帶自定義後端的python（前端自定義組件）

本文目錄一覽：

• 1、Python能做什麼，能夠開發什麼項目？
• 2、python後端開發需要學什麼?
• 3、Python用來做什麼開發比較有優勢
• 4、有哪些值得推薦的 Python 開發工具?
• 5、5款程序員常用的Python開發工具
• 6、後端編程Python3-資料庫編程

Python能做什麼，能夠開發什麼項目？

Python是一種計算機程序設計語言。是一種面向對象的動態類型語言，最初被設計用於編寫自動化腳本(shell)，隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加，越來越多被用於獨立的、大型項目的開發。

Python是一種解釋型腳本語言，可以應用於Web 和 Internet開發、科學計算和統計、人工智慧、教育、桌面界面開發、軟體開發、後端開發這些領域。

Python的應用

1、系統編程

提供API（Application Programming Interface應用程序編程介面），能方便進行系統維護和管理，Linux下標誌性語言之一，是很多系統管理員理想的編程工具。

2、圖形處理

有PIL、Tkinter等圖形庫支持，能方便進行圖形處理。

3、數學處理

NumPy擴展提供大量與許多標準數學庫的介面。

4、文本處理

python提供的re模塊能支持正則表達式，還提供SGML，XML分析模塊，許多程序員利用python進行XML程序的開發。

5、資料庫編程

程序員可通過遵循Python DB-API（資料庫應用程序編程介面）規範的模塊與Microsoft SQL Server，Oracle，Sybase，DB2，MySQL、SQLite等資料庫通信。python自帶有一個Gadfly模塊，提供了一個完整的SQL環境。

6、網路編程

提供豐富的模塊支持sockets編程，能方便快速地開發分散式應用程序。很多大規模軟體開發計劃例如Zope，Mnet 及BitTorrent. Google都在廣泛地使用它。

7、Web編程

應用的開發語言，支持最新的XML技術。

8、多媒體應用

Python的PyOpenGL模塊封裝了「OpenGL應用程序編程介面」，能進行二維和三維圖像處理。PyGame模塊可用於編寫遊戲軟體。

9、pymo引擎

PYMO全稱為python memories off，是一款運行於Symbian S60V3,Symbian3,S60V5, Symbian3, Android系統上的AVG遊戲引擎。因其基於python2.0平台開發，並且適用於創建秋之回憶（memories off）風格的AVG遊戲，故命名為PYMO。

10、黑客編程

python有一個hack的庫,內置了你熟悉的或不熟悉的函數，但是缺少成就感。

參考資料來源：百度百科—Python

python後端開發需要學什麼?

可以參考下面的路徑去學習，祝你學有所成，公司最近在人工智慧和自然語言處理的項目後端項目，我也是網上找了很多知識，最後給自己列了一個學習的目錄，按照這個在複習並在總結，希望能幫到你：

計算機基本認知,環境搭建    python環境搭建

計算機基本認識,進位轉換

python注釋使用

python變數使用

python數據類型_Number

python數據類型    str字元串類型

容器類型數據list,tuple,str

容器類型數據set,dict

變數緩存機制

自動類型轉換

Number強制類型轉換  

python運算符的使用    容器類型數據強制類型轉換

字典強轉等長二級容器

運算符_算數_比較

運算符_賦值_成員

運算符_身份_邏輯

運算符_位運算_優先順序  

python流程式控制制    代碼塊

流程式控制制if

多項巢狀分支

循環結構while

循環判斷經典題

字元串的相關操作  

python循環結構    

關鍵字continue_break_pass

for循環的遍歷_range  

字元串,列表內置方法    

字元串函數

format字元串格式化

format特殊符號的使用

列表的操作

列表函數  

字典,集合內置方法+文件操作    

字典的相關函數

集合操作_函數

文件操作

文件加號模式  

函數,函數參數    文件相關函數 

函數

形參實參

默認形參_關鍵字形參

收集參數

命名關鍵字參數

全局/局部變數,閉包    return返回值

函數名的使用

局部變數_全局變數

函數的嵌套LEGB

關鍵字nonlocal

閉包函數  

遞歸,匿名函數    

locals和globals

閉包特點意義

遞歸含義

斐波那契_尾遞歸

匿名函數lambda  

迭代器,高階函數    迭代器

高階函數_map

高階函數_reduce

高階函數_sorted

高階函數_filter  

推導式    列表推導式

推導式題

集合_字典推導式

生成器表達式

生成器函數  

內置方法,linux基本命令    內置函數

可滑動序列

面試題演練

linux安裝

linux基本命令  

python模塊    序列化模塊

數學模塊

隨機模塊

time模塊  

python模塊    os模塊

os_shutil

os.path模塊

計算文件夾大小

zipfile

tarfile  

導入模塊包,oop面向對象認知    

import_from絕對導入

import_from相對導入(單入口)

