第12章 数据库编程

第12章数据库编程第12章数据库编程了解数据库的相关概念及其关键特性。掌握SQL语言的基本语法和用法。学会安装与配置MySQL数据库。熟悉MySQL数据库的基本操作。掌握使用Python连接MySQL并执行SQL语句进

行数据管理。主要内容12.1数据库基础12.2SQL基础12.3MySQL数据库12.4Python的MySQL编程12.5应用案例：用户注册登录12.6上机实践：设计学生信息管理系统12.1数据库基础12.1数据库基础5理解数据库的基本概念、DBMS功能及关系型数据库的核心要素。

先定一个小目标！数据库（DataBase，简称DB）数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。其主要特性如下。（1）结构化：数据以结构化的形式存储，便于查询和管理。（2）共享性：支持多用户并发访问，实现数据资源共享。（3）持久性：数据长期存储在计算机系统中，不随程序的结束而消失，确保数据的持续可用性。数据库基础6数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，简称DBMS）数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的软件层，负责对数据库进行统一的管理和控制。它为用户和应用程序提供访问数据库的方法，并确保数据的安全性和完整性。常见的DBMS有MySQL、Oracle、SQLServer和SQLite等。DBMS的主要功能如下。（1）数据定义：定义数据库中的数据结构和对象，如创建表、视图、索引等。（2）数据操纵：对数据进行插入、查询、更新和删除等操作，通常使用SQL语句实现。（3）数据控制：维护数据的安全性、完整性和一致性，包括权限管理、事务处理等。数据库基础7数据库系统（DataBaseSystem，简称DBS）数据库系统是在计算机系统中引入数据库后的整体架构，结合了计算机软硬件工具，为数据的存储、管理、处理和维护提供了全面的解决方案。其主要组成部分如下。（1）计算机硬件：提供数据库运行的硬件基础。（2）数据库：存储数据的结构化集合。（3）数据库管理系统：负责数据库的创建、管理和维护。（4）数据库应用程序：基于DBMS开发的，用于实现特定业务功能的程序。（5）用户：指使用数据库的人员，包括数据库管理员（DBA）、应用程序员、系统分析员和终端用户等。数据库基础8在数据库系统中，各层次软件之间的相互关系，如下图所示。数据库基础9关系型数据库关系型数据库是基于关系模型的数据库系统。在关系型数据库中，数据被组织成一系列相互关联的表格。这些表格通过特定的关系（如主键和外键）相互关联，形成一个结构化的数据集合。数据库基础10关系型数据库关系型数据库的常用术语包括。（1）关系（Relation）：一个关系对应一张二维表，由行和列组成。（2）记录（Record）：表中的每一行数据被称为一个记录或元组。（3）字段（Field）：表中的每一列数据被称为一个字段或属性。（4）主键（PrimaryKey）：用于唯一标识表中每条记录的关键字段，可以由单个或多个字段组合而成。主键的值必须是唯一的，且不能为空。数据库基础1112.2SQL基础结构化查询语言（StructuredQueryLanguage，简称SQL）结构化查询语言是关系型数据库管理系统的标准语言。它为用户提供了一个统一且标准的接口，用于访问、查询、更新和管理关系数据库中的数据。SQL的使用方式主要有以下两种。（1）联机交互使用：在数据库管理系统的可视化界面或命令行界面直接输入SQL命令并执行。这种方式适合练习和测试SQL命令。（2）嵌入高级编程语言：将SQL语句嵌入到如Python、Java等高级编程语言中，用于开发数据库应用程序。这种方式使得开发者能够利用SQL的强大功能，在应用程序中实现对数据库的复杂操作。SQL基础1312.2.1数据库与表的创建14掌握在数据库中创建数据库和表的基本语法及操作步骤。

