پایتون جهت دسترسی به دیتابیس از توابع کتابخانه ای DB-API استفاده کرده و interface هایی که برای

Size: px

Start display at page:

Download "پایتون جهت دسترسی به دیتابیس از توابع کتابخانه ای DB-API استفاده کرده و interface هایی که برای"

Valentine Bradford
5 years ago
Views:

1 MySQL و دسترسی به دیتابیس Python پایتون جهت دسترسی به دیتابیس از توابع کتابخانه ای DB-API استفاده کرده و interface هایی که برای اتصال به پایگاه داده و مدیریت داده های اپلیکیشن بایستی پیاده سازی شود بر اساس همین استاندارد می باشد. در واقع بیشتر رابط های )interface( اتصال به دیتابیس از این استاندارد پیروی می کنند. توسعه دهنده می تواند بر اساس نیاز اپلیکیشن خود دیتابیس مناسب را انتخاب کند. توابع کتابخانه ای اتصال و استفاده از دیتابیس زبان پایتون )API( از database server های زیر پشتیبانی می کند: GadFly msql MySQL PostgreSQL Microsoft SQL Server 2000 Informix Interbase Oracle Sybase برای مشاهده لیست interface های اتصال به دیتابیس می توانید به این لینک مراجعه کنید:. الزم به ذکر است که برای اتصال به هر دیتابیس مجزا و جهت دسترسی یا مدیریت داده های اپلیکیشن می بایست یک ماژول DB API جداگانه دانلود و نصب نمایید. به طور مثال چنانچه توسعه دهنده می بایست عالوه بر MySQL به دیتابیس Oracle دسترسی پیدا کند بدیهی است که باید ماژول های مجزا هریک را جداگانه از اینترنت بارگیری کرده و نصب نماید )ماژول های دیتابیس MySQL و.)Oracle DB API یک حداقل استاندارد برای مدیریت دیتابیس با استفاده از ساختار و دستور نحوی زبان برنامه نویسی پایتون در اختیار توسعه دهنده قرار می دهد. استفاده از این مجموعه توابع کتابخانه ای یا API مراحل زیر را شامل می شود:

2 وارد کردن ماژول این مجموعه توابع کتابخانه ای با استفاده از دستور import برقراری اتصال به دیتابیس صدور و فراخوانی دستورات و توابع procedure( )Store مورد نیاز SQL بستن و قطع اتصال به دیتابیس در آموزش حاضر تمامی این مباحث را با دیتابیس رابطه ای MySQL مدیریت می کنیم. به همین جهت ماژول MySQLdb را بارگیری نموده و نصب می کنیم. MySQLdb interface یک رابط یا MySQLdb برای اتصال به سرویس دهنده دیتابیس MySQL Database ( MySQL )server با زبان برنامه نویسی پایتون است که توسعه دهنده می بایست برای دسترسی و مدیریت داده های اپلیکیشن آن را پیاده سازی کند. این اینترفیس ویرایش Database API 2.0 پایتون را پیاده سازی کرده و بر پایه ی MySQL C API ساخته شده است. نصب MySQLdb جهت استفاده از توابع MySQLdb الزم است ماژول آن را بر روی دستگاه خود نصب نمایید. کافی است دستورات زیر را در اسکریپت پایتون لحاظ کرده و آن ها را اجرا نمایید: کد فوق یک پیغام خطا مبنی بر اینکه ماژول MySQLdb نصب نشده است تولید می کند: Traceback (most recent call last): File "test.py", line 3, in <module> ImportError: No module named MySQLdb به منظور نصب ماژول MySQLdb کافی است دستورات زیر را تایپ نمایید:

