Python程序设计项目化教程（AI助学）（微课版）（第2版）- 课件 任务9 基于SQLite的学生信息管理系统

任务9：基于SQLite的学生信息管理系统Python程序设计1、任务描述目录2、技术准备Python程序设计3、任务实施1、任务描述几乎所有的信息管理系统都离不开数据库的支持。本任务基于SQLite数据库来实现学生信息管理系统，系统主要功能有学生基本信息的添加、删除、修改、显示和数据导入导出及成绩统计等。要完成本任务需要了解和掌握SQLite数据库的基本操作及Python如何操作SQLite数据库。Python支持目前常用的数据库，如SQLite、MySQL、Oracle、SQLServer、MongoDB等。SQLite数据库使用简单方便，且Python本身内置了操作SQLite的相应模块，不需要额外安装数据库管理系统及第三方扩展库，其他数据库的使用需要安装相应的数据库管理系统及第三方扩展库。本任务基于SQLite数据库来实现。2.1

SQLite数据库简介技术准备2.2Python操作SQLite数据库Python程序设计2.3

connection对象2.4

cursor对象2.1SQLite数据库简介1、SQLite数据库SQLite数据库是一个轻量级的关系型数据库管理系统，它的设计目标是嵌入式的，在一些嵌入式产品中应用比较广泛。SQLite中单个数据库最大允许为140TB，每个数据库完全存储在单个磁盘文件中，一个数据库就是一个文件，通过直接复制数据库文件就可实现数据库的备份。SQLite是关系型数据库，一个数据库可由多个数据库表组成，一个数据库表就是一张二维表格。每张表格都有一个名字，且名称必须是唯一的。表由若干条记录构成。每条记录包含若干个字段。每个字段的名称也必须是唯一的，每个字段都有对应的数据类型和取值范围。SQLite中支持null（空）、integer（整型）、real（浮点数）、text（文本）和blob（大二进制对象）5种数据类型。2.1SQLite数据库简介2、SQL语句SQL(StructuredQueryLanguage)结构化查询语言，是操作各种关系型数据库的通用语言。SQLite支持使用SQL语句来访问数据库。常用的SQL语句有以下几种：（1）表的创建格式：createtable表名(字段名类型，字段名类型，…)【例9‑1】创建一个student表，包含no(学号)、name(姓名)、sex(性别)、score(成绩)字段。createtablestudent(notext,nametext,sextext,scoreinteger)（2）记录的插入格式：insertinto表名([字段列表])values(字段值列表)说明：字段值和字段一一对应，如果是给所有字段赋值，字段列表可以省略。【例9‑2】向表student中插入一条记录。insertintostudentvalues('1001','李军','男',89)2.1SQLite数据库简介（3）记录的修改格式：update表名set字段名=值[，字段名=值][where条件]说明：可一次可修改一个字段的值，也可一次修改多个字段的值。如不加条件表示默认修改所有记录，否则只修改满足条件的记录。【例9‑3】将student表中成绩在60分以下的修改为60。updatestudentsetscore=60wherescore<60（4）记录的删除格式：deletefrom表名[where条件]说明：若不加条件表示删除表中所有记录，否则只删除满足条件的记录。【例9‑4】删除表中所有的男生记录。deletefromstudentwheresex='男'2.1SQLite数据库简介（5）记录的查询格式：select字段列表from表名[where条件][orderby字段[asc|desc]][groupby字段][limitn,m]说明：①

字段列表可以是表中的一个或多个字段，各字段之间用逗号分隔，如要选择所有字段，可用“*”表示。②where条件：表示只查询满足条件的记录。③orderby字段：表示查询结果按指定字段进行排序，默认升序排列(asc)，desc表示降序排列。④groupby字段：表示按字段对记录进行分组统计。常配合count()、sum()、avg()、max()和min()等函数使用。⑤limitn,m：表示选取从第n条记录开始的m条记录，如n省略，表示选取前m条记录。2.1SQLite数据库简介【例9‑5】select语句使用。①