先定一个小目标！数据库作为数据的集合，提供了数据的组织和管理基础；而表则是数据库的基本构成单元，用于存储和管理具体的数据记录。数据库与表的创建15创建数据库的语法格式如下。在MySQL环境中，创建一个名为stu_db的数据库。创建数据库16CREATEDATABASE数据库名称;创建数据库后，为了在该数据库中执行操作，需要选择它作为当前工作数据库。选择数据库的语法格式如下。选择stu_db作为当前工作数据库。创建数据库17USE数据库名称;创建表时，需定义表的列、数据类型以及相关的约束条件。创建表的语法格式如下。创建表18CREATETABLE表名称(<字段名称1><数据类型>[约束条件],<字段名称2><数据类型>[约束条件],...);在stu_db数据库中创建一个名为students的学生信息表，其字段结构如下表所示。创建表19字段名描述数据类型字段属性Sno学号INT主键Sname姓名VARCHAR（20）不允许为空Sgender性别CHAR（2）默认值为“男”Sage年龄TINYINT不允许为空Sdir系别VARCHAR（50）不允许为空创建一个名为students的学生信息表。创建表后，可以使用DESC或DESCRIBE命令查看表的结构。查看students表的结构。创建表2012.2.2插入、修改和删除表中的数据21掌握在数据库表中插入、修改和删除数据的基本SQL语句及操作。

先定一个小目标！数据库中的数据经常需要进行更新和维护。在成功创建数据库和表之后，接下来将介绍如何高效地处理这些数据。插入、修改和删除表中的数据22当需要在数据库表中添加新记录时，可以使用INSERTINTO语句，其语法格式如下。INSERT语句的语法格式说明如下。（1）字段列表的顺序应与值的列表顺序相对应。（2）非空（NOTNULL）和主键字段在插入时必须提供数据。（3）如果为所有列插入数据，可以省略字段列表。插入数据23INSERTINTO表名称[(字段1[,字段2,...,字段n])]VALUES(值1[,值2,...,值n]);当students表被创建后，使用INSERTINTO语句向表中添加数据。插入数据24要修改数据库表中已存在的数据，可以使用UPDATE语句，其语法格式如下。UPDATE语句的语法格式说明如下。（1）SET子句用于指定要修改的字段及其新值。（2）WHERE子句用于指定应更新哪些记录。如果省略此子句，将更新表中的所有记录。修改数据25UPDATE表名称SET字段1=表达式1[,...,字段n=表达式n][WHERE<条件>];修改students表中的数据，将姓名为“李华”的学生的年龄更改为21岁。修改数据26要从数据库表中删除数据，可以使用DELETEFROM语句，其语法格式如下。DELETE语句的语法格式说明如下。（1）结合WHERE子句，可以精确地删除满足特定条件的记录。（2）如果省略WHERE子句，将删除表中的所有记录。删除数据27DELETEFROM表名[WHERE<条件>];删除students表中名为“郭瑶”的学生的记录。注意：删除操作是不可逆的。在执行删除操作之前，请务必确认要删除的数据。删除数据2812.2.3数据查询29掌握使用SELECT语句进行基本查询、条件查询、分类汇总查询及结果排序的方法。

