MySQL学习入门

好的！以下是一个详细的 MySQL 入门学习文档，针对 Python 开发者，包含使用 SQLite 进行学习的示例。文档将涵盖实际开发中需要使用的各种相关操作和知识，帮助您从基础开始，逐步掌握在 Python 中使用 MySQL 的技能。

MySQL 入门学习文档

简介
环境搭建
- 2.1 安装 MySQL
- 2.2 安装 Python 和虚拟环境
- 2.3 安装数据库连接库
SQL 基础
- 3.1 数据库和表
- 3.2 数据类型
- 3.3 基本 SQL 语句
Python 操作 MySQL
- 4.1 连接到数据库
- 4.2 执行 SQL 语句
- 4.3 事务处理
- 4.4 处理异常
使用 ORM：SQLAlchemy
- 5.1 安装 SQLAlchemy
- 5.2 定义模型
- 5.3 创建和查询数据
- 5.4 更新和删除数据
使用 SQLite 进行练习
- 6.1 SQLite 简介
- 6.2 在 Python 中使用 SQLite
实际开发中的注意事项
- 7.1 数据库设计
- 7.2 性能优化
- 7.3 安全性考虑
部署 MySQL 服务
- 8.1 在本地部署 MySQL
- 8.2 在服务器上部署 MySQL
附加资源
总结

1. 简介

MySQL 是一种流行的开源关系型数据库管理系统（RDBMS），广泛应用于 Web 开发和各种应用程序。它以高性能、可靠性和易用性著称。

对于 Python 开发者，了解如何与 MySQL 进行交互是非常重要的技能。本学习文档将指导您：

理解 MySQL 的基本概念和 SQL 语句
在 Python 中连接并操作 MySQL 数据库
使用 ORM（对象关系映射）工具，如 SQLAlchemy，提高开发效率
学习实际开发中需要注意的各种操作和知识

2. 环境搭建

2.1 安装 MySQL

2.1.1 下载 MySQL

访问 MySQL 官方网站下载适合您操作系统的 MySQL 安装包。

2.1.2 安装 MySQL

根据下载的安装包，按照安装向导进行安装。
在安装过程中，设置 root 用户的密码，并记住它，后续需要使用。

2.1.3 配置 MySQL

安装完成后，确保 MySQL 服务已启动。
可以使用命令行或图形化工具（如 MySQL Workbench）连接到 MySQL。

2.1.4 验证安装

打开命令行，输入以下命令测试连接：
```
mysql -u root -p
```
输入密码后，应能进入 MySQL 命令行界面。

2.2 安装 Python 和虚拟环境

2.2.1 安装 Python

访问 Python 官网下载并安装 Python 3.6 或更高版本。

2.2.2 创建虚拟环境

使用虚拟环境隔离项目依赖。
```
python -m venv venv
```

激活虚拟环境：

Windows：
```
venv\Scripts\activate
```
macOS/Linux：
```
source venv/bin/activate
```

2.3 安装数据库连接库

2.3.1 选择数据库驱动

常用的 MySQL 数据库驱动有：
- mysql-connector-python：由 Oracle 官方提供。
- PyMySQL：纯 Python 实现。
- mysqlclient：需要编译，性能较好。
本文将使用 PyMySQL，因为它易于安装且无需编译。

2.3.2 安装 PyMySQL

pip install PyMySQL

2.3.3 安装 SQLAlchemy（可选）

后续将介绍如何使用 ORM 工具 SQLAlchemy。

pip install sqlalchemy

3. SQL 基础

在开始编写代码之前，了解一些 SQL 基础知识是非常有必要的。

3.1 数据库和表

数据库：数据的集合，每个数据库包含多个表。
表：由行和列组成的结构，用于存储数据。

3.2 数据类型

数值类型：INT、FLOAT、DOUBLE、DECIMAL
字符串类型：CHAR、VARCHAR、TEXT
日期和时间类型：DATE、TIME、DATETIME、TIMESTAMP