oop面向對象

類的封裝性

oop之封裝,繼承    類的相關操作

對象和類的刪除操作

單繼承

多繼承

菱形繼承

oop之多態,魔術方法    多態

魔術方法__new__

單態模式

析構方法__del__  

oop之魔術方法,異常處理    魔術方法__call__

魔術方法__str__repr__

魔術方法__bool_add_len__

了解異常

異常處理語法

主動拋出異常

裝飾器  

裝飾器

靜態綁定方法

property 

正則表達式    單個字元匹配

多個字元匹配

匹配分組

命名分組

正則函數

正則計算器小程序

認識網路    bs_cs流程

傳輸數據流程

交換機和區域網的網路通訊

arp協議  

認識tcp/udp協議  

tcp基本語法

tcp循環發消息

udp基本語法

udp循環發消息

黏包  

基於tcp協議下的應用    socketserver並發

文件校驗

伺服器合法性校驗

tcp登錄

並發編程之進程    進程

join

守護進程

lock鎖

Semaphore

生產者消費者模型    Event事件

進程隊列Queue

生產者和消費者模型

JoinableQueue

Manager.py

並發編程之線程

.線程

用類定義線程

守護線程

lock保證線程數據安全

信號量_Semaphore

死鎖,互斥鎖,遞歸鎖

線程池,進程池,協成的使用

事件Event

線程隊列

進程池和線程池

回調函數

協程

協程的爬蟲案例

mysql安裝(linux+windows+xshell+navicat)  

掌握資料庫mysql基本操作

mysql登錄,服務啟動

創建賬戶,用戶授權

資料庫,數據表,數據的增刪改查

認識常用數據類型  

資料庫的存儲引擎和約束  

欄位約束

約束的刪減

存儲引擎區別用法

數據表之間的關係  

查詢數據表  

單表查詢

多表聯查

子查詢

帶EXISTS關鍵字的子查詢

python操作mysql  

python連接mysql的事務處理

sql注入

python連接mysql增刪改查

mysql數據恢復  

HTML/CSS    html文檔介紹，html標籤，body標籤，head標籤介紹，head標籤中的meta標籤和link標籤和title標籤介紹，body中的標籤分類，基礎標籤，img、a、列表、表格、input、label、select等標籤,作業講解，form標籤介紹和示例講解，css介紹，引入，css選擇器，背景設置，高度寬度，字體效果，邊框、盒子模型、display屬性、float屬性等  

CSS    偽類選擇器，文字裝飾、a標籤補充、定位、權重、小米商城導航欄講解，原型頭像示例講解  

JS基礎/BOM和DOM操作    小米商城作業，js介紹和js引入，js數據類型、流程式控制制、函數等操作,js中的JSON，BOM對象的彈框、location對象、定時器、直接查找選擇器、間接查找選擇器、值操作、類值操作、樣式操作、button按鈕補充、事件和綁定事件的兩種方式，常用事件練習  

jQuery/Bootstrap    作業講解，jquery介紹，引入、選擇器、篩選器、值操作、文檔操作、刪除和清空標籤、邏輯運算符、克隆、事件冒泡和事件委託、綁定事件的方式,作業講解和模態對話框示例，input事件和頁面載入事件補充、bootstrap介紹和引入、全局css樣式、組件和常用插件

自定義web框架    作業講解、web框架介紹、自定義web框架實現、動態頁面、返回不同的html頁面、函數版、多線程版、返回靜態文件版，wsgiref版等web框架通過socket來實現，還有jinja2的簡單使用  

django下載安裝和URL路由系統    django介紹、MTV和MVC框架介紹、常用指令、目錄結構、pycharm創建django項目、request的常用屬性介紹、登錄示例、url路由系統介紹、有名分組和無名分組,  

視圖/模板    request對象的常用方法和屬性、響應方法介紹和使用，CBV和FBV、CBV和FBV加裝飾器，CBV源碼講解,模板渲染系統介紹，語法、簡單示例、內置過濾器、for循環標籤、if標籤、with標籤、自定義過濾器和標籤、模板繼承等  

Dajngo的ORM(1)    orm介紹，資料庫同步指令使用和流程分析、配置連接mysql模型類中的屬性介紹和常用參數說明，創建表和數據、增加的兩種方法、刪除、更新的兩種方法、查詢的13個api介面  

Dajngo的ORM(2)    單表圖書管理系統展示和添加作業講解、choices屬性、auto_now_add和auto_now參數講解、url別名和反向解析，基於雙下劃線的模糊查詢，多表結構介紹，圖書管理系統編輯和刪除作業講解、多表關係模型類創建和欄位說明和參數介紹、多表數據的添加操作，多表的刪除和修改、基於對象的跨表查詢、雙下劃線跨表查詢、查看原生sql語句的方法、聚合查詢、分組查詢、F查詢、Q查詢等  

Ajax與Django/ 中間件    ajax的介紹和簡單示例，ajax登錄示例、列表數據展示示例，ajax操作cookie的補充、中間件介紹、自定義中間件的方法、5個中間件方法的介紹和使用、基於中間件的session登錄認證 

cookie、session以及用戶認證組件    cookie介紹，cookie的流程解析，django操作cookie和其他參數介紹、session的說明、django的session操作等，多表圖書管理系統作業講解  

vue初識、es6基本語法、指令系統    let、const、v-if、v-for、v-html、v-text、v-model、v-show、生命周期鉤子函數、  