先定一个小目标！在数据库操作中，查询是一项核心功能，它允许用户从数据库表中检索出所需的信息。SQL中的SELECT语句是实现这一功能的主要工具，其语法格式如下。数据查询30SELECT[ALL|DISTINCT]<列名|列表达式>[,<列名|列表达式>]…FROM<表名或视图名>[,<表名或视图名>]…[WHERE<条件表达式>][GROUPBY<列名>[HAVING<条件表达式>]][ORDERBY<列名>[ASC|DESC]];SELECT语句的语法格式说明如下。（1）SELECT子句：指定查询结果中要显示的列或列表达式。使用DISTINCT关键字可去除结果中的重复行。（2）FROM子句：指定查询的数据来源表或视图，可以是一个或多个。（3）WHERE子句：过滤结果，只返回满足条件的行。（4）GROUPBY子句：将结果按指定列分组，常与统计函数一起使用。（5）HAVING子句：在分组后过滤结果，只返回满足条件的组。（6）ORDERBY子句：对查询结果进行排序。数据查询31基本查询用于检索表中的指定列数据。查询students表的全部数据。查询students表的学号Sno和姓名Sname信息。基本查询32条件查询通过WHERE子句来过滤结果，只返回满足特定条件的行。查询students表中所有年龄大于20岁的学生姓名。条件查询33分类汇总查询通常用于统计和分析数据，通过GROUPBY子句和统计函数来实现。常用的统计函数如下表所示。分类汇总查询34字段名说明AVG(列名)统计列的平均值。例如，求平均成绩为AVG(成绩)COUNT(*)统计记录的总数SUM(列名)统计列的总和。例如，求总分为SUM(成绩)MAX(列名)统计列的最大值。例如，求最高分为MAX(成绩)MIN(列名)统计列的最小值。例如，求最低分为MIN(成绩)查询students表中各个专业的学生人数。以上代码使用GROUPBY子句按专业对学生进行分组，并通过COUNT(*)函数计算每个专业的学生人数。分类汇总查询35查询students表中哪些专业的学生人数超过两人。以上代码使用HAVING子句进一步过滤分组后的结果，只返回学生人数超过两人的专业及其对应的学生人数。分类汇总查询36使用ORDERBY子句可以对查询结果进行排序。关于ORDERBY子句的一些注意事项如下。（1）当SQL查询语句中同时包含多个子句时（如WHERE、GROUPBY、HAVING、ORDERBY），ORDERBY子句必须位于最后。（2）在ORDERBY子句中，可以使用列的别名或列的实际名称进行排序。（3）默认情况下，ORDERBY子句按照升序（ASC）排序。如果希望按照降序排序，需要明确指定DESC。查询结果排序37查询student表中女生的姓名和专业，并按学号降序排列。以上代码首先使用WHERE子句筛选出性别为“女”的学生。然后，使用SELECT子句选择了学生的姓名、专业和学号，并为它们分别指定了别名“姓名”、“专业”和“学号”。最后，使用ORDERBY子句按照“学号”的降序（DESC）排列查询结果。查询结果排序3812.3MySQL数据库MySQL是一个功能强大的关系型数据库管理系统（RDBMS），最初由瑞典的MySQLAB公司开发，后被甲骨文公司收购。MySQL凭借其卓越的性能、易用性、稳定性以及开源免费的优势，成为了当下最流行的关系型数据库管理系统之一。MySQL数据库4012.3.1MySQL数据库的下载与安装41学会从MySQL官网下载MySQL数据库系统，成功安装并完成基本配置。

先定一个小目标！打开浏览器，访问MySQL的官方网站下载页面：/downloads/installer/，获取MySQL数据库的安装软件。安装软件下载42如下图所示，在MySQLInstaller8.0.37的界面中，用户可以选择两个版本：mysql-installer-web-community-.msi（在线安装版）和mysql-installer-community-.msi（离线安装版）。鉴于网络连接的稳定性和安装效率，推荐选择离线安装版。单击离线安装版对应的“Download”按钮开始下载。安装软件下载43以在Windows11操作系统下安装MySQL8.0版为例，安装步骤如下。（1）双击下载的“mysql-installer-community-.msi”文件，启动MySQLInstaller安装向导，弹出如下图所示界面。系统进入“ChoosingaSetupType”（选择安装类型）窗口，该窗口提供了如下四种安装类型供用户选择。安装步骤44选择“Full”进行完整安装以在Windows11操作系统下安装MySQL8.0版为例，安装步骤如下。（2）进入“Installation”（安装）窗口，单击“Execute”按钮，开始安装MySQL文件。安装完成后，在“Status”（状态）列将显示“Complete”（安装完成）。安装步骤45安装MySQL8.0后，通常需要进行一些基本配置。（1）选择适合使用场景的“ConfigType”（配置类型），初学者常选“DevelopmentComputer”（开发计算机）。（2）确认TCP/IP连接方式已启用并默认使用端口号3306。（3）选择“AuthenticationMethod”（授权方式），推荐使用“UseStrongPasswordEncryptionforAuthentication”，这是基于SHA256加密的新授权方式。（4）在“AccountsandRoles”（账号和角色）部分，为root账户设置强密码，并根据需要创建其他账户。（5）将MySQL服务配置为Windows服务，以便通过服务管理工具进行管理，并可选择在系统启动时自动运行MySQL服务。完成这些步骤后，MySQL服务器将配置完成并可以开始使用。MySQL8.0的配置4612.3.2MySQL服务器的启动、关闭和登录47掌握MySQL服务器的启动、关闭方法，并能通过命令行客户端和命令提示符两种方式登录MySQL服务器。

