 带条件删除
DELETE FROM 表名 WHERE 条件;
​
-- 示例
DELETE FROM student WHERE id = 5;
DELETE FROM student WHERE age < 18;
DELETE FROM student WHERE name = '张三';

3. UPDATE（更新数据）

-- 更新指定列
UPDATE 表名 SET 列名 = 新值 WHERE 条件;
​
-- 更新多列
UPDATE 表名 SET 列1 = 值1, 列2 = 值2 WHERE 条件;
​
-- 示例
UPDATE student SET age = 19 WHERE name = '张三';
UPDATE student SET age = 20, score = 90.0 WHERE id = 2;

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六、DQL（数据查询语言）

1. 基础查询（SELECT）

-- 查询所有列
SELECT * FROM 表名;
​
-- 查询指定列
SELECT 列1, 列2 FROM 表名;
​
-- 带条件查询
SELECT * FROM 表名 WHERE 条件;
​
-- 示例
SELECT * FROM student;                    -- 查询所有
SELECT name, score FROM student;          -- 查询指定列
SELECT * FROM student WHERE age >= 18;    -- 条件查询
SELECT * FROM student WHERE name = '张三';

2. 分组聚合（GROUP BY）

-- 基础语法
SELECT 分组列, 聚合函数(列) FROM 表名 GROUP BY 分组列;
​
-- 常用聚合函数
COUNT(*)   -- 统计行数
SUM(列)    -- 求和
AVG(列)    -- 平均值
MAX(列)    -- 最大值
MIN(列)    -- 最小值
​
-- 示例：统计每个年龄的学生人数
SELECT age, COUNT(*) FROM student GROUP BY age;
​
-- 示例：统计每个年龄的平均分
SELECT age, AVG(score) FROM student GROUP BY age;

注意 ：GROUP BY 中出现的列，才能在 SELECT 中的非聚合部分出现。

3. 排序和分页

-- 排序（ASC升序/DESC降序）
SELECT * FROM 表名 ORDER BY 列名 ASC/DESC;
​
-- 分页限制
SELECT * FROM 表名 LIMIT 起始位置, 数量;
SELECT * FROM 表名 LIMIT 数量;  -- 从0开始取前N条
​
-- 示例
SELECT * FROM student ORDER BY score DESC;   -- 按分数降序
SELECT * FROM student ORDER BY age ASC;      -- 按年龄升序
SELECT * FROM student LIMIT 0, 3;            -- 第1-3条
SELECT * FROM student LIMIT 3, 3;            -- 第4-6条
SELECT * FROM student LIMIT 5;               -- 前5条

4. 综合查询执行顺序

SELECT 列
FROM 表
WHERE 条件          -- 1. 过滤行
GROUP BY 列         -- 2. 分组
HAVING 分组条件      -- 3. 过滤分组
ORDER BY 列         -- 4. 排序
LIMIT 数量;         -- 5. 限制行数

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七、Python操作MySQL（pymysql）

1. 安装pymysql

pip install pymysql

2. 连接数据库

from pymysql import Connection
​
# 创建连接
conn = Connection(
    host="localhost",   # 主机名
    port=3306,          # 端口号
    user="root",        # 用户名
    password="123456"   # 密码
)
​
# 选择数据库
conn.select_db("py_sql")
​
# 关闭连接
conn.close()

3. 执行非查询SQL（INSERT/UPDATE/DELETE）

from pymysql import Connection
​
conn = Connection(
    host="localhost",
    port=3306,
    user="root",
    password="123456"
)
conn.select_db("py_sql")
​
# 获取游标对象
cursor = conn.cursor()
​
# 执行SQL
cursor.execute("INSERT INTO student VALUES (1, '张三', 18, 85.5)")
​
# 提交事务（重要！）
conn.commit()
​
# 关闭连接
conn.close()

4. 自动提交

conn = Connection(
    host="localhost",
    port=3306,
    user="root",
    password="123456",
    autocommit=True   # 自动提交
)

5. 执行查询SQL

from pymysql import Connection
​
conn = Connection(
    host="localhost",
    port=3306,
    user="root",
    password="123456",
    autocommit=True
)
conn.select_db("py_sql")
​
cursor = conn.cursor()
​
# 执行查询
cursor.execute("SELECT * FROM student")
​
# 获取所有结果
results = cursor.fetchall()
print(results)
# 输出格式：((1, '张三', 18, 85.5), (2, '李四', 19, 92.0), ...)
​
# 遍历结果
for row in results:
    print(f"id: {row[0]}, name: {row[1]}, age: {row[2]}, score: {row[3]}")
​
conn.close()

---

八、综合案例

需求

将1月文本数据和2月JSON数据写入MySQL数据库。

1. 建表SQL

CREATE DATABASE py_sql;
USE py_sql;
​
CREATE TABLE orders (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    date VARCHAR(20),
    order_id VARCHAR(50),
    money INT,
    province VARCHAR(50)
);

