作者选择了 COVID-19 Relief Fund 作为 Write for DOnations 计划的一部分来接受捐赠。
介绍
SQLite 是一个独立的、基于文件的 SQL 数据库。 SQLite 与 Python 捆绑在一起，可以在任何 Python 应用程序中使用，而无需安装任何额外的软件。
在本教程中，我们将介绍 Python 3 中的 sqlite3 模块。 我们将创建到 SQLite 数据库的连接，向该数据库添加一个表，将数据插入该表，并读取和修改该表中的数据。
在本教程中，我们将主要处理鱼的库存，当鱼被添加到虚构的水族馆或从虚构的水族馆中移除时，我们需要对其进行修改。
先决条件
为了充分利用本教程，建议您熟悉 Python 编程和 SQL 的一些基本背景。
您可以查看这些教程以获取必要的背景信息：
第 1 步——创建到 SQLite 数据库的连接
当我们连接到 SQLite 数据库时，我们正在访问最终驻留在我们计算机上的文件中的数据。 SQLite 数据库是功能齐全的 SQL 引擎，可用于多种用途。 现在，我们将考虑一个跟踪虚构水族馆中鱼类库存的数据库。
我们可以使用 Python sqlite3 模块连接到 SQLite 数据库：
import sqlite3
connection = sqlite3.connect("aquarium.db")
import sqlite3 让我们的 Python 程序可以访问 sqlite3 模块。 sqlite3.connect() 函数返回一个 Connection 对象，我们将使用该对象与文件 aquarium.db 中保存的 SQLite 数据库进行交互。 如果 aquarium.db 在我们的计算机上不存在，aquarium.db 文件由 sqlite3.connect() 自动创建。
我们可以通过运行来验证我们是否成功创建了我们的 connection 对象：
print(connection.total_changes)
如果我们运行这个 Python 代码，我们将看到如下输出：
Output0
connection.total_changes 是由 connection 更改的数据库行总数。 由于我们还没有执行任何 SQL 命令，所以 0 total_changes 是正确的。
如果在任何时候，我们发现我们想重新开始本教程，我们可以从我们的计算机中删除 aquarium.db 文件。
注意： 也可以通过将特殊字符串 ":memory:" 传递到 sqlite3.connect() 来连接到严格驻留在内存中（而不是文件中）的 SQLite 数据库。 例如，sqlite3.connect(":memory:")。 一旦你的 Python 程序退出，一个 ":memory:" SQLite 数据库就会消失。 如果您想要一个临时沙箱在 SQLite 中尝试某些东西，并且在程序退出后不需要保留任何数据，这可能会很方便。
第 2 步 — 将数据添加到 SQLite 数据库
现在我们已经连接到 aquarium.db SQLite 数据库，我们可以开始插入和读取数据了。
在 SQL 数据库中，数据存储在表中。 表定义了一组列，并包含 0 行或更多行，其中包含每个已定义列的数据。
我们将创建一个名为 fish 的表来跟踪以下数据：
| 姓名 | 物种 | 罐号 |
|---|---|---|
| 萨米 | 鲨鱼 | 1 |
| 杰米 | 乌贼 | 7 |
fish 表将跟踪水族馆中每条鱼的 name、species 和 tank_number 的值。 列出了两个示例 fish 行：一行用于名为 Sammy 的 shark，另一行用于名为 Jamie 的 cuttlefish。
我们可以使用我们在步骤 1 中创建的 connection 在 SQLite 中创建这个 fish 表：
cursor = connection.cursor()
cursor.execute("CREATE TABLE fish (name TEXT, species TEXT, tank_number INTEGER)")
connection.cursor() 返回一个 Cursor 对象。 Cursor 对象允许我们使用 cursor.execute() 将 SQL 语句发送到 SQLite 数据库。 "CREATE TABLE fish ..." 字符串是一个 SQL 语句，它创建一个名为 fish 的表，其中包含前面描述的三列：name 类型 TEXT，物种类型 [X164X ] 和 INTEGER 类型的 tank_number。
现在我们已经创建了一个表，我们可以在其中插入数据行：
cursor.execute("INSERT INTO fish VALUES ('Sammy', 'shark', 1)")
cursor.execute("INSERT INTO fish VALUES ('Jamie', 'cuttlefish', 7)")
我们调用 cursor.execute() 两次：一次是在 1 中为墨鱼 Jamie 插入一行坦克 7。 "INSERT INTO fish VALUES ..." 是一个 SQL 语句，它允许我们向表中添加行。
在下一节中，我们将使用 SQL SELECT 语句来检查我们刚刚插入到 fish 表中的行。
第三步——从 SQLite 数据库中读取数据
在第 2 步中，我们向名为 fish 的 SQLite 表添加了两行。 我们可以使用 SELECT SQL 语句检索这些行：
rows = cursor.execute("SELECT name, species, tank_number FROM fish").fetchall()
print(rows)
如果我们运行此代码，我们将看到如下输出：
Output[('Sammy', 'shark', 1), ('Jamie', 'cuttlefish', 7)]
cursor.execute() 函数运行 SELECT 语句以检索 [ 中 name、species 和 tank_number 列的值X132X] 表。 fetchall() 检索 SELECT 语句的所有结果。 当我们 print(rows) 时，我们看到一个包含两个元组的列表。 每个元组有三个条目； 我们从 fish 表中选择的每一列都有一个条目。 这两个元组具有我们在步骤 2 中插入的数据：一个元组用于 Sammy shark，一个元组用于 Jamie cuttlefish。
如果我们想检索 fish 表中匹配特定条件集的行，我们可以使用 WHERE 子句：