3.3 基本 SQL 语句

3.3.1 创建数据库

CREATE DATABASE mydatabase;

3.3.2 使用数据库

USE mydatabase;

3.3.3 创建表

CREATE TABLE users (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,name VARCHAR(100),email VARCHAR(100),age INT
);

3.3.4 插入数据

INSERT INTO users (name, email, age) VALUES ('Alice', 'alice@example.com', 30);

3.3.5 查询数据

SELECT * FROM users;

3.3.6 更新数据

UPDATE users SET age = 31 WHERE name = 'Alice';

3.3.7 删除数据

DELETE FROM users WHERE name = 'Alice';

4. Python 操作 MySQL

4.1 连接到数据库

4.1.1 导入 PyMySQL

import pymysql

4.1.2 建立连接

connection = pymysql.connect(host='localhost',user='root',password='your_password',database='mydatabase',charset='utf8mb4',cursorclass=pymysql.cursors.DictCursor
)

说明：

host：数据库服务器地址，默认本地为 localhost。
user：数据库用户名，默认管理员为 root。
password：对应用户的密码。
database：要连接的数据库名称。
charset：字符集设置为 utf8mb4，支持 Emoji 等字符。
cursorclass：指定返回结果为字典形式。

4.1.3 测试连接

try:with connection.cursor() as cursor:cursor.execute("SELECT VERSION()")result = cursor.fetchone()print("Database version:", result)
finally:connection.close()

4.2 执行 SQL 语句

4.2.1 创建表

try:with connection.cursor() as cursor:sql = """CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,name VARCHAR(100),email VARCHAR(100),age INT)"""cursor.execute(sql)connection.commit()
finally:connection.close()

4.2.2 插入数据

try:with connection.cursor() as cursor:sql = "INSERT INTO users (name, email, age) VALUES (%s, %s, %s)"cursor.execute(sql, ('Bob', 'bob@example.com', 25))connection.commit()
finally:connection.close()

4.2.3 查询数据

try:with connection.cursor() as cursor:sql = "SELECT * FROM users WHERE age > %s"cursor.execute(sql, (20,))results = cursor.fetchall()for row in results:print(row)
finally:connection.close()

4.2.4 更新数据

try:with connection.cursor() as cursor:sql = "UPDATE users SET age = %s WHERE name = %s"cursor.execute(sql, (26, 'Bob'))connection.commit()
finally:connection.close()

4.2.5 删除数据

try:with connection.cursor() as cursor:sql = "DELETE FROM users WHERE name = %s"cursor.execute(sql, ('Bob',))connection.commit()
finally:connection.close()

4.3 事务处理

默认情况下，PyMySQL 会自动开启事务。
使用 connection.commit() 提交事务。
使用 connection.rollback() 回滚事务。

4.3.1 示例：事务操作

try:with connection.cursor() as cursor:sql1 = "INSERT INTO users (name, email, age) VALUES (%s, %s, %s)"sql2 = "UPDATE accounts SET balance = balance - %s WHERE user_id = %s"cursor.execute(sql1, ('Charlie', 'charlie@example.com', 28))cursor.execute(sql2, (100, 1))connection.commit()
except Exception as e:connection.rollback()print("Transaction failed:", e)
finally:connection.close()

4.4 处理异常

在数据库操作中，可能会发生各种异常，需要进行捕获和处理。

4.4.1 常见异常

pymysql.err.InternalError：内部错误
pymysql.err.OperationalError：操作错误，如连接失败
pymysql.err.IntegrityError：完整性错误，如主键重复

4.4.2 异常处理示例

import pymysqltry:# 数据库操作pass
except pymysql.err.IntegrityError as e:print("Integrity error:", e)
except pymysql.err.OperationalError as e:print("Operational error:", e)
except Exception as e:print("Unexpected error:", e)
finally:connection.close()

5. 使用 ORM：SQLAlchemy

5.1 安装 SQLAlchemy

pip install sqlalchemy

5.2 定义模型

5.2.1 导入模块

from sqlalchemy import Column, Integer, String, create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

