数据库与持久化

持久化就是让数据在程序结束后仍然存在。

选择存储方式

  • 少量配置：JSON、TOML、YAML。
  • 表格数据：CSV、Excel。
  • 结构化查询：SQLite、PostgreSQL、MySQL。
  • 缓存和队列：Redis。
  • 文档数据：MongoDB。

SQL 基础

必须掌握：

  • SELECT
  • INSERT
  • UPDATE
  • DELETE
  • WHERE
  • JOIN
  • GROUP BY
  • ORDER BY
  • LIMIT

SQLite

SQLite 适合本地小项目和学习。

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import sqlite3

with sqlite3.connect("app.db") as conn:
    conn.execute(
        "CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)"
    )
    conn.execute("INSERT INTO users (name) VALUES (?)", ("Ada",))
    rows = conn.execute("SELECT id, name FROM users").fetchall()

参数化查询

不要手动拼 SQL。

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name = "Ada"
conn.execute("SELECT * FROM users WHERE name = ?", (name,))

这样可以降低 SQL 注入风险。

事务

事务保证一组操作要么全部成功，要么全部失败。

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with sqlite3.connect("app.db") as conn:
    conn.execute("INSERT INTO orders (id) VALUES (?)", (1,))
    conn.execute("INSERT INTO logs (message) VALUES (?)", ("created",))

ORM

ORM 把数据库表映射成 Python 对象。

常见选择：

  • SQLAlchemy。
  • Django ORM。
  • SQLModel。

优点：

  • 减少重复 SQL。
  • 更接近业务对象。
  • 方便迁移和组合查询。

代价：

  • 需要理解底层 SQL。
  • 复杂查询可能不直观。

迁移

数据库结构会变化，需要迁移工具记录变化。

常见工具：

  • Alembic。
  • Django migrations。

常见坑

  • 字符串拼接 SQL。
  • 没有唯一约束，导致重复数据。
  • 忘记索引，查询变慢。
  • 连接没有正确关闭。
  • 开发和生产数据库结构不一致。

练习

  • 用 SQLite 写一个联系人管理器。
  • 给联系人增加唯一邮箱约束。
  • 写 5 条 SQL 查询。
  • 用事务实现转账操作。