target_fish_name = "Jamie"
rows = cursor.execute(
"SELECT name, species, tank_number FROM fish WHERE name = ?",
(target_fish_name,),
).fetchall()
print(rows)
如果我们运行它，我们将看到如下输出：
Output[('Jamie', 'cuttlefish', 7)]
与前面的示例一样，cursor.execute(<SQL statement>).fetchall() 允许我们获取 SELECT 语句的所有结果。 SELECT 语句中的 WHERE 子句过滤 name 的值为 target_fish_name 的行。 请注意，我们使用 ? 将 target_fish_name 变量替换为 SELECT 语句。 我们期望只匹配一行，实际上我们只看到 Jamie 返回的 cuttlefish 行。
警告： 切勿使用 Python 字符串操作来动态创建 SQL 语句字符串。 使用 Python 字符串操作组装 SQL 语句字符串会使您容易受到 SQL 注入攻击 。 SQL 注入攻击可用于窃取、更改或以其他方式修改存储在数据库中的数据。 始终在 SQL 语句中使用 ? 占位符来动态替换 Python 程序中的值。 将值元组作为第二个参数传递给 Cursor.execute() 以将您的值绑定到 SQL 语句。 此处以及本教程的其他部分也演示了这种替换模式。
第 4 步 — 修改 SQLite 数据库中的数据
可以使用 UPDATE 和 DELETE SQL 语句修改 SQLite 数据库中的行。
例如，假设鲨鱼萨米被转移到 2 号油箱。 我们可以更改 fish 表中 Sammy 的行以反映此更改：
new_tank_number = 2
moved_fish_name = "Sammy"
cursor.execute(
"UPDATE fish SET tank_number = ? WHERE name = ?",
(new_tank_number, moved_fish_name)
)
我们发出 UPDATE SQL 语句，将 Sammy 的 tank_number 更改为其新值 2。 UPDATE 语句中的 WHERE 子句确保我们仅在行具有 name = "Sammy" 时才更改 tank_number 的值。
如果我们运行以下 SELECT 语句，我们可以确认我们的更新是正确的：
rows = cursor.execute("SELECT name, species, tank_number FROM fish").fetchall()
print(rows)
如果我们运行它，我们将看到如下输出：
Output[('Sammy', 'shark', 2), ('Jamie', 'cuttlefish', 7)]
请注意，Sammy 行的 tank_number 列现在具有 2 的值。
假设鲨鱼萨米被释放到野外，不再由水族馆持有。 由于 Sammy 不再住在水族馆，因此从 fish 表中删除 Sammy 行是有意义的。
发出 DELETE SQL 语句来删除一行：
released_fish_name = "Sammy"
cursor.execute(
"DELETE FROM fish WHERE name = ?",
(released_fish_name,)
)
我们发出 DELETE SQL 语句来删除 Sammy 和 shark 的行。 DELETE 语句中的 WHERE 子句确保我们只删除具有 name = "Sammy" 的行。
如果我们运行以下 SELECT 语句，我们可以确认我们的删除是正确的：
rows = cursor.execute("SELECT name, species, tank_number FROM fish").fetchall()
print(rows)
如果我们运行此代码，我们将看到如下输出：
Output[('Jamie', 'cuttlefish', 7)]
请注意，Sammy 和 shark 的行现在消失了，只剩下 Jamie 和 cuttlefish。
第 5 步 — 使用 with 语句进行自动清理
在本教程中，我们使用了两个主要对象与 "aquarium.db" SQLite 数据库进行交互：一个名为 connection 的 Connection 对象 和一个 Cursor 对象[X166X ] 命名为 cursor。
就像我们处理完 Python 文件应该关闭它们一样，Connection 和 Cursor 对象在不再需要时也应该关闭。
我们可以使用 with 语句来帮助我们自动关闭 Connection 和 Cursor 对象：
from contextlib import closing
with closing(sqlite3.connect("aquarium.db")) as connection:
with closing(connection.cursor()) as cursor:
rows = cursor.execute("SELECT 1").fetchall()
print(rows)
closing 是 contextlib 模块 提供的便利函数。 当 with 语句退出时，closing 确保在传递给它的任何对象上调用 close()。 closing 函数在本例中使用了两次。 一次保证sqlite3.connect()返回的Connection对象自动关闭，第二次保证connection.cursor()返回的Cursor对象自动关闭.
如果我们运行此代码，我们将看到如下输出：
Output[(1,)]
由于 "SELECT 1" 是一条 SQL 语句，它始终返回单行和单列，其值为 1，因此将 1 视为唯一的单个元组是有意义的我们的代码返回的值。
结论
sqlite3 模块是 Python 标准库的强大部分； 它使我们无需安装任何其他软件即可使用功能齐全的磁盘 SQL 数据库。
在本教程中，我们学习了如何使用 sqlite3 模块连接到 SQLite 数据库，向该数据库添加数据，以及读取和修改该数据库中的数据。 在此过程中，我们还了解了 SQL 注入攻击的风险以及如何使用 contextlib.closing 在 with 语句中的 Python 对象上自动调用 close()。
从这里我们可以在 SQLite vs MySQL vs PostgreSQL：关系数据库管理系统的比较 中了解有关 SQL 数据库的更多信息。