先定一个小目标！在成功安装MySQL数据库系统之后，启动MySQL服务器是开始数据库操作的首要步骤。同样，在不使用MySQL时，正确地关闭服务器能够节省系统资源并确保安全性。此外，登录MySQL服务器是进行数据库管理、查询和修改等操作的基础。MySQL服务器的启动、关闭和登录48MySQL安装和配置完成后，需确保服务器进程已启动，才能通过客户端工具登录并进行数据库操作。启动和关闭MySQL服务器的操作步骤如下。（1）检查MySQL服务状态单击“开始”菜单，在搜索框中输入“services.msc”命令并按“Enter”键，打开“服务”窗口。在服务列表中，找到MySQL服务（通常名为“MySQL”或带有版本号），检查其状态是否为“正在运行”。如未运行，可右键单击该服务项，选择“启动”来手动启动MySQL服务器。MySQL服务器的启动和关闭49（2）更改MySQL服务的启动类型如需更改MySQL服务的启动类型，可以在“服务”窗口中，右键单击MySQL服务，选择“属性”命令。找到“启动类型”下拉列表，选择服务的启动方式，如“自动”、“手动”或“禁用”。（3）关闭MySQL服务器如需关闭MySQL服务器，可在“服务”窗口中找到MySQL服务并右键单击，选择“停止”选项。找到“服务状态”栏，单击“停止”按钮，即可停止MySQL服务的运行。MySQL服务器的启动和关闭50在Windows操作系统中，两种常见方式登录MySQL服务器如下。（1）使用MySQL命令行客户端单击开始菜单中的“MySQL”文件夹下的“MySQLServer8.0CommandLineClient”，打开MySQL8.0CommandLineClient窗口。在提示输入密码时，输入安装时设置的root账户密码。当出现“mysql>”提示符时，表示已经成功登录MySQL服务器。MySQL服务器登录51在Windows操作系统中，两种常见方式登录MySQL服务器如下。（2）通过“命令提示符”窗口通过“命令提示符”窗口登录MySQL服务器的步骤如下。①单击“开始”菜单，在搜索框中输入“cmd”命令并按“Enter”键，打开“命令提示符”窗口。②输入“cdC:\ProgramFiles\MySQL\MySQLServer8.0\bin”命令并按“Enter”键，进入MySQL的bin目录。③在bin目录下，输入“mysql-uroot-p”命令并按“Enter”键，系统提示“Enterpassword:”时，输入root账户密码，当出现“mysql>”提示符时，表示已经成功登录MySQL服务器。MySQL服务器登录5212.4Python的MySQL编程Python通过pymysql模块与MySQL数据库进行交互，支持数据的存储、查询和管理等操作。本节将介绍pymysql模块的安装方法，以及如何使用它来进行数据库编程。Python的MySQL编程5412.4.1安装pymysql模块55学会使用pip命令安装pymysql模块，并验证其是否成功安装。

先定一个小目标！使用pymysql模块与MySQL数据库进行交互之前，需要确保已经安装了该模块。安装pymysql模块的步骤如下。1.打开命令行工具根据操作系统的不同，选择相应的命令行工具。在Windows系统上，可以使用命令提示符（CMD）或PowerShell。在macOS或Linux系统上，则使用终端（Terminal）。2.执行安装命令在命令行窗口中，输入以下命令并按回车键执行。3.验证安装安装完成后，可通过以下命令来查看已安装的Python包列表，确认pymysql模块及其版本号。安装pymysql模块5612.4.2访问数据库的步骤57掌握使用pymysql模块访问MySQL数据库的基本步骤。