3 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 نکته: الزم است جهت نصب ماژول فوق root privilege )مجوز در سطح دسترسی به فایل های ریشه( داشته باشید. پیاده سازی اتصال به دیتابیس connection( )Database پیش از اتصال به دیتابیس MySQL الزم است اقدامات زیر را کامل انجام داده باشید: یک دیتابیس به نام TESTDB ایجاد نموده اید. یک جدول به نام EMPLOYEE در دیتابیس مزبور تعریف کرده اید. جدول مورد نظر فیلدهایی به نام SEX AGE LAST_NAME FIRST_NAME و INCOME را دربرمی گیرد. جهت دسترسی به دیتابیس User ID )شناسه ی کاربری( را بر روی "testuser" و گذرواژه را بر روی "test123" تنظیم کرده اید. ماژول MySQLdb به طور کامل بر روی دستگاه مورد نظر نصب شده است. با مفاهیم پایه و ابتدایی دیتابیس MySQL آشنایی کافی داشته باشید. ماژول ذیل مثالی را مشاهده می کنید که در آن توسعه دهنده با زبان پایتون به دیتابیس رابطه ای MySQL به نام "TESTDB" متصل می شود. # execute SQL query using execute() method. cursor.execute("select VERSION()")

4 خروجی اسکریپت فوق در دستگاه مبتنی بر Linux به صورت زیر می باشد. # Fetch a single row using fetchone() method. data = cursor.fetchone() print "Database version : %s " % data Database version : زمانی که اتصال به دیتابیس یا منبع داده ای مورد نظر با موفقیت انجام می شود یک آبجکت Connection در خروجی بازگردانی شده و متعاقبا داخل آبجکت db جهت استفاده در آینده ذخیره می گردد. در غیر این صورت cursor مقدار db برابر None قرار داده خواهد شد. آبجکت db سپس جهت اعالن و آماده سازی آبجکت استفاده می شود. حال به منظور اجرای دستورهای درخواست داده و پرس و جو از دیتابیس متد execute() بر روی آبجکت cursor فراخوانی می شود. در پایان پیش از خروج از دیتابیس اتصال به دیتابیس قطع شده و منابع مورد استفاده آزاد می شوند. ایجاد جدول دیتابیس پس از اینکه اتصال به دیتابیس برقرار شد توسعه دهنده می تواند اقدام به ساخت جدول و درج سطر در جداول دیتابیس نماید. برای این منظور الزم است متدexecuteرا بر روی آبجکتcursorصدا بزند. مثال در زیر یک جدول به نامEMPLOYEEایجاد می کنیم: # 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,

5 LAST_NAME CHAR(20), AGE INT, SEX CHAR(1), INCOME FLOAT )""" عملیات INSERT این عملیات زمانی اجرا می شود که توسعه دهنده بخواهد سطر و رکورد جدید در جدول دیتابیس جاری درج نماید. مثال مثال زیر دستورINSERTزبانSQLرا برای ایجاد رکورد جدید در جدولEMPLOYEEاجرا می کند: # 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 # Commit your changes in the database db.commit() except: # Rollback in case there is any error db.rollback() مثال فوق را می توان جهت تولید Query های SQL به صورت dynamic )در زمان اجرا( به صورت زیر نوشت: # Prepare SQL query to INSERT a record into the database. sql = "INSERT INTO EMPLOYEE(FIRST_NAME, \ LAST_NAME, AGE, SEX, INCOME) \

6 VALUES ('%s', '%s', '%d', '%c', '%d' )" % \ ('Mac', 'Mohan', 20, 'M', 2000) try: # Execute the SQL command # Commit your changes in the database db.commit() except: # Rollback in case there is any error db.rollback() مثال تکه کد زیر روش دیگری از درج داده در سطر است که در آن شما می توانید پارامترها را به صورت مستقیم به متد execute ارسال کنید:... user_id = "test123" password = "password" con.execute('insert into Login values("%s", "%s")' % \ (user_id, password))... عملیات خواندن داده ها )READ( عملیاتREADمنحصرا اطالعات مفیدی را از دیتابیس واکشی می کند. پس از برقرار اتصال به دیتابیس می توان از آن جهت درخواست داده های مورد نظرQueryگرفت. دو متد() fetchone و () fetchallنیز برای همین منظور تعبیه شده اند. () fetchone :این متد همان طور که از اسم آن پیدا است تنها یک رکورد یا سطر را در خروجی برمی گرداند. در واقع متد حاضر سطر بعدی از میان مجموعه سطرهای داده set( result خروجی کوئری( را بازگردانی می نماید. زمانی که توسعه دهنده با استفاده از cursorاز دیتابیس کوئری می گیرد خروجی یکآبجکت result )مجموعه set سطرهای داده(می باشد. :fetchall() متد جاری قادر است همزمان چندین مقدار را ازدیتابیس واکشی کند. این متد تمامی سطرهای موجود در مجموعه سطرهای داده یاآبجکتset result را بازیابی می کند. اگر برخی از سطرها قبال از دیتابیس استخراج شده باشد در آن صورت باقی سطرها از آبجکتset resultواکشی می شود. :rowcount این المان یک attribute فقط خواندنی )read-only( است و تعدد سطرهایی که تحت تاثیر متد execute() قرار گرفتند را بازمی گرداند.