組件化開發、組件傳值、axios簡單使用    組件化開發、組件傳值、axios簡單使用、vue-router使用、vue-cli安裝  

項目初始化/首頁    項目介紹、創建、初始化、element-ui的使用，單文件組件的使用和axios在單文件中的使用和配置、vue-cli的介紹和使用、路飛項目頂部導航欄頁面效果搭建，輪播圖組件的使用和調整、購物車頁面搭建和課程詳情頁面搭建，vue-video-player視頻播放插件  

drf組件    序列化器、drf簡單示例、restful規範、反序列化的校驗機制  

drf組件    apiview、request和response對象、modelserializer、序列化器保存數據、read_only和write_only的參數  

drf組件    viewset、drf路由功能、viewset視圖基類的使用、視圖子類、通用視圖類genericapiview/排序、django-filter過濾器、頻率組件、分頁組件、介面文檔、異常處理、xadmin的安裝和使用、認證組件和許可權組件  

git、消息隊列    git企業中的使用模式，rabbimq消息隊列的應用  

rpc通信，grpc組件    rpc的概念以及通信模式，最火的grpc組件使用 

輕量級Flask框架    Werkzeug服務介紹、Flask框架介紹  

路由系統、自定義路由擴展  

Cookie、Session、Http請求和響應  

藍圖、消息閃現、中間件  

Flask常用擴展、WTForms、使用SQLAchemy ORM  

Admin、Restful、websocket原理、magic string, payload len,masking key   

請求和上下文、多app應用、離線腳本、自定義擴展 

服務端項目搭建，項目配置（session、資料庫、日誌相關），項目初始化  

jsonrpc模塊基本配置和使用，客戶端展示首頁及登錄註冊葉綿，APICloud頁面控制管理

python進階    並發、同步、非同步、鎖，線進程概念以及協程實現原理  

mysql進階課    基礎知識梳理、索引、執行計劃  

mysql進階課    存儲引擎、日誌管理、備份恢復、主從賦值、優化  

redis，mongodb    事務和發布訂閱、RDB和AOF持久化、緩存擊穿、緩存雪崩等原理介紹、 用戶管理和複製集(RS)總結、sharding cluster 分片集群的搭建、分片使用和相關策略等  

演算法與設計模式    鏈表、二叉樹、常見演算法、二分查找、插入排序、希爾排序、快排、堆排序、哈希查找  

演算法與設計模式    設計模式，單例模式、工廠模式、策略模式、觀察者模式  

演算法與設計模式    leetcode經典演算法解析  

知識體系差不多就這麼多了，再就是項目部分，具體項目要看需求了，學會了釣魚的方法，不怕釣不到魚哦，無論在哪個行業做什麼樣的項目都沒問題呢！

我自己也搜集了一些經典的資料，要是想要加我百度網盤：艾美電商，我發給你！

Python用來做什麼開發比較有優勢

python在Web開發、數據分析、機器學習等方面，有較好的優勢。

1、Web開發

Django和Flask等基於Python的Web框架最近在Web開發中非常流行。這些Web框架可以幫助你用Python編寫伺服器端代碼(後端代碼)。這是在你的額伺服器上運行的代碼，而不是運行在用戶設備和瀏覽器的代碼(前端代碼)。

2、數據科學

數據科學，這裡包括機器學習，數據分析和數據可視化。機器學習通過實現演算法，該演算法能夠自動檢測輸入中的模式。

3、數據分析和數據可視化

使用Python進行數據分析/可視化，進行數據可視化時，Matplotlib是非常熱門的庫。

擴展資料

1、應該使用哪種Python Web框架

Django和Flask是最流行的兩種Python Web框架。如果你剛剛入門，可以使用其中一種。

2、有一些熱門的機器學習庫和Python框架。其中兩個最熱門的是scikit-learn和TensorFlow。scikit-learn帶有一些內置的熱門機器學習演算法。TensorFlow是一個低級庫，能讓你創建自定義機器學習演算法。

參考資料

百度百科-Python

有哪些值得推薦的 Python 開發工具?

第一款：最強終端 Upterm

它是一個全平台的終端，可以說是終端里的IDE，有著強大的自動補全功能，之前的名字叫做：BlackWindow。有人跟他說這個名字不利於社區推廣，改名叫Upterm之後現在已經17000+Star了。

第二款：互動式解釋器 PtPython

一個互動式的Python解釋器，支持語法高亮、提示，甚至是VIM和emacs的鍵入模式。

第三款：包管理必備 Anaconda

強烈推薦：Anaconda。它能幫你安裝許多麻煩的東西，包括：Python環境、pip包管理工具、常用的庫、配置好環境路徑等等。這些小事情小白自己一個個去做的話，容易遇到各種問題，也容易造成挫敗感。如果你想用Python搞數據方面的事情，安裝它就可以了，它甚至開發了一套JIT的解釋器Numba。所以Anaconda有了JIT之後，對線上科學計算效率要求比較高的東西也可以搞定了。

第四款：編輯器 Sublime3

如果你是小白的話，推薦從PyCharm開始上手，但是有時候寫一些輕量的小腳本，就會想到輕量級一點的工具。Sublime3很多地方都有了極大的提升，並且用起來比原來還要簡單，配合安裝Anaconda或CodeIntel插件，可以讓Sublime3擁有近乎IDE的體驗。