2. Python代码实现

import json
from pymysql import Connection
from typing import List, Dict, Tuple
​
​
class Record:
    """单条销售记录"""
    def __init__(self, date: str, order_id: str, money: int, province: str):
        self.date = date
        self.order_id = order_id
        self.money = money
        self.province = province
​
​
class FileReader:
    def read_text(self, file_path: str) -> List[Record]:
        """读取文本文件"""
        records = []
        with open(file_path, "r", encoding="UTF-8") as f:
            for line in f:
                line = line.strip()
                if not line:
                    continue
                parts = line.split(",")
                record = Record(parts[0], parts[1], int(parts[2]), parts[3])
                records.append(record)
        return records
​
    def read_json(self, file_path: str) -> List[Record]:
        """读取JSON文件"""
        records = []
        with open(file_path, "r", encoding="UTF-8") as f:
            data = json.load(f)
            for item in data:
                record = Record(item["date"], item["order_id"], item["money"], item["province"])
                records.append(record)
        return records
​
​
class MySQLWriter:
    def __init__(self, host: str, port: int, user: str, password: str, database: str):
        self.conn = Connection(
            host=host,
            port=port,
            user=user,
            password=password,
            autocommit=True
        )
        self.conn.select_db(database)
​
    def write_records(self, records: List[Record]) -> int:
        """写入记录到数据库，返回写入行数"""
        cursor = self.conn.cursor()
        count = 0
        
        for record in records:
            sql = f"""
                INSERT INTO orders (date, order_id, money, province)
                VALUES ('{record.date}', '{record.order_id}', {record.money}, '{record.province}')
            """
            cursor.execute(sql)
            count += 1
        
        cursor.close()
        return count
​
    def read_from_db(self) -> List[Tuple]:
        """从数据库读取数据"""
        cursor = self.conn.cursor()
        cursor.execute("SELECT date, order_id, money, province FROM orders")
        results = cursor.fetchall()
        cursor.close()
        return results
​
    def export_to_file(self, file_path: str):
        """导出数据到文本文件"""
        data = self.read_from_db()
        with open(file_path, "w", encoding="UTF-8") as f:
            for row in data:
                f.write(f"{row[0]},{row[1]},{row[2]},{row[3]}\n")
        print(f"✅ 数据已导出到：{file_path}")
​
    def close(self):
        self.conn.close()
​
​
def main():
    # 1. 准备数据
    jan_data = """2024-01-01,ORD001,1000,北京
2024-01-01,ORD002,1500,上海
2024-01-02,ORD003,2000,广东
2024-01-02,ORD004,1200,北京"""
​
    feb_data = [
        {"date": "2024-02-01", "order_id": "FEB001", "money": 3000, "province": "上海"},
        {"date": "2024-02-01", "order_id": "FEB002", "money": 2500, "province": "广东"},
        {"date": "2024-02-02", "order_id": "FEB003", "money": 1800, "province": "北京"}
    ]
​
    # 写入模拟文件
    with open("sales_jan.txt", "w", encoding="UTF-8") as f:
        f.write(jan_data)
    with open("sales_feb.json", "w", encoding="UTF-8") as f:
        json.dump(feb_data, f, ensure_ascii=False)
​
    # 2. 读取文件
    reader = FileReader()
    jan_records = reader.read_text("sales_jan.txt")
    feb_records = reader.read_json("sales_feb.json")
    all_records = jan_records + feb_records
​
    print(f"读取到 {len(all_records)} 条记录")
​
    # 3. 写入MySQL
    writer = MySQLWriter(
        host="localhost",
        port=3306,
        user="root",
        password="123456",
        database="py_sql"
    )
​
    count = writer.write_records(all_records)
    print(f"✅ 成功写入 {count} 条记录到数据库")
​
    # 4. 导出数据
    writer.export_to_file("export_data.txt")
    writer.close()
​
​
if __name__ == "__main__":
    main()

输出：

读取到 7 条记录
✅ 成功写入 7 条记录到数据库
✅ 数据已导出到：export_data.txt

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九、SQL速查表

DDL

操作	SQL语句
查看数据库	SHOW DATABASES;
创建数据库	CREATE DATABASE 库名;
使用数据库	USE 库名;
删除数据库	DROP DATABASE 库名;
查看表	SHOW TABLES;
创建表	CREATE TABLE 表名 (列名 类型);
删除表	DROP TABLE 表名;

DML

操作	SQL语句
插入数据	INSERT INTO 表名 VALUES (...);
更新数据	UPDATE 表名 SET 列=值 WHERE 条件;
删除数据	DELETE FROM 表名 WHERE 条件;

DQL

操作	SQL语句
基础查询	SELECT * FROM 表名;
条件查询	SELECT * FROM 表名 WHERE 条件;
分组聚合	SELECT 列, COUNT(*) FROM 表名 GROUP BY 列;
排序	SELECT * FROM 表名 ORDER BY 列 ASC/DESC;
分页	SELECT * FROM 表名 LIMIT 起始, 数量;

Python pymysql

操作	代码
安装	pip install pymysql
连接	conn = Connection(host, port, user, password)
获取游标	cursor = conn.cursor()
执行SQL	cursor.execute(sql)
查询结果	cursor.fetchall()
提交事务	conn.commit()
关闭连接	conn.close()