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如果你是軟件開發(fā)人員，相信你一定知道或者曾經使用過一個非常輕量級的數(shù)據(jù)庫——SQLite。它具有作為關系數(shù)據(jù)庫所需的幾乎所有功能，但是這個數(shù)據(jù)庫把所有功能都保存在一個文件中。在其官方網(wǎng)站上，SQLite的主要應用場景包括：

• 嵌入式設備和物聯(lián)網(wǎng)
• 數(shù)據(jù)分析
• 數(shù)據(jù)傳輸
• 文件存檔或數(shù)據(jù)容器
• 內部或臨時數(shù)據(jù)庫
• 在演示或測試期間替代企業(yè)數(shù)據(jù)庫
• 教育、培訓和測試
• 實驗性SQL語言擴展

當然，SQLite還有很多其他功能，在此不一一列舉，感興趣的同學可以去看官方文檔：https://www.sqlite.org/whentouse.html

最重要的是，SQLite實際上是作為Python庫內置的。換言之，你不需要安裝任何服務器端/客戶端軟件，也不需要運行某個服務，只要你在Python中導入庫并開始編程，那么你就有了一個關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)!

導入和使用

這里我們說“內置”的意思就是，你甚至不需要運行 pip install ，就能獲取庫。只需要通過以下方式導入：

import sqlite3 as sl 

1.創(chuàng)建與數(shù)據(jù)庫的連接

我們根本不需要為驅動程序、連接字符串等煩惱?？梢灾苯觿?chuàng)建一個 SQLite 數(shù)據(jù)庫，并擁有一個簡單的連接對象：

con = sl.connect('my-test.db') 

運行此行代碼后，我們就已經創(chuàng)建并連接到該數(shù)據(jù)庫上。 如果要求Python連接的數(shù)據(jù)庫不存在，它就會自動幫我們創(chuàng)建一個空數(shù)據(jù)庫。 如果我們已經創(chuàng)建了數(shù)據(jù)庫，就能用上面完全相同的代碼連接到現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫。

2.創(chuàng)建表格

接下來，我們先創(chuàng)建一個表格。

with con: 
    con.execute(""" 
        CREATE TABLE USER ( 
            id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, 
            name TEXT, 
            age INTEGER 
        ); 
    """) 

在這個 USER 表中，我們添加了三列。正如我們所看到的，SQLite 確實是輕量級的，但是它支持常規(guī) RDBMS 應該具有的所有基本特性，例如數(shù)據(jù)類型、可為null、主鍵和自動遞增。

運行這段代碼之后，我們就已經創(chuàng)建好了一個表，盡管它什么都沒有輸出。

3.插入記錄

讓我們在剛剛創(chuàng)建的 USER 表中插入數(shù)據(jù)記錄，這也可以證明我們確實創(chuàng)建了它。

如果我們需要一次性插入多個記錄，Python中的SQLite也能很容易地實現(xiàn)這一點。

sql = 'INSERT INTO USER (id, name, age) values(?, ?, ?)' 
data = [ 
    (1, 'Alice', 21), 
    (2, 'Bob', 22), 
    (3, 'Chris', 23) 
] 

我們需要用問號作為占位符來定義SQL語句 。接下來就是創(chuàng)建一些要插入的示例數(shù)據(jù)。使用連接對象，就能插入這些示例行。

with con: 
    con.executemany(sql, data) 

在運行代碼之后，沒有報錯，那就是成功的。

4.查詢表格

接下來，我們通過實際的方式來驗證我們所做的一切，通過查詢表格來獲取示例行。

with con: 
    data = con.execute("SELECT * FROM USER WHERE age <= 22") 
    for row in data: 
        print(row) 

你可以看到，很簡單就得到了結果。

此外，盡管 SQLite 是輕量級的，但是作為一個廣泛使用的數(shù)據(jù)庫，大多數(shù)SQL客戶端軟件都支持使用它。

我自己用得最多的是 DBeaver，接下來給大家介紹一下。

5.從SQL客戶端(DBeaver)連接到SQLite數(shù)據(jù)庫

因為我用的是 googlecolab，所以我要將 my-test.db 文件下載到我的本地計算機上。當然，你也可以直接在你的電腦上使用 Python 數(shù)據(jù)庫連接你的本地數(shù)據(jù)庫。

在 DBeaver 中，創(chuàng)建一個新連接并選擇 SQLite 作為數(shù)據(jù)庫類型。

然后，瀏覽DB文件。

現(xiàn)在你可以在數(shù)據(jù)庫上運行任何SQL查詢，看看它與其他常規(guī)關系數(shù)據(jù)庫有什么不同。

與Pandas無縫連接

你以為就只有這些?不，事實上，作為Python的一個內置特性，SQLite 可以與 Pandas 數(shù)據(jù)幀無縫連接。

讓我們先來定義一個數(shù)據(jù)幀。

df_skill = pd.DataFrame({ 
    'user_id': [1,1,2,2,3,3,3], 
    'skill': ['Network Security', 'Algorithm Development', 'Network Security', 'Java', 'Python', 'Data Science', 'Machine Learning'] 
}) 

然后，我們可以簡單地調用數(shù)據(jù)幀的to_sql()方法將其保存到數(shù)據(jù)庫中。

df_skill.to_sql('SKILL', con) 

就這樣我們甚至不需要預先創(chuàng)建表，列的數(shù)據(jù)類型和長度都會被推斷出來。當然，如果你想的話，你也可以先定義。

然后，假設我們要將表 USER 和 SKILL 連接在一起，并將結果讀入Pandas數(shù)據(jù)框。

df = pd.read_sql(''' 
    SELECT s.user_id, u.name, u.age, s.skill  
    FROM USER u LEFT JOIN SKILL s ON u.id = s.user_id 
''', con) 

是不是很厲害?讓我們把結果寫到一個名為USER_SKILL的新表中。

df.to_sql('USER_SKILL', con) 

我們也可以用SQL客戶端來檢索表。

總結

實際上，Python中還隱藏著很多驚喜。而且這些驚喜并不沒有隱藏起來，只是Python有太多現(xiàn)成可以直接使用的特性了，這就導致很多人無法發(fā)現(xiàn)這些特性。

在本文中，我介紹了如何使用 Python 內置庫 sqlite3 在 SQLite 數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建和操作表。它也支持對表格進行更新和刪除操作，建議大家在看完這篇文章之后自己嘗試一下。

最重要的是，我們可以輕松地將表從 SQLite 數(shù)據(jù)庫讀入 Pandas 數(shù)據(jù)幀，反之亦然。這使我們能夠更容易地與我們的輕量級關系數(shù)據(jù)庫進行交互。

你可能會注意到 SQLite 沒有進行身份驗證，這也是它刻意設計的行為，因為需要輕量化。

一起去探索Python中更多令人驚訝的特性吧!