第五款：前端在線編輯器 CodeSandbox

雖然這個不算是真正意義上的Python開發工具，但如果後端工程師想要寫前端的話，這個在線編輯器太方便了，節省了後端工程師的生命。不用安裝npm的幾千個包了，它已經在雲端完成了，才讓你直接就可以上手寫代碼、看效果。對於React、Vue這些主流前端框架都支持。

第六款：Python Tutor

Python Tutor是一個免費教育工具，可幫助學生攻克編程學習中的基礎障礙，理解每一行源代碼在程序執行時在計算機中的過程。通過這個工具，教師或學生可以直接在web瀏覽器中編寫Python代碼，並逐步可視化地運行程序。

第七款：IPython

如何進行互動式編程?沒錯，就是通過IPython。IPython相對於Python自帶的shell要好用的多，並且能夠支持代碼縮進、TAB鍵補全代碼等功能。如果進行互動式編程，這是不可缺少的工具。

第八款：Jupyter Notebook

Jupyter Notebook就像一個草稿本，能將文本注釋、數學方程、代碼和可視化內容全部組合到一個易於共享的文檔中，以Web頁面的方式展示，它是數據分析、機器學習的必備工具。

第九款：Pycharm

Pycharm是程序員常常使用的開發工具，簡單、易用，並且能夠設置不同的主題模式，根據自己的喜好來設置代碼風格。

第十款：Python Tutor

這個工具可能對初學者比較有用，而對於中高級程序員則用處較少。這個工具的特色是能夠清楚的理解每一行代碼是如何在計算機中執行的，中高級程序員一般通過分步調試可以實現類似的功能。這個工具對於最初接觸Python、最初來學習編程的同學還是非常有用的，初學者可以體驗一下。

5款程序員常用的Python開發工具

很多Python學習者想必都會有如下感悟：最開始學習Python的時候，因為沒有去探索好用的工具，吃了很多苦頭。後來工作中深刻體會到，合理使用開發的工具的便利和高效。今天，我就把Python程序員使用頻率比較高的5款開發工具推薦給大家，希望對大家的工作和學習有幫助。

一、最強終端：Upterm

本來想推薦 fish 或者 zsh，但其實這兩個我也主要是貪圖自動補全這個特性。最近在用的這個 Upterm 其實很簡單好用，它是一個全平台的終端，可以說是終端里的 IDE，有著強大的自動補全功能。之前的名字叫 BlackWindow，有人跟他說這個名字不利於社區推廣，改名叫 Upterm 之後現在已經17000+ Star了。

二、互動式解釋器：Ptpython

一個互動式的 Python 解釋器。支持語法高亮、提示甚至是 vim 和 emacs 的鍵入模式。其實我們在課程里提供的在線終端也內置了ptpython。

相關推薦：《Python視頻教程》

三、包管理必備：Anaconda

強烈推薦Anaconda ，它能幫你安裝好許多麻煩的東西，包括： Python 環境、pip 包管理工具、常用的庫、配置好環境路徑等等。這些事情小白自己一個個去做的話，容易遇到各種問題，帶來挫敗感。如果你想用Python搞數據方面的事情，就安裝它就好了，它甚至開發了一套JIT的解釋器Numba。所以 Anaconda有了JIT之後，對線上科學計算效率要求比較高的東西也可以搞了。

四、編輯器：Sublime3

小白的話當然還是推薦從PyCharm開始上手，但有時候寫一些輕量的小腳本，就會想用輕量級一點的工具。Sublime3很多地方都有了極大的提升，並且用起來比原來還要簡單。配合安裝Anaconda或CodeIntel插件，可以讓 Sublime擁有近乎IDE的體驗。

五、前端在線編輯器：CodeSandbox

雖然這個不算是真正意義上的Python開發工具，但如果後端工程師想寫前端的話，這個在線編輯器太方便了，簡直是節省了後端工程師的生命啊！不用安裝npm的幾千個包了，它已經在雲端完成了，采讓你直接就可以上手寫代碼、看效果。對於 React、Vue 這些主流前端框架都支持。算是一個補充推薦吧。

後端編程Python3-資料庫編程

對大多數軟體開發者而言，術語資料庫通常是指RDBMS（關係資料庫管理系統）, 這些系統使用表格（類似於電子表格的網格），其中行表示記錄，列表示記錄的欄位。表格及其中存放的數據是使用SQL （結構化査詢語言）編寫的語句來創建並操縱的。Python提供了用於操縱SQL資料庫的API（應用程序介面），通常與作為標準的SQLite 3資料庫一起發布。

另一種資料庫是DBM （資料庫管理器），其中存放任意數量的鍵-值項。Python 的標準庫提供了幾種DBM的介面，包括某些特定於UNIX平台的。DBM的工作方式 與Python中的字典類似，區別在於DBM通常存放於磁碟上而不是內存中，並且其鍵與值總是bytes對象，並可能受到長度限制。本章第一節中講解的shelve模塊提供了方便的DBM介面，允許我們使用字元串作為鍵，使用任意（picklable）對象作為值。

如果可用的 DBM 與 SQLite 資料庫不夠充分，Python Package Index, pypi.python.org/pypi中提供了大量資料庫相關的包，包括bsddb DBM (“Berkeley DB”)，對象-關係映射器，比如SQLAlchemy （）,以及流行的客戶端/伺服器數據的介面，比如 DB2、Informix、Ingres、MySQL、ODBC 以及 PostgreSQL。

