Python - MySQL データベースへのアクセス

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データベースインターフェイスの Python 標準は、Python DB-API です。ほとんどの Python データベースインターフェイスは、この標準に準拠しています。

アプリケーションに適したデータベースを選択できます。 Python Database API は、次のような幅広いデータベースサーバーをサポートします −

GadFly
mSQL
MySQL
PostgreSQL
Microsoft SQL Server 2000
Informix
インターベース
オラクル
Sybase

利用可能な Python データベースインターフェースのリストは次のとおりです:Python データベースインターフェースと API。アクセスする必要があるデータベースごとに個別の DB API モジュールをダウンロードする必要があります。たとえば、Oracle データベースと MySQL データベースにアクセスする必要がある場合は、Oracle と MySQL データベースモジュールの両方をダウンロードする必要があります。

DB API は、可能な限り Python の構造と構文を使用してデータベースを操作するための最小限の標準を提供します。この API には以下が含まれます −

API モジュールのインポート
データベースとの接続を取得します。
SQL ステートメントとストアドプロシージャの発行
接続を閉じる

MySQL を使用してすべての概念を学習するので、MySQLdb モジュールについて話しましょう。

MySQLdb とは?

MySQLdb は、Python から MySQL データベースサーバーに接続するためのインターフェイスです。 Python Database API v2.0 を実装し、MySQL C API の上に構築されています。

MySQLdb のインストール方法

先に進む前に、マシンに MySQLdb がインストールされていることを確認してください。 Pythonスクリプトに次のように入力して実行するだけです-

#!/usr/bin/python

import MySQLdb

次の結果が生成される場合、MySQLdb モジュールがインストールされていないことを意味します −

Traceback (most recent call last):
   File "test.py", line 3, in <module>
      import MySQLdb
ImportError: No module named MySQLdb

MySQLdb モジュールをインストールするには、次のコマンドを使用します −

For Ubuntu, use the following command -
$ sudo apt-get install python-pip python-dev libmysqlclient-dev
For Fedora, use the following command -
$ sudo dnf install python python-devel mysql-devel redhat-rpm-config gcc
For Python command prompt, use the following command -
pip install MySQL-python

注意 − 上記のモジュールをインストールするには、root 権限があることを確認してください。

データベース接続

MySQL データベースに接続する前に、次のことを確認してください −

データベース TESTDB を作成しました。
TESTDB にテーブル EMPLOYEE を作成しました。
このテーブルには、FIRST_NAME、LAST_NAME、AGE、SEX、および INCOME フィールドがあります。
TESTDBにアクセスするためのユーザーID「testuser」とパスワード「test123」が設定されています。
Python モジュール MySQLdb がマシンに正しくインストールされています。
MySQL チュートリアルを完了して、MySQL の基本を理解しました。

例

以下はMySQLデータベース「TESTDB」との接続例です

#!/usr/bin/python

import MySQLdb

# Open database connection
db = MySQLdb.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# prepare a cursor object using cursor() method
cursor = db.cursor()

# execute SQL query using execute() method.
cursor.execute("SELECT VERSION()")

# Fetch a single row using fetchone() method.
data = cursor.fetchone()
print "Database version : %s " % data

# disconnect from server
db.close()

このスクリプトを実行すると、Linux マシンで次の結果が生成されます。

Database version : 5.0.45

データソースとの接続が確立されると、接続オブジェクトが返され、db に保存されます。それ以外の場合は db なしに設定されています。次に、データベース オブジェクトはカーソルの作成に使用されますこのオブジェクトは、SQL クエリの実行に使用されます。最後に、出てくる前に、データベース接続が閉じられ、リソースが解放されていることを確認します。

データベーステーブルを作成しています

データベース接続が確立されると、execute を使用してデータベーステーブルにテーブルまたはレコードを作成する準備が整います。作成されたカーソルのメソッド。

例

データベーステーブル EMPLOYEE を作成しましょう −

#!/usr/bin/python

import MySQLdb

# Open database connection
db = MySQLdb.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# prepare a cursor object using cursor() method
cursor = db.cursor()

# Drop table if it already exist using execute() method.
cursor.execute("DROP TABLE IF EXISTS EMPLOYEE")

# Create table as per requirement
sql = """CREATE TABLE EMPLOYEE (
         FIRST_NAME  CHAR(20) NOT NULL,
         LAST_NAME  CHAR(20),
         AGE INT,  
         SEX CHAR(1),
         INCOME FLOAT )"""

cursor.execute(sql)