7 مثال procedure زیر تمامی سطرهای موجود در دیتابیس را از جدول EMPLOYEE که مقدار فیلد income آن بیشتر از 1000 می باشد را به عنوان خروجی کوئری بازمی گرداند: # Prepare SQL query to INSERT a record into the database. sql = "SELECT * FROM EMPLOYEE \ WHERE INCOME > '%d'" % (1000) try: # Execute the SQL command # 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" خروجی زیر را برمی گرداند: fname=mac, lname=mohan, age=20, sex=m, income=2000 عملیات UPDATE و بروز رسانی داده ها زمانی که عملیاتUPDATEبر روی دیتابیس اجرا می شود یک یا چندین سطر موجود در این دیتابیس با داده های جدید بروز رسانی می شوند.

8 procedureو قطعه کدی که در زیر مشاهده می کنید تمامی رکوردهایی که مقدار فیلدSEXآن ها' M 'می باشد را بروز رسانی می کند.در مثال جاری مقدار فیلدAGEتمامی مردها را به میزان یک سال افزایش می دهیم. # Prepare SQL query to UPDATE required records sql = "UPDATE EMPLOYEE SET AGE = AGE + 1 WHERE SEX = '%c'" % ('M') try: # Execute the SQL command # Commit your changes in the database db.commit() except: # Rollback in case there is any error db.rollback() مثال عملیات DELETE و حذف رکورد از دیتابیس عملیاتDELETEزمانی استفاده می شود که الزم باشد یک یا چند رکورد از دیتابیس مورد نظر پاک شوند.کد حاضر تمامی رکوردهای جدولEMPLOYEEکه مقدار فیلدAGEآن ها بیش از 20 می باشد را حذف می نماید: # Prepare SQL query to DELETE required records sql = "DELETE FROM EMPLOYEE WHERE AGE > '%d'" % (20) try: # Execute the SQL command # Commit your changes in the database db.commit() except: # Rollback in case there is any error مثال

9 db.rollback() اجرای تراکنش بر روی دیتابیس )Transactions( تراکنش یک مکانیزم استکه دیتابیس را از یک وضعیت پایدار به وضعیت سالم و پایدار دیگر انتقال می دهد. تراکنش مجموعه ای از دستورها است که یا همه یآن ها با موفقیت اجرا می شوند یا هیچکدام انجام نمی شوند. تراکنش دارای چهار ویژگی معروف می باشد: Atomicity )اصل یا همه یا هیچ(: تراکنش یا کامال و به صورت یک پکیج اجرا می شود یا هیچ اتفاقی نمی افتد. Consistency )اصل یکپارچگی و پایداری(: یک تراکنش بایدپایگاه داده را ازوضعیت پایدار و مشخصبه وضعیت سالم مشخص و پایدار دیگریانتقال دهد. Isolation )اصل انزوا(: اطمینان حاصل می کند که تراکنش هایی که به طور همزمان اجرا می شوند بر روی یکدیگر و سالمت دیتابیس اثری نمی گذارد گویا هر یک در انزوا و به طور جداگانه اجرامی شوند. Durability )اصل پایایی و ماندگاری(: زمانی که یک تراکنش به صورت نهایی ثبت و به اجرا رسید )commit( اثرشان ماندگار و پایا خواهد بود حتی اگر سیستم دچار خرابی ناگهانی شود. DB API 2.0 و توابع دسترسی و مدیریت دیتابیس دو متد commit یا rollback را به ترتیب جهت ثبت نهایی تراکنش و بازگردانی آن به وضعیت قبل از تراکنش ارائه می دهد. مثال از قبل حتما با نحوه ی پیاده سازی تراکنش آشنایی دارید. در زیر مثالی مشابه را می بینید: # Prepare SQL query to DELETE required records sql = "DELETE FROM EMPLOYEE WHERE AGE > '%d'" % (20) try: # Execute the SQL command # Commit your changes in the database db.commit() except: # Rollback in case there is any error db.rollback()