本章中，我們將實現某程序的兩個版本，該程序用於維護一個DVD列表，並追蹤每個DVD的標題、發行年份、時間長度以及發行者。該程序的第一版使用DBM （通過shelve模塊）存放其數據，第二版則使用SQLite資料庫。兩個程序都可以載入與保存簡單的XML格式，這使得從某個程序導出DVD數據並將其導入到其他程序成為可能。與DBM版相比，基於SQL的程序提供了更多一些的功能，並且其數據設計也稍乾淨一些。

12.1 DBM資料庫

shelve模塊為DBM提供了一個wrapper,藉助於此，我們在與DBM交互時，可以將其看做一個字典，這裡是假定我們只使用字元串鍵與picklable值，實際處理時， shelve模塊會將鍵與值轉換為bytes對象(或者反過來)。

由於shelve模塊使用的是底層的DBM,因此，如果其他計算機上沒有同樣的DBM,那麼在某台計算機上保存的DBM文件在其他機器上無法讀取是可能的。為解決這一問題，常見的解決方案是對那些必須在機器之間可傳輸的文件提供XML導入與導出功能，這也是我們在本節的DVD程序dvds-dbm.py中所做的。

對鍵，我們使用DVD的標題；對值，則使用元組，其中存放發行者、發行年份以及時間。藉助於shelve模塊，我們不需要進行任何數據轉換，並可以把DBM對象當做一個字典進行處理。

程序在結構上類似於我們前面看到的那種菜單驅動型的程序，因此，這裡主要展示的是與DBM程序設計相關的那部分。下面給出的是程序main()函數中的一部分， 忽略了其中菜單處理的部分代碼。

db = None

try:

db = shelve.open(filename, protocol=pickle.HIGHEST_PROTOCOL)

finally:

if db is not None:

db.dose()

這裡我們已打開(如果不存在就創建)指定的DBM文件，以便於對其進行讀寫操作。每一項的值使用指定的pickle協議保存為一個pickle,現有的項可以被讀取， 即便是使用更底層的協議保存的，因為Python可以計算出用於讀取pickle的正確協議。最後，DBM被關閉——其作用是清除DBM的內部緩存，並確保磁碟文件可以反映出已作的任何改變，此外，文件也需要關閉。

該程序提供了用於添加、編輯、列出、移除、導入、導出DVD數據的相應選項。除添加外，我們將忽略大部分用戶介面代碼，同樣是因為已經在其他上下文中進行了展示。

def add_dvd(db):

title = Console.get_string(“Title”, “title”)

if not title:

return

director = Console.get_string(“Director”, “director”)

if not director:

return

year = Console.get_integer(“Year”, “year”,minimum=1896,

maximum=datetime,date.today().year)

duration = Console.get_integer(“Duration (minutes)”, “minutes「, minimum=0, maximum=60*48)

db[title] = (director, year, duration)

db.sync()

像程序菜單調用的所有函數一樣，這一函數也以DBM對象(db)作為其唯一參數。該函數的大部分工作都是獲取DVD的詳細資料，在倒數第二行，我們將鍵-值項存儲在DBM文件中,DVD的標題作為鍵，發行者、年份以及時間(由shelve模塊pickled在一起)作為值。

為與Python通常的一致性同步，DBM提供了與字典一樣的API，因此，除了 shelve.open() 函數(前面已展示)與shelve.Shelf.sync()方法(該方法用於清除shelve的內部緩存，並對磁碟上文件的數據與所做的改變進行同步——這裡就是添加一個新項)，我們不需要學習任何新語法。

def edit_dvd(db):

old_title = find_dvd(db, “edit”)

if old_title is None:

return

title = Console.get.string(“Title”, “title”, old_title)

if not title:

return

director, year, duration = db[old_title]

…

db[title]= (director, year, duration)

if title != old_title:

del db[old_title]

db.sync()

為對某個DVD進行編輯，用戶必須首先選擇要操作的DVD,也就是獲取DVD 的標題，因為標題用作鍵，值則用於存放其他相關數據。由於必要的功能在其他場合 (比如移除DVD)也需要使用，因此我們將其實現在一個單獨的find_dvd()函數中，稍後將査看該函數。如果找到了該DVD,我們就獲取用戶所做的改變，並使用現有值作為默認值，以便提高交互的速度。(對於這一函數，我們忽略了大部分用戶介面代碼， 因為其與添加DVD時幾乎是相同的。)最後，我們保存數據，就像添加時所做的一樣。如果標題未作改變，就重寫相關聯的值；如果標題已改變，就創建一個新的鍵-值對， 並且需要刪除原始項。

def find_dvd(db, message):

message = “(Start of) title to ” + message

while True:

matches =[]

start = Console.get_string(message, “title”)

if not start:

return None

for title in db:

if title.lower().startswith(start.lower()):

matches.append(title)

if len(matches) == 0:

print(“There are no dvds starting with”, start)

continue

elif len(matches) == 1:

return matches[0]

elif len(matches) DISPLAY_LIMIT:

print(“Too many dvds start with {0}; try entering more of the title”.format(start)

continue

else:

matches = sorted(matches, key=str.lower)