先定一个小目标！使用Python操作MySQL数据库时，为确保能够安全、有效地连接到数据库并执行各种数据库操作，需要遵循一定的步骤。访问MySQL数据库并执行相关操作的基本步骤如下。1.导入pymysql模块为了与MySQL数据库进行交互，需要导入pymysql模块，语法格式如下。访问数据库的步骤58importpymysql2.建立数据库连接使用pymysql.connect()函数建立与MySQL数据库的连接。该函数接受多个参数，用于指定连接的各种属性，其语法格式如下。访问数据库的步骤59数据库连接对象=pymysql.connect(host='主机名',user='用户名',password='密码',database='数据库名',port=3306,charset='utf8mb4',connect_timeout=10,autocommit=False)pymysql.connect()函数常用的参数如下表所示。注意：在使用pymysql.connect()函数时，必须提供host、user、password和database这四个参数的有效值，以便成功连接到MySQL数据库。其他参数可以根据需要进行设置。访问数据库的步骤60参数说明host数据库服务器地址。默认为None，表示使用本地主机（localhost）user数据库用户名。需要显式指定用户名password数据库用户密码。需要显式指定密码database要连接的数据库名。需要显式指定数据库名port端口号，默认为3306，这是MySQL的默认端口charset连接数据库的字符编码。通常建议设置为'utf8mb4'以支持全字符集connect_timeout连接数据库的超时时间（秒）。默认为10秒autocommit是否自动提交事务，默认为False，表示需要手动提交事务3.创建游标对象通过调用连接对象的cursor()方法，创建一个游标对象。其语法格式如下。访问数据库的步骤61游标对象=数据库连接对象.cursor()4.执行SQL命令使用游标对象的execute()方法，可以执行SQL语句。对于非SELECT语句，此方法返回受影响的行数。其语法格式如下。调用execute()方法执行SQL语句的具体方法如下表所示。注意：对于SELECT查询，execute()方法本身不返回查询结果，而是将结果集存储在游标对象中。访问数据库的步骤62具体方法说明游标对象.execute(sql)执行一条SQL语句游标对象.execute(sql,parameters)执行一条带参数的SQL语句游标对象.executemany(sql,parameters)执行多条带参数的SQL语句游标对象.execute(SQL语句)5.获取查询结果获取游标查询结果的具体方法如下表所示。访问数据库的步骤63具体方法说明游标对象.fetchone()获取结果集的下一条记录，无数据时返回None游标对象.fetchmany(n)获取结果集中的n条记录，无数据时返回空list游标对象.fetchall()获取结果集中的所有记录，无数据时返回空list游标对象.rowcount获取上一个execute()操作影响的行数（对于非SELECT语句）6.提交或回滚事务（1）提交数据库如果执行的SQL命令涉及到更改数据库状态的操作（如INSERT、UPDATE、DELETE），需要使用commit()方法来提交事务，使更改生效。commit()方法语法格式如下。（2）回滚数据库如果在执行过程中遇到错误，可以使用rollback()方法回滚事务，撤销所有未提交的更改。rollback()语法格式如下。访问数据库的步骤64数据库连接对象.commit()数据库连接对象.rollback()7.关闭连接和游标最后，需要关闭游标和数据库连接，以释放资源。（1）关闭游标对象，其语法格式如下。（2）关闭数据库连接对象，其语法格式如下。访问数据库的步骤65游标对象.close()数据库连接对象.close()12.4.3创建数据库和表66理解并掌握在Python中使用pymysql模块创建数据库和表的方法。

先定一个小目标！使用Python程序在MySQL中创建一个名为stu_db的数据库。创建数据库671importpymysql2

3#建立与MySQL服务器的连接4connection=pymysql.connect(host='localhost',user='root',password='123456')5try:6cursor=connection.cursor()#创建一个游标对象7cursor.execute("CREATEDATABASEIFNOTEXISTSstu_db;")#执行SQL语句8mit()#提交事务9print('Databasecreatedsuccessfully')10cursor.execute("SHOWDATABASES;")#显示所有的数据库11print('Alldatabases:',cursor.fetchall())12exceptExceptionase:13print(f'Anerroroccurred:{e}')14finally:15cursor.close()#关闭游标16connection.close()#关闭连接代码运行结果如下。创建数据库68在stu_db数据库中，创建一个名为students的学生信息表。创建表691importpymysql2