10 عملیات Commit و ثبت نهایی Commitعملیاتی است که به دیتابیس اعالن می کند که باید تمامی تغییرات خود را به صورت نهایی ثبت کردهو پس از انجام آن دیگر امکان بازگشت به وضعیت قبلی وجود ندارد. در زیر تکه کد ساده ای را مشاهده می کنید که متد() commitرا بر روی آبجکتdbصدا می زند. عملیات ROLLBACK و بازگشت به وضعیت قبلی db.commit() اگر از تغییرات ثبت شده رضایت کامل ندارید می توانید دیتابیس را به وضعیت قبل از انجام تراکنش بازگردانید. برای این منظور کافی است متد() rollbackرا بر روی آبجکتdbفراخوانی نمایید. قطع اتصال به دیتابیس )متد )close() جهت بستن اتصال به دیتابیس کافی است متد() closeرا به صورت زیر فراخوانی نمایید: db.rollback() اگر اتصال به دیتابیس با فراخوانی متد close() بسته شود در آن صورت تمامی تراکنش های انجام نشده به صورت نهایی توسط DB به وضعیت قبلی بازگردانی می شوند. مدیریت خطاها خطاها بر اثر عوامل مختلفی رخ می دهند. برخی از خطاها بر اثر خطا گرامری واشکال در سینتکس دستورSQLاجرا شده رخ می دهند. برخی دیگر بر اثر عدم موفقیت در اتصال failure( )connection و برخی هم به دلیل فراخوانی متدfetchبر روی دستوری که قبال یا کامال انجام شدهو یا لغو گردیده اتفاق می افتند. DBتعدادی API خطا اعالن می کند که باید در هر ماژولی تعریف شده باشد. این خطاها )exceptions( در جدول زیر لیست شده اند:

11 شرح خطا Warning برای خطاهای جزئی صادر می شود. الزم است از StandardError ارث بری نمایید. Error کالس پایه برای صدور و تعریف خطا. باید از کالس StandardError ارث بری شود. InterfaceError برای خطاهایی که در ماژول دیتابیس و نه خود دیتابیس رخ می دهد بکار می رود. بایستی از کالس Error ارث بری شود. DatabaseError برای خطاهایی که در دیتابیس رخ می دهد صادر می شود. بایستی از کالس Error ارث بری شود. DataError کالس ارث بری شده از DatabaseError که به خطاهای موجود در داده ها اشاره می کند. OperationalError کالس ارث بری شده از DatabaseError که به خطاهایی نظیر قطع اتصال به دیتابیس اشاره می کند. این خطاها معموال از کنترل Python scripter خارج است. IntegrityError کالس ارث بری شده از DatabaseError که برای سناریوهایی تعبیه شده که در آن به اصل جامعیت ارجاعی integrity( )referential دیتابیس همچون قید های یگانگی )unique( یا کلید خارجی constraint( )foreign key لطمه وارد شده باشد. InternalError کالس ارث بری شده از DatabaseError که به خطاهای داخلی ماژول دیتابیس همچون عدم وجود و فعال بودن cursor اشاره دارد.

12 ProgrammingError کالس ارث بری شده از DatabaseError که به خطاهایی نظیر انتخاب اسم غیرمجاز برای جدول اشاره داشته و مربوط به برنامه نویس می باشد. NotSupportedError کالس مشتق از DatabaseError که زمانی صدا زده می شود که قابلیت فراخوانی شده پشتیبانی نمی شود. اسکریپت های پایتون اپلیکیشن شما می بایست تمامی این خطاها را مدیریت کند. اما الزم است قبل از بکار بردن هر کدام از این exception ها اطمینان حاصل نمایید که MySQLdb امکان پشتیبانی از آن ها را دارد.

بسم اهلل الرحمن الرحیم

بسم اهلل الرحمن الرحیم آموزشگاه تحلیل داده تخصصی ترین مرکز برنامه نویسی و دیتابیس در ایران آموزش نحوه ی از استفاده اندروید List در قسمت ششم مدرس : مهندس افشین رفوآ آموزش نحوه ی استفاده از List در اندروید