for i, match in enumerate(matches):

print(“{0}: {1}”.format(i+1, match))

which = Console.get_integer(“Number (or 0 to cancel)”,

“number”, minimum=1, maximum=len(matches))

return matches[which – 1] if which != 0 else None

為儘可能快而容易地發現某個DVD,我們需要用戶只輸入其標題的一個或頭幾個字元。在具備了標題的起始字元後，我們在DBM中迭代並創建一個匹配列表。如果只有一個匹配項，就返回該項；如果有幾個匹配項(但少於DISPLAY_LIMIT, 一個在程序中其他地方設置的整數)，就以大小寫不敏感的順序展示所有這些匹配項，並為每一項設置一個編號，以便用戶可以只輸入編號就可以選擇某個標題。(Console.get_integer()函數可以接受0,即便最小值大於0,以便0可以用作一個刪除值。通過使用參數allow_zero=False, 可以禁止這種行為。我們不能使用Enter鍵，也就是說，沒有什麼意味著取消，因為什麼也不輸入意味著接受默認值。)

def list_dvds(db):

start =」”

if len(db) DISPLAY.LIMIT:

start = Console.get_string(「List those starting with [Enter=all]」， “start」)

print()

for title in sorted(db, key=str.lower):

if not start or title.Iower().startswith(start.lower()):

director, year, duration = db[title]

print(“{title} ({year}) {duration} minute{0}, by ”

“{director}”.format(Util.s(duration),**locals()))

列出所有DVD (或者那些標題以某個子字元串引導)就是對DBM的所有項進行迭代。

Util.s()函數就是簡單的s = lambda x: “” if x == 1 else “s”,因此，如果時間長度不是1分鐘，就返回”s”。

def remove_dvd(db):

title = find_dvd(db, “remove”)

if title is None:

return

ans = Console.get_bool(“Remove {0}?”.format(title), “no”)

if ans:

del db[title]

db.sync()

要移除一個DVD,首先需要找到用戶要移除的DVD,並請求確認，獲取後從DBM中刪除該項即可。

到這裡，我們展示了如何使用shelve模塊打開(或創建)一個DBM文件，以及如何向其中添加項、編輯項、對其項進行迭代以及移除某個項。

遺憾的是，在我們的數據設計中存在一個瑕疵。發行者名稱是重複的，這很容易導致不一致性，比如，發行者Danny DeVito可能被輸入為”Danny De Vito”,用於 一個電影；也可以輸入為「Danny deVito”,用於另一個。為解決這一問題，可以使用兩個DBM文件，主DVD文件使用標題鍵與(年份，時間長度，發行者ID)值; 發行者文件使用發行者ID (整數)鍵與發行者名稱值。下一節展示的SQL資料庫 版程序將避免這一瑕疵，這是通過使用兩個表格實現的，一個用於DVD,另一個用於發行者。

12.2 SQL資料庫

大多數流行的SQL資料庫的介面在第三方模塊中是可用的，Python帶有sqlite3 模塊(以及SQLite 3資料庫)，因此，在Python中，可以直接開始資料庫程序設計。SQLite是一個輕量級的SQL資料庫，缺少很多諸如PostgreSQL這種資料庫的功能， 但非常便於構造原型系統，並且在很多情況下也是夠用的。

為使後台資料庫之間的切換儘可能容易，PEP 249 (Python Database API Specification v2.0)提供了稱為DB-API 2.0的API規範。資料庫介面應該遵循這一規範，比如sqlite3模塊就遵循這一規範，但不是所有第三方模塊都遵循。API規範中指定了兩種主要的對象，即連接對象與游標對象。表12-1與表12-2中分別列出了這兩種對象必須支持的API。在sqlite3模塊中，除DB-API 2.0規範必需的之外，其連接對象與游標對象都提供了很多附加的屬性與方法。

DVD程序的SQL版本為dvds.sql.py,該程序將發行者與DVD數據分開存儲，以 避免重複，並提供一個新菜單，以供用戶列出發行者。該程序使用的兩個表格在圖12-1

def connect(filename):

create= not os.path.exists(filename)

db = sqlite3.connect(filename)

if create:

cursor = db.cursor()

cursor.execute(“CREATE TABLE directors (”

“id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT UNIQUE NOT NULL, ”

“name TEXT UNIQUE NOT NULL)”)

cursor.execute(“CREATE TABLE dvds (”

“id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT UNIQUE NOT NULL, ”

“title TEXT NOT NULL, ”

“year INTEGER NOT NULL,”

“duration INTEGER NOT NULL, ”

“director_id INTEGER NOT NULL, 」

“FOREIGN KEY (director_id) REFERENCES directors)”)

db.commit()

return db

sqlite3.connect()函數會返回一個資料庫對象，並打開其指定的資料庫文件。如果該文件不存在，就創建一個空的資料庫文件。鑒於此，在調用sqlite3.connect()之前，我們要注意資料庫是否是準備從頭開始創建，如果是，就必須創建該程序要使用的表格。所有査詢都是通過一個資料庫游標完成的，可以從資料庫對象的cursor()方法獲取。

注意，兩個表格都是使用一個ID欄位創建的，ID欄位有一個AUTOINCREMENT 約束——這意味著SQLite會自動為ID欄位賦予唯一性的數值，因此，在插入新記錄時，我們可以將這些欄位留給SQLite處理。