5.2.2 创建数据库引擎

engine = create_engine('mysql+pymysql://root:your_password@localhost/mydatabase')

5.2.3 创建基类

Base = declarative_base()

5.2.4 定义模型类

class User(Base):__tablename__ = 'users'id = Column(Integer, primary_key=True)name = Column(String(100))email = Column(String(100))age = Column(Integer)def __repr__(self):return f"<User(name='{self.name}', email='{self.email}', age={self.age})>"

5.2.5 创建表

Base.metadata.create_all(engine)

5.3 创建和查询数据

5.3.1 创建会话

Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

5.3.2 添加数据

new_user = User(name='David', email='david@example.com', age=35)
session.add(new_user)
session.commit()

5.3.3 查询数据

users = session.query(User).filter(User.age > 30).all()
for user in users:print(user)

5.4 更新和删除数据

5.4.1 更新数据

user = session.query(User).filter_by(name='David').first()
user.age = 36
session.commit()

5.4.2 删除数据

user = session.query(User).filter_by(name='David').first()
session.delete(user)
session.commit()

6. 使用 SQLite 进行练习

6.1 SQLite 简介

SQLite 是一个轻量级的嵌入式关系型数据库，无需单独安装服务器。
适合用于学习和开发阶段的测试。

6.2 在 Python 中使用 SQLite

6.2.1 使用内置模块 sqlite3

import sqlite3connection = sqlite3.connect('test.db')
cursor = connection.cursor()

6.2.2 执行 SQL 语句

cursor.execute('CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)')
cursor.execute('INSERT INTO users (name) VALUES (?)', ('Eve',))
connection.commit()

6.2.3 查询数据

cursor.execute('SELECT * FROM users')
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:print(row)

6.2.4 关闭连接

connection.close()

6.2.5 使用 SQLAlchemy 操作 SQLite

修改数据库引擎的连接字符串：

engine = create_engine('sqlite:///test.db')

其余操作与 MySQL 基本一致。

7. 实际开发中的注意事项

7.1 数据库设计

规范化：避免数据冗余，确保数据一致性。
命名规范：表名、字段名应具有意义，遵循命名规则。
主键和外键：设计合适的主键，使用外键维护表之间的关系。
索引：为常用的查询字段添加索引，提高查询性能。

7.2 性能优化

使用索引：加速查询，但过多的索引会影响写入性能。
查询优化：避免使用 SELECT *，仅选择需要的字段。
分页查询：对于大量数据，使用分页避免一次性加载过多数据。
连接池：在 Python 中使用数据库连接池，减少连接开销。

7.3 安全性考虑

防止 SQL 注入：使用参数化查询或 ORM，避免直接拼接 SQL。
加密敏感数据：对密码等敏感信息进行哈希或加密存储。
权限管理：限制数据库用户的权限，只授予必要的权限。
备份和恢复：定期备份数据库，制定恢复计划。

8. 部署 MySQL 服务

8.1 在本地部署 MySQL

安装 MySQL：参考环境搭建部分。

配置远程访问：如果需要其他机器访问本地 MySQL，需要配置允许远程连接。

-- 在 MySQL 命令行中执行
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY 'your_password' WITH GRANT OPTION;
FLUSH PRIVILEGES;

修改配置文件：编辑 my.cnf 或 my.ini，注释掉或修改 bind-address：
```
# bind-address = 127.0.0.1
```
重启 MySQL 服务。

8.2 在服务器上部署 MySQL

选择服务器：可以使用云服务器（如 AWS、阿里云、腾讯云等）。
安装 MySQL：根据服务器的操作系统，安装对应版本的 MySQL。
安全配置：
- 设置强密码。
- 禁止 root 用户远程登录，创建专用的数据库用户。
- 开启防火墙，仅开放必要的端口（如 3306）。
- 使用 SSL 加密连接。
备份策略：配置自动备份，防止数据丢失。