人工智能之编程进阶 Python高级：第七章 数据库类模块

人工智能之编程进阶 Python高级

第七章 数据库类模块

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目录

• 人工智能之编程进阶 Python高级
• 前言
• 🗄️ 一、MySQL（关系型数据库）
  • 1. 安装（本地开发）
    • Windows / macOS：
    • 启动服务：
    • 初始设置：
  • 2. Python 连接
  • 3. 增删改查（CRUD）
    • ✅ 插入（Create）
    • 🔍 查询（Read）
    • ✏️ 更新（Update）
    • ❌ 删除（Delete）
• 📦 二、MongoDB（文档型 NoSQL 数据库）
  • 1. 安装（本地开发）
    • 官方方式：
    • 启动服务：
    • 验证：
  • 2. Python 连接
  • 3. 增删改查（CRUD）
    • ✅ 插入（Create）
    • 🔍 查询（Read）
    • ✏️ 更新（Update）
    • ❌ 删除（Delete）
• 🔍 三、MySQL vs MongoDB 对比总结
• ✅ 四、怎么选？一句话建议
• 🧰 附：常用命令速查
• 资料关注

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前言

本文主要讲述两类数据库，关系型数据库mysql和非关系型数据库mongodb的常见操作步骤。

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🗄️ 一、MySQL（关系型数据库）

1. 安装（本地开发）

Windows / macOS：

• 推荐使用 MySQL Installer（官方图形化安装）
• 或用包管理器：
  • ​macOS​: brew install mysql
  • ​Windows (WSL): sudo apt install mysql-server

启动服务：

# macOS (Homebrew)
brew services start mysql# Linux
sudo systemctl start mysql

初始设置：

-- 登录（默认无密码或 root 密码是你设的）
mysql -u root -p-- 创建数据库和用户（可选）
CREATE DATABASE testdb;
CREATE USER 'dev'@'localhost' IDENTIFIED BY '123456';
GRANT ALL PRIVILEGES ON testdb.* TO 'dev'@'localhost';
FLUSH PRIVILEGES;

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2. Python 连接

安装驱动：

pip install PyMySQL      # 纯 Python 实现，推荐
# 或
pip install mysql-connector-python  # 官方驱动

连接代码（以 PyMySQL 为例）：

import pymysqlconn = pymysql.connect(host='localhost',user='dev',          # 或 'root'password='123456',database='testdb',charset='utf8mb4'
)
cursor = conn.cursor()

✅ 建议搭配 ORM：SQLAlchemy（更安全、易维护）

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3. 增删改查（CRUD）

先建表：

CREATE TABLE users (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,name VARCHAR(100) NOT NULL,email VARCHAR(100),age INT
);

✅ 插入（Create）

cursor.execute("INSERT INTO users (name, email, age) VALUES (%s, %s, %s)",("Alice", "alice@example.com", 30)
)
conn.commit()  # 必须提交！

🔍 查询（Read）

cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE age > %s", (25,))
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:print(f"ID: {row[0]}, Name: {row[1]}")

✏️ 更新（Update）

cursor.execute("UPDATE users SET age = %s WHERE name = %s",(31, "Alice")
)
conn.commit()

❌ 删除（Delete）

cursor.execute("DELETE FROM users WHERE name = %s", ("Alice",))
conn.commit()

⚠️ 注意：所有写操作（INSERT/UPDATE/DELETE）都要 conn.commit()！

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📦 二、MongoDB（文档型 NoSQL 数据库）

1. 安装（本地开发）

官方方式：

• 下载社区版：https://www.mongodb.com/try/download/community
• 或用包管理器：
  • ​macOS​: brew tap mongodb/brew && brew install mongodb-community
  • ​Windows​: 用 MSI 安装包
  • ​Linux​: 按官方文档配置 apt/yum 源

启动服务：

# macOS (Homebrew)
brew services start mongodb-community# 默认数据目录：/data/db（需提前创建并赋权限）
sudo mkdir -p /data/db
sudo chown -R `id -un` /data/db

验证：

mongosh    # 进入交互 shell
> show dbs

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2. Python 连接

安装驱动：

pip install pymongo

连接代码：

from pymongo import MongoClientclient = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')  # 默认端口 27017
db = client['myapp']          # 数据库名（不存在会自动创建）
collection = db['users']      # 集合名（相当于“表”）

💡 MongoDB 不需要提前建库/建集合，首次插入时自动创建。

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3. 增删改查（CRUD）

MongoDB 中的数据是 ​BSON（类似 JSON）文档​。

✅ 插入（Create）

# 插入单个文档
result = collection.insert_one({"name": "Bob","email": "bob@example.com","age": 28,"hobbies": ["gaming", "music"]
})
print("Inserted ID:", result.inserted_id)# 插入多个
collection.insert_many([{"name": "Charlie", "age": 35},{"name": "Diana", "tags": ["admin"]}
])

🔍 查询（Read）

# 查所有
for doc in collection.find():print(doc)# 条件查询（年龄 > 25）
for doc in collection.find({"age": {"$gt": 25}}):print(doc["name"])# 只返回部分字段
doc = collection.find_one({"name": "Bob"}, {"name": 1, "email": 1, "_id": 0})
print(doc)  # {'name': 'Bob', 'email': 'bob@example.com'}

✏️ 更新（Update）

# 更新第一个匹配项
collection.update_one({"name": "Bob"},{"$set": {"age": 29}, "$push": {"hobbies": "reading"}}
)# 更新所有匹配项
collection.update_many({"age": {"$lt": 30}},{"$set": {"young": True}}
)

❌ 删除（Delete）

# 删除一个
collection.delete_one({"name": "Bob"})# 删除多个
collection.delete_many({"young": True})# 清空整个集合
collection.delete_many({})

✅ MongoDB 所有操作都是自动提交的，无需手动 commit。

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🔍 三、MySQL vs MongoDB 对比总结

项目	MySQL	MongoDB
类型	关系型（RDBMS）	文档型（NoSQL）
数据结构	表（固定列）	集合（灵活 JSON 文档）
Schema	强 Schema（必须先定义）	动态 Schema（随时变）
查询语言	SQL	MongoDB 查询语法（字典风格）
事务	✅ 强 ACID（默认支持）	✅ 多文档事务（4.0+，但慎用）
扩展性	垂直扩展为主，分片复杂	天然支持水平分片（Sharding）
性能特点	复杂 JOIN 快，写入中等	写入快，高吞吐，JOIN 弱
适用场景	订单、支付、财务等强一致性系统	日志、内容管理、用户画像、IoT 等灵活场景
Python 驱动	PyMySQL,mysql-connector	pymongo
是否需要预建表	✅ 是	❌ 否

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✅ 四、怎么选？一句话建议

• ​选 MySQL​：
  如果你的数据关系明确、不能出错（比如银行转账、电商订单），或者团队熟悉 SQL。
• ​选 MongoDB​：
  如果你的数据结构经常变、需要快速迭代（比如 App 用户配置、行为日志），或者讨厌写复杂的表结构。

💡 ​现实建议​：
很多公司 ​两者都用​！

• 核心业务用 ​MySQL​（保安全）
• 灵活数据用 ​MongoDB​（提效率）

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🧰 附：常用命令速查

操作	MySQL	MongoDB
启动服务	sudo systemctl start mysql	brew services start mongodb-community
进入命令行	mysql -u root -p	mongosh
查数据库	SHOW DATABASES;	show dbs
切换库	USE testdb;	use myapp
查表/集合	SHOW TABLES;	show collections

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