SQLite支持有限的數據類型——實際上就是布爾型、數值型與字元串——但使用數據’『適配器」可以對其進行擴展，或者是擴展到預定義的數據類型(比如那些用於日期與datetimes的類型)，或者是用於表示任意數據類型的自定義類型。DVD程序並不需要這一功能，如果需要，sqlite3模塊的文檔提供了很多詳細解釋。我們使用的外部鍵語法可能與用於其他資料庫的語法不同，並且在任何情況下，只是記錄我們的意圖，因為SQLite不像很多其他資料庫那樣需要強制關係完整性，sqlite3另一點與眾不同的地方在於其默認行為是支持隱式的事務處理，因此，沒有提供顯式的「開始事務」 方法。

def add_dvd(db):

title = Console.get_string(“Title”, “title”)

if not title:

return

director = Console.get_string(“Director”, “director”)

if not director:

return

year = Console.get_integer(“Year”, “year」, minimum=1896,

maximum=datetime.date.today().year)

duration = Console.get_integer(“Duration (minutes)”, “minutes”,

minimum=0,maximum=60*48)

director_id = get_and_set_director(db, director)

cursor = db.cursor()

cursor.execute(“INSERT INTO dvds 」

“(title, year, duration, director_id)”

“VALUES (?, ?, ?, ?)”,

(title, year, duration, director_id))

db.commit()

這一函數的開始代碼與dvds-dbm.py程序中的對應函數一樣，但在完成數據的收集後，與原來的函數有很大的差別。用戶輸入的發行者可能在也可能不在directors表格中，因此，我們有一個get_and_set_director()函數，在資料庫中尚無某個發行者時， 該函數就將其插入到其中，無論哪種情況都返回就緒的發行者ID,以便在需要的時候插入到dvds表。在所有數據都可用後，我們執行一條SQL INSERT語句。我們不需要指定記錄ID,因為SQLite會自動為我們提供。

在査詢中，我們使用問號(？)作為佔位符，每個?都由包含SQL語句的字元串後面的序列中的值替代。命名的佔位符也可以使用，後面在編輯記錄時我們將看到。儘管避免使用佔位符(而只是簡單地使用嵌入到其中的數據來格式化SQL字元串)也是可能的，我們建議總是使用佔位符，並將數據項正確編碼與轉義的工作留給資料庫模塊來完成。使用佔位符的另一個好處是可以提高安全性，因為這可以防止任意的SQL 被惡意地插入到一個査詢中。

def get_and_set_director(db, director):

director_id = get_director_id(db, director)

if directorjd is not None:

return director_id

cursor = db.cursor()

cursor.execute(“lNSERT INTO directors (name) VALUES (?)」,(director,))

db.commit()

return get_director_id(db, director)

這一函數返回給定發行者的ID,並在必要的時候插入新的發行者記錄。如果某個記錄被插入，我們首先嘗試使用get_director_id()函數取回其ID。

def get_director_id(db, director):

cursor = db.cursor()

cursor.execute(“SELECT id FROM directors WHERE name=?”,(director,))

fields = cursor.fetchone()

return fields[0] if fields is not None else None

get_director_id()函數返回給定發行者的ID,如果資料庫中沒有指定的發行者，就返回None。我們使用fetchone()方法，因為或者有一個匹配的記錄，或者沒有。(我們知道，不會有重複的發行者，因為directors表格的名稱欄位有一個UNIQUE約束，在任何情況下，在添加一個新的發行者之前，我們總是先檢査其是否存在。)這種取回方法總是返回一個欄位序列(如果沒有更多的記錄，就返回None)。即便如此，這裡我們只是請求返回一個單獨的欄位。

def edit_dvd(db):

title, identity = find_dvd(db, “edit”)

if title is None:

return

title = Console.get_string(“Title”,”title”, title)

if not title:

return

cursor = db.cursor()

cursor.execute(“SELECT dvds.year, dvds.duration, directors.name”

「FROM dvds, directors ”

“WHERE dvds.director_id = directors.id AND ”

“dvds.id=:id”, dict(id=identity))

year, duration, director = cursor.fetchone()

director = Console.get_string(“Director”, “director”, director)

if not director:

return

year = Console,get_integer(“Year”,”year”, year, 1896,datetime.date.today().year)

duration = Console.get_integer(“Duration (minutes)”, “minutes”,

duration, minimum=0, maximum=60*48)

director_id = get_and_set_director(db, director)

cursor.execute(“UPDATE dvds SET title=:title, year=:year,”

“duration=:duration, director_id=:directorjd ”

“WHERE id=:identity”, locals())

db.commit()

要編輯DVD記錄，我們必須首先找到用戶需要操縱的記錄。如果找到了某個記錄，我們就給用戶修改其標題的機會，之後取回該記錄的其他欄位，以便將現有值作為默認值，將用戶的輸入工作最小化，用戶只需要按Enter鍵就可以接受默認值。這裡，我們使用了命名的佔位符(形式為:name),並且必須使用映射來提供相應的值。對SELECT語句，我們使用一個新創建的字典；對UPDATE語句，我們使用的是由 locals()返回的字典。