查询student表中所有记录。select*fromstudent②

查询表中成绩在90分以上的学生记录。select*fromstudentwherescore>=90③

查询表中所有的记录，按成绩从高到低排序。select*fromstudentorderbyscoredesc④

查询表中所有男生、女生的人数。selectsex,count(*)as人数fromstudentgroupbysex⑤

查询表中从第3条记录开始的4条记录。select*fromstudentlimit3,42.1SQLite数据库简介3、可视化管理工具SQLite数据库没有提供图形操作界面，多数情况下都是通过SQL语句来对数据库操作，但也有一些可视化管理工具如SQLiteManager、SQLiteDatabaseBrowser等提供了SQLite的图形化界面，可以利用这些可视化管理工具来对数据库进行管理。2.2Python操作SQLite数据库1、模块导入Python自带对SQLite数据库的支持，要访问和操作SQLite数据库，需要先导入相应的sqlite3模块。>>>importsqlite3#导入sqlite3模块2、Python操作SQLite数据库的基本步骤（1）建立数据库连接格式：con=sqlite3.connect(<数据库名>)功能：建立与指定数据库的连接，如果指定的数据库不存在，会自动创建该数据库。连接成功后返回一个与数据库关联的connection对象。con为自行指定的connection对象名。>>>con=sqlite3.connect('d:/db/stud.db')#建立数据库连接（2）从连接对象获取游标对象cursor格式：cur=con.cursor()功能：从数据库连接对象获取游标对象cursor。con为上一步中数据库连接成功后的connection对象。cur为自行指定的游标名。2.2Python操作SQLite数据库（3）执行相应的sql语句格式：cur.execute(sql)功能：执行sql语句。cur为从数据库连接对象获取的游标对象。说明：sql语句的执行既可利用游标对象cursor的execute()方法，也可直接利用数据库连接对象connection的execute()方法。（4）提交事务格式：mit()功能：提交所有的操作，把更新写入到数据库中。（5）关闭游标和数据库连接格式：cur.close()#关闭游标对象con.close()#关闭数据库连接对象功能：关闭游标对象和数据库连接对象，释放相应的资源。2.2Python操作SQLite数据库【例9‑6】Python操作SQLite数据库的流程。>>>importsqlite3#导入sqlite3模块>>>con=sqlite3.connect('d:/db/stud.db')#建立数据库连接>>>cur=con.cursor()#获取游标对象>>>sql="insertintostudentvalues('1001','李军','男',90)"#sql语句>>>cur.execute(sql)#执行sql语句<sqlite3.Cursorobjectat0x0000001631715570>>>>mit()#提交事务>>>cur.close()#关闭游标对象>>>con.close()#关闭数据库连接2.3connection对象建立数据库连接时，连接成功返回一个与数据库相关联的connection对象。该对象提供了若干方法来对数据库操作。方法说明execute(sql[,parameters])执行一条sql语句executemany(sql[,parameters])执行多条sql语句cursor()返回连接的游标commit()执行当前事务（事务其实就是一系列操作），如果不提交，那么上次调用commit()方法之后的所有修改都不会真正保存到数据库中rollback()撤销当前事务，将数据库恢复至上次调用commit()方法后的状态close()关闭数据库连接2.4cursor对象connection对象的cursor()方法调用成功后返回一个cursor对象，用于对查询到的结果进行操作，该对象的常用方法如下表所示：方法说明execute(sql[,parameters])执行一条sql语句executemany(sql[,parameters])执行多条sql语句fetchone()从结果集中获取一条记录fetchall()从结果集中获取所有记录fetchmany([size])从结果集中获取多条记录close()关闭游标2.4cursor对象1、execute()方法格式：execute(sql[,parameters])功能：执行一条sql语句，可以为sql语句传递参数。传递参数时可以使用问号“？”和命名变量作为占位符。connection对象和cursor对象都提供了执行sql语句的execute()和executemany()方法。两者使用基本相同。2.4cursor对象execute()使用示例：>>>importsqlite3>>>con=sqlite3.connect('d:/db/stud.db')>>>cur=con.cursor()>>>sql="insertintostudentvalues('1002','孙明','男',87)">>>cur.execute(sql)<sqlite3.Cursorobjectat0x000000BEFC1955E0>>>>sql="insertintostudentvalues(?,?,?,?)"#sql语句中使用“？”作为占位符>>>cur.execute(sql,('1003','王芳','女',80))#以元组形式传递相应的参数<sqlite3.Cursorobjectat0x000000FF0F97F730>>>>sql="insertintostudentvalues(:no,:name,:sex,:score)"#使用命名变量作为占位符>>>cur.execute(sql,{'no':'1004','name':'李云','sex':'女','score':90})#以字典形式传递参数<sqlite3.Cursorobjectat0x000000BEFC1955E0>>>>mit()2.4cursor对象2、executemany()方法格式：executemany(sql[,parameters])功能：一次执行多条sql语句，同样支持为sql语句传递参数。传递参数时可以使用问号“？”和命名变量作为占位符。该方法通常用来对所有给定参数执行同一个sql语句，参数序列可以使用不同方式产生。>>>con=sqlite3.connect('d:/db/stud.db')>>>cur=con.cursor()>>>stus=[('1005','赵宁','男',78),('1006','张朋','男',98)]#待插入数据>>>sql="insertintostudentvalues(?,?,?,?)"#sql语句>>>cur.executemany(sql,stus)#为待插入数据序列中每个元素执行一次sql语句<sqlite3.Cursorobjectat0x000000BEFC1CD260>>>>mit()2.4cursor对象3、fetchone()方法当sql语句是select查询时，执行后会返回相应的查询结果集(为一可迭代对象)，fetchone()方法用于从查询结果集中读取当前一条记录，以元组的形式返回。每读取一次，指针自动往下移动到下一条记录。>>>con=sqlite3.connect('d:/db/stud.db')>>>cur=con.cursor()>>>sql="select*fromstudent">>>result=cur.execute(sql)#执行查询，返回结果集>>>row=result.fetchone()#读取一条记录>>>row('1001','李军','男',90)#结果为表中第1条记录>>>row=result.fetchone()#读取一条记录>>>row('1002','孙明','男',87)#结果为表中第2条记录2.4cursor对象4、fetchall()方法fetchall()方法用于从结果集中获取所有记录。以列表形式返回，列表中每个元素是一元组，存放的是表中的一条记录。>>>con=sqlite3.connect('d:/db/stud.db')>>>cur=con.cursor()>>>sql="select*fromstudent">>>result=cur.execute(sql)>>>rows=result.fetchall()#获取所有记录>>>rows[('1001','李军','男',90),('1002','孙明','男',87),('1003','王芳','女',80),('1004','李云','女',90),('1005','赵宁','男',78),('1006','张朋','男',98)]2.4cursor对象5、fetchmany()方法格式：fetchmany([size])功能：用于从结果集中获取指定的记录条数。如果参数size省略，则默认获取一条记录。返回结果为一列表，列表中每个元素是一元组，存放的是表中的一条记录。>>>con=sqlite3.connect('d:/db/student.db')>>>cur=con.cursor()>>>sql="select*fromstudent">>>result=cur.execute(sql)>>>rows=result.fetchmany(2)#获取2条记录>>>rows[('1001','李军','男',90),('1002','孙明','男',87)]>>>rows=result.fetchmany()#没指定大小，只获取一条记录