# disconnect from server
db.close()

INSERT 操作

レコードをデータベーステーブルに作成する場合に必要です。

例

次の例では、SQL INSERT を実行します。 EMPLOYEE テーブルにレコードを作成するステートメント −

#!/usr/bin/python

import MySQLdb

# Open database connection
db = MySQLdb.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# prepare a cursor object using cursor() method
cursor = db.cursor()

# Prepare SQL query to INSERT a record into the database.
sql = """INSERT INTO EMPLOYEE(FIRST_NAME,
         LAST_NAME, AGE, SEX, INCOME)
         VALUES ('Mac', 'Mohan', 20, 'M', 2000)"""
try:
   # Execute the SQL command
   cursor.execute(sql)
   # Commit your changes in the database
   db.commit()
except:
   # Rollback in case there is any error
   db.rollback()

# disconnect from server
db.close()

上記の例は、SQL クエリを動的に作成するために次のように記述できます −

#!/usr/bin/python

import MySQLdb

# Open database connection
db = MySQLdb.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# prepare a cursor object using cursor() method
cursor = db.cursor()

# Prepare SQL query to INSERT a record into the database.
sql = "INSERT INTO EMPLOYEE(FIRST_NAME, \
       LAST_NAME, AGE, SEX, INCOME) \
       VALUES ('%s', '%s', '%d', '%c', '%d' )" % \
       ('Mac', 'Mohan', 20, 'M', 2000)
try:
   # Execute the SQL command
   cursor.execute(sql)
   # Commit your changes in the database
   db.commit()
except:
   # Rollback in case there is any error
   db.rollback()

# disconnect from server
db.close()

例

次のコードセグメントは、パラメーターを直接渡すことができる別の実行形式です −

..................................
user_id = "test123"
password = "password"

con.execute('insert into Login values("%s", "%s")' % \
             (user_id, password))
..................................

読み取り操作

データベースに対する READ 操作は、データベースから有用な情報を取得することを意味します。

データベース接続が確立されると、このデータベースにクエリを実行する準備が整います。 fetchone() のいずれかを使用できます単一のレコードを取得するメソッドまたは fetchall() データベーステーブルから複数の値をフェッチするメソッド。

fetchone() − クエリ結果セットの次の行をフェッチします。結果セットは、テーブルのクエリにカーソルオブジェクトが使用されたときに返されるオブジェクトです。
fetchall() - 結果セットのすべての行をフェッチします。結果セットからすでにいくつかの行が抽出されている場合、結果セットから残りの行を取得します。
行数 − これは読み取り専用の属性で、execute() メソッドによって影響を受けた行数を返します。

例

次の手順では、給与が 1000 を超える EMPLOYEE テーブルのすべてのレコードをクエリします −

#!/usr/bin/python

import MySQLdb

# Open database connection
db = MySQLdb.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# prepare a cursor object using cursor() method
cursor = db.cursor()

sql = "SELECT * FROM EMPLOYEE \
       WHERE INCOME > '%d'" % (1000)
try:
   # Execute the SQL command
   cursor.execute(sql)
   # Fetch all the rows in a list of lists.
   results = cursor.fetchall()
   for row in results:
      fname = row[0]
      lname = row[1]
      age = row[2]
      sex = row[3]
      income = row[4]
      # Now print fetched result
      print "fname=%s,lname=%s,age=%d,sex=%s,income=%d" % \
             (fname, lname, age, sex, income )
except:
   print "Error: unable to fecth data"

# disconnect from server
db.close()

これにより、次の結果が生成されます-

fname=Mac, lname=Mohan, age=20, sex=M, income=2000

更新操作

UPDATE 任意のデータベースでの操作は、データベースで既に使用可能な 1 つまたは複数のレコードを更新することを意味します。

次の手順では、SEX が 'M' であるすべてのレコードを更新します。 .ここでは、すべての男性の AGE を 1 年増やします。

例

#!/usr/bin/python

import MySQLdb

# Open database connection
db = MySQLdb.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# prepare a cursor object using cursor() method
cursor = db.cursor()

# Prepare SQL query to UPDATE required records
sql = "UPDATE EMPLOYEE SET AGE = AGE + 1
                          WHERE SEX = '%c'" % ('M')
try:
   # Execute the SQL command
   cursor.execute(sql)
   # Commit your changes in the database
   db.commit()
except:
   # Rollback in case there is any error
   db.rollback()