我們可以同時為這兩個語句都使用新字典，這種情況下，對UPDATE語句，我們可以傳遞 dict(title=title, year=year, duration=duration, director_id=director_id, id=identity))，而非 locals()。

在具備所有欄位並且用戶已經輸入了需要做的改變之後，我們取回相應的發行者ID (如果必要就插入新的發行者記錄)，之後使用新數據對資料庫進行更新。我們採用了一種簡化的方法，對記錄的所有欄位進行更新，而不僅僅是那些做了修改的欄位。

在使用DBM文件時，DVD標題被用作鍵，因此，如果標題進行了修改，我們就需要創建一個新的鍵-值項，並刪除原始項。不過，這裡每個DVD記錄都有一個唯一性的ID,該ID是記錄初次插入時創建的，因此，我們只需要改變任何其他欄位的值， 而不需要其他操作。

def find_dvd(db, message):

message = “(Start of) title to ” + message

cursor = db.cursor()

while True: .

start = Console.get_stnng(message, “title”)

if not start:

return (None, None)

cursor.execute(“SELECT title, id FROM dvds ”

“WHERE title LIKE ? ORDER BY title」，

(start +”%”,))

records = cursor.fetchall()

if len(records) == 0:

print(“There are no dvds starting with”, start)

continue

elif len(records) == 1:

return records[0]

elif len(records) DISPLAY_LIMIT:

print(“Too many dvds ({0}) start with {1}; try entering ”

“more of the title”.format(len(records),start))

continue

else:

for i, record in enumerate(records):

print(“{0}:{1}”.format(i + 1, record[0]))

which = Console.get_integer(“Number (or 0 to cancel)”,

“number”, minimum=1, maximum=len(records))

return records[which -1] if which != 0 else (None, None)

這一函數的功能與dvdsdbm.py程序中的find_dvd()函數相同，並返回一個二元組 (DVD標題，DVD ID)或(None, None),具體依賴於是否找到了某個記錄。這裡並不需要在所有數據上進行迭代，而是使用SQL通配符(%),因此只取回相關的記錄。

由於我們希望匹配的記錄數較小，因此我們一次性將其都取回到序列的序列中。如果有不止一個匹配的記錄，但數量上又少到可以顯示，我們就列印記錄，並將每條記錄附帶一個數字編號，以便用戶可以選擇需要的記錄，其方式與在dvds-dbm.py程序中所做的類似：

def list_dvds(db):

cursor = db.cursor()

sql = (“SELECT dvds.title, dvds.year, dvds.duration, ”

“directors.name FROM dvds, directors ”

“WHERE dvds.director_id = directors.id”)

start = None

if dvd_count(db) DISPLAY_LIMIT:

start = Console.get_string(“List those starting with [Enter=all]”, “start”)

sql += ” AND dvds.title LIKE ?”

sql += 」 ORDER BY dvds.title”

print()

if start is None:

cursor.execute(sql)

else:

cursor.execute(sql, (start +”%”,))

for record in cursor:

print(“{0[0]} ({0[1]}) {0[2]} minutes, by {0[3]}”.format(record))

要列出每個DVD的詳細資料，我們執行一個SELECT査詢。該査詢連接兩個表，如果記錄(由dvd_count()函數返回)數量超過了顯示限制值,就將第2個元素添加到WHERE 分支，之後執行該査詢，並在結果上進行迭代。每個記錄都是一個序列，其欄位是與 SELECT査詢相匹配的。

def dvd_count(db):

cursor = db.cursor()

cursor.execute(“SELECT COUNT(*) FROM dvds”)

return cursor.fetchone()[0]

我們將這幾行代碼放置在一個單獨的函數中，因為我們在幾個不同的函數中都需要使用這幾行代碼。

我們忽略了 list_directors()函數的代碼，因為該函數在結構上與list_dvds()函數非常類似，只不過更簡單一些，因為本函數只列出一個欄位(name)。

def remove_dvd(db):

title, identity = find_dvd(db, “remove”)

if title is None:

return

ans = Console.get_bool(“Remove {0}?”.format(title), “no”)

if ans:

cursor = db.cursor()

cursor.execute(“DELETE FROM dvds WHERE id=?”, (identity,))

db.commit()

在用戶需要刪除一個記錄時，將調用本函數，並且本函數與dvds-dbm.py程序中 相應的函數是非常類似的。

到此，我們完全查閱了 dvds-sql.py程序，並且了解了如何創建資料庫表格、選取 記錄、在選定的記錄上進行迭代以及插入、更新與刪除記錄。使用execute()方法，我們可以執行底層資料庫所支持的任意SQL語句。

SQLite提供了比我們這裡使用的多得多的功能，包括自動提交模式（以及任意其他類型的事務控制），以及創建可以在SQL查詢內執行的函數的能力。提供一個工廠函數並用於控制對每個取回的記錄返回什麼（比如，一個字典或自定義類型，而不是欄位序列）也是可能的。此外，通過傳遞「:memory:」作為文件名，創建內存中的SQLite 資料庫也是可能的。

以上內容部分摘自視頻課程05後端編程Python22 資料庫編程，更多實操示例請參照視頻講解。跟著張員外講編程，學習更輕鬆，不花錢還能學習真本領。