3#连接到MySQL服务器和stu_db数据库4connection=pymysql.connect(host='localhost',user='root',password='123456',database='stu_db')5try:6cursor=connection.cursor()7#定义创建表的SQL语句

8sql="""9CREATETABLEstudents(SnoINTPRIMARYKEY,SnameVARCHAR(20)NOTNULL,SgenderCHAR(2)DEFAULT'男',SageTINYINTNOTNULL,SdirVARCHAR(50)NOTNULL)10"""11cursor.execute(sql)12mit()13print('Tablecreatedsuccessfully')14cursor.execute("SHOWTABLES;")#显示stu_db数据库中的所有表15print('Alltablesinstu_db:',cursor.fetchall())16exceptExceptionase:17print(f'Anerroroccurred:{e}')18finally:19cursor.close()20connection.close()代码运行结果如下。代码执行后，可通过MySQL命令行客户端验证students表否已成功创建并查看其结构。查看结果如右图所示。创建表7012.4.4数据库的插入、更新、删除和查询71理解并掌握使用pymysql模块进行数据库的插入、更新、删除和查询操作的方法。

先定一个小目标！在成功创建了数据库和表之后，可以使用SQL语句执行数据库中的核心操作：插入、更新、删除和查询记录。数据库的插入、更新、删除和查询72pymysql模块提供了向数据库插入数据的功能，包括单条数据插入和多条数据插入。（1）插入单条数据当需要向数据库表中插入单条数据时，可以使用游标对象的execute()方法。这个方法需要两个参数：一个SQL插入语句和一个包含实际数据值的元组。SQL语句中的占位符（如%s）将被元组中的对应值所替换。（2）插入多条数据当需要一次性插入多条数据时，可以使用游标对象的executemany()方法。这个方法同样需要两个参数：一个SQL插入语句和一个包含多个元组的列表。列表中的每个元组代表一条待插入的数据记录。插入数据73向students表中添加学生信息。插入数据741importpymysql2

3connection=pymysql.connect(host='localhost',user='root',password='123456',database='stu_db')4try:5cursor=connection.cursor()6#插入单条数据的SQL语句7insert_single_SQL="INSERTINTOstudents(Sno,Sname,Sgender,Sage,Sdir)VALUES(%s,%s,%s,%s,%s)"8params_single=(2024001,'李华','男',20,'计算机系')9cursor.execute(insert_single_SQL,params_single)10#插入多条数据的SQL语句11insert_multiple_SQL="INSERTINTOstudents(Sno,Sname,Sgender,Sage,Sdir)VALUES(%s,%s,%s,%s,%s)"12params_multiple=[(2024002,'赵佳','女',19,'计算机系'),(2024003,'郭瑶','女',19,'数学系'),13(2024004,'陈亮','男',21,'数学系'),(2024005,'熊静','女',20,'计算机系')]14cursor.executemany(insert_multiple_SQL,params_multiple)15mit()16print("Recordsinsertedsuccessfully")17exceptExceptionase:18print("Anerroroccurred:",e)19finally:20cursor.close()21connection.close()代码运行结果如下。代码执行后，可通过MySQL命令行客户端查询students表的数据。查询结果如下图所示。插入数据75当需要修改已存在的记录时，可以使用UPDATE语句，并配合WHERE子句来定位需要更新的记录。修改数据76修改students表中的记录，将名为“赵佳”的学生的系名更改为“数学系”。修改数据771importpymysql2

3connection=pymysql.connect(host='localhost',user='root',password='123456',database='stu_db')4try:5cursor=connection.cursor()6update_SQL="UPDATEstudentsSETSdir=%sWHERESname=%s"#更新数据的SQL语句7params=('数学系','赵佳')8cursor.execute(update_SQL,params)#执行更新操作9mit()10print("Recordupdatedsuccessfully")11select_SQL="SELECT*FROMstudentsWHERESname=%s"#查询更新后的记录12cursor.execute(select_SQL,('赵佳',))13print("修改后：",cursor.fetchall())14exceptExceptionase:15print("Anerroroccurred:",e)16finally:17cursor.close()18connection.close()代码运行结果如下。代码执行后，可通过MySQL命令行客户端来验证更新的结果。查询结果如下图所示。修改数据78当需要删除表中的某些记录时，可以使用DELETE语句，并通过WHERE子句来指定删除的条件。删除数据79删除students表中名为“赵佳”的学生的记录。删除数据801importpymysql2