# disconnect from server
db.close()

削除操作

データベースからいくつかのレコードを削除する場合は、DELETE 操作が必要です。以下は、AGEが20以上のEMPLOYEEからすべてのレコードを削除する手順です −

例

#!/usr/bin/python

import MySQLdb

# Open database connection
db = MySQLdb.connect("localhost","testuser","test123","TESTDB" )

# prepare a cursor object using cursor() method
cursor = db.cursor()

# Prepare SQL query to DELETE required records
sql = "DELETE FROM EMPLOYEE WHERE AGE > '%d'" % (20)
try:
   # Execute the SQL command
   cursor.execute(sql)
   # Commit your changes in the database
   db.commit()
except:
   # Rollback in case there is any error
   db.rollback()

# disconnect from server
db.close()

取引の実行

トランザクションは、データの一貫性を保証するメカニズムです。トランザクションには次の 4 つのプロパティがあります −

原子性 − トランザクションが完了するか、何も起こらないかのどちらかです。
一貫性 − トランザクションは一貫した状態で開始し、システムを一貫した状態のままにする必要があります。
隔離 − トランザクションの中間結果は、現在のトランザクションの外では見えません。
耐久性 − トランザクションがコミットされると、システム障害の後でもその効果は持続します。

Python DB API 2.0 には、commit するための 2 つのメソッドが用意されています。またはロールバック

例

トランザクションの実装方法はすでに知っています。これも同様の例です-

# Prepare SQL query to DELETE required records
sql = "DELETE FROM EMPLOYEE WHERE AGE > '%d'" % (20)
try:
   # Execute the SQL command
   cursor.execute(sql)
   # Commit your changes in the database
   db.commit()
except:
   # Rollback in case there is any error
   db.rollback()

コミット操作

コミットは、変更を確定するためにデータベースに青信号を与える操作です。この操作の後、変更を元に戻すことはできません。

commit を呼び出す簡単な例を次に示します。メソッド。

db.commit()

ロールバック操作

1 つまたは複数の変更に満足できず、それらの変更を完全に元に戻したい場合は、rollback() を使用しますメソッド。

rollback() を呼び出す簡単な例を次に示します。メソッド。

db.rollback()

データベースを切断しています

データベース接続を切断するには、close() メソッドを使用してください。

db.close()

ユーザーが close() メソッドを使用してデータベースへの接続を閉じた場合、未処理のトランザクションは DB によってロールバックされます。ただし、DB の下位レベルの実装の詳細に依存するのではなく、コミットまたはロールバックを明示的に呼び出したほうがよいでしょう。

エラーの処理

エラーの原因はたくさんあります。いくつかの例としては、実行された SQL ステートメントの構文エラー、接続エラー、またはキャンセル済みまたは終了済みのステートメントハンドルに対する fetch メソッドの呼び出しがあります。

DB API は、各データベースモジュールに存在しなければならないエラーの数を定義します。次の表に、これらの例外を示します。

Sr.No.	例外と説明
1	警告致命的でない問題に使用されます。 StandardError をサブクラス化する必要があります。
2	エラーエラーの基本クラス。 StandardError をサブクラス化する必要があります。
3	インターフェースエラーデータベース自体ではなく、データベースモジュールのエラーに使用されます。 Error をサブクラス化する必要があります。
4	データベースエラーデータベースのエラーに使用されます。 Error をサブクラス化する必要があります。
5	データエラーデータ内のエラーを参照する DatabaseError のサブクラス。
6	操作上のエラーデータベースへの接続が失われたなどのエラーを参照する DatabaseError のサブクラス。これらのエラーは通常、Python スクリプト作成者の制御の範囲外です。
7	整合性エラー一意性制約や外部キーなど、リレーショナルの整合性を損なう状況の DatabaseError のサブクラス。
8	内部エラーカーソルがアクティブでなくなったなど、データベースモジュール内部のエラーを参照する DatabaseError のサブクラス。
9	プログラミングエラー不適切なテーブル名などのエラーを参照する DatabaseError のサブクラスで、安全にユーザーの責任にできる可能性があります。
10	NotSupportedError サポートされていない機能を呼び出そうとしていることを示す DatabaseError のサブクラスです。