>>>rows[('1003','王芳','女',80)]2.4cursor对象6、

结果集的遍历当使用select查询时返回的查询结果集是一可迭代对象，既可以用前面介绍的fetchone()、fetchall()、fetchmany()方法来获取结果集中的记录，也可直接利用for循环遍历结果集。importsqlite3

con=sqlite3.connect('d:/db/stud.db')cur=con.cursor()sql="select*fromstudent"result=cur.execute(sql)forrowinresult:print(row)cur.close()con.close()3.1准备工作任务实施3.2数据库设计及操作Python程序设计3.3学生基本信息管理3.4学生成绩统计3.5系统界面3.6系统测试3.1

准备工作首先导入所需的库，相关代码如下：importosimportsqlite33.2

数据库设计及操作将学生信息存储在数据库StuDB中的student表中，表中字段包括学号、姓名、语文成绩、数学成绩和英语成绩5个字段。定义一个StuDB类，在类中添加相应方法用于建立数据库连接、创建表、关闭数据库连接等功能。相关代码如下：

3.3

学生基本信息管理1.学生信息显示在StuDB类中添加一个show()方法，用于显示学生信息，代码如下：3.3

学生基本信息管理2.学生信息添加添加学生信息时，为了保证成绩是在0~100，在StuDB类中先定义一个输入成绩的方法__enterScore()，代码如下：3.3

学生基本信息管理在信息添加、删除和修改时都需要判断学号是否存在，因此在StuDB类中定义一个方法__exists()用于判断学号是否存在，代码如下：3.3

学生基本信息管理在StuDB类中定义一个往表中插入记录的方法，代码如下：3.3

学生基本信息管理在StuDB类中定义一个添加记录的方法，用于接收用户输入的数据，先判断用户输入的学号是否存在，只有要添加的学号不存在时，才把记录添加到表中去，如果学号已经存在则给出相应的提示。代码如下：3.3

学生基本信息管理3.学生信息修改首先在StuDB类中定义一个修改表中记录的方法，代码如下：3.3

学生基本信息管理然后在StuDB类中定义一个修改学生记录的方法，用于接收用户输入的数据，只有当用户输入的学号存在时，才能修改相应的记录。代码如下：3.3

学生基本信息管理4.学生信息删除首先在StuDB类中定义一个删除表中记录的方法，代码如下：3.3

学生基本信息管理然后在StuDB类中定义一个删除学生信息的方法，用以接收用户要删除的学生的学号，如果该学号在表中存在，则删除相应的记录，否则给出相应的提示信息。代码如下：3.3

学生基本信息管理5.数据导入在StuDB类中定义一个方法，用于从文件中将学生信息数据导入到表中去，学生信息数据在文件中的存放格式是一行存放一条记录，各字段之间用逗号分隔，代码如下：3.3

学生基本信息管理6.数据导出在StuDB类中定义一个方法，用于把表中数据导出到文件中去，数据导出格式是一行存放一条记录，记录各字段之间用逗号分隔，