3connection=pymysql.connect(host='localhost',user='root',password='123456',database='stu_db')4try:5cursor=connection.cursor()6Sname='赵佳'#定义要删除的学生的姓名7delete_sql="DELETEFROMstudentsWHERESname=%s"#构建删除语句8select_sql="SELECT*FROMstudentsWHERESname=%s"#构建查询语句9cursor.execute(select_sql,(Sname,))#执行查询语句，获取删除前的数据10print("删除前：",cursor.fetchall())11cursor.execute(delete_sql,(Sname,))#执行删除语句12mit()#提交事务13cursor.execute(select_sql,(Sname,))#再次执行查询语句，获取删除后的数据14print("删除后：",cursor.fetchall())15exceptExceptionase:16print("Anunexpectederroroccurred：",e)17finally:18cursor.close()19connection.close()运行结果如下。从运行结果可以看出，已成功地删除了姓名为“赵佳”的学生信息。删除数据81在数据库编程中，查询数据是最常见的操作之一。下面将通过代码展示如何使用Python从MySQL数据库的students表中，根据用户输入的性别查询相应的学生信息。查询数据82根据用户键盘输入的性别，从students表中查询出相应的学生信息。查询数据831importpymysql2

3connection=pymysql.connect(host='localhost',user='root',password='123456',database='stu_db')4try:5cursor=connection.cursor()6gender=input("请输入要查询的性别（男/女）:")#获取用户输入的性别7sql="SELECT*FROMstudentsWHERESgender=%s"#构建查询语句8cursor.execute(sql,(gender,))#执行查询语句9results=cursor.fetchall()#检索查询结果10ifresults:11print("查询结果:")12forrowinresults:

13print(row)14else:15print("没有找到符合条件的学生信息。")16exceptExceptionase:17print("Anunexpectederroroccurred：",e)18finally:19cursor.close()20connection.close()运行结果如下。查询数据8412.5应用案例：用户注册登录应用案例：用户注册登录用户注册登录程序可以实现访问控制，确保只有经过身份验证的用户才能访问特定资源和执行特定操作。同时，通过保存用户个性化配置和数据，提供更好的用户体验。此外，用户注册登录功能还有助于保护用户数据的安全性，通过加密密码和实施安全措施，减少数据泄露和未经授权访问的风险。86思考：如何通过Python结合数据库实现安全、高效的用户注册与登录系统？

【分析】实现用户注册登录程序，需要考虑以下几个方面。（1）连接数据库：pymysql.connect()函数用于创建数据库连接对象，需要指定数据库的主机地址、端口号、用户名、密码、数据库名称等参数。（2）生成游标对象：使用cursor()方法得到一个游标，游标可以用来执行SQL语句。（3）执行SQL语句：使用execute()方法执行SQL语句，可以实现包括创建表、插入、更新、删除数据以及执行查询等操作。（4）关闭游标和连接：在使用完数据库资源后，执行关闭游标和连接语句，以释放资源并维护系统的健壮性。应用案例：用户注册登录87【实现】（1）连接数据库，生成游标对象使用pymysql模块建立了与数据库的连接，通过创建游标对象，执行SQL查询，并将查询结果以字典形式返回。应用案例：用户注册登录881importpymysql2#连接数据库3defget_conn():4conn=pymysql.connect(5host='',#数据库服务器的地址6port=3306,#数据库服务器的端口号7user='root',#数据库用户名8password='123456',#数据库密码9database='mytable',#要连接的数据库名称10charset='utf8',#连接的字符集11autocommit=True)#是否自动提交事务12#创建一个游标对象来执行SQL查询13cursor=conn.cursor(cursor=pymysql.cursors.DictCursor)14returnconn,cursor（2）创建用户信息表使用SQL语句来定义用户信息表的结构，通过调用游标对象的execute()方法执行创建表的SQL语句，并通过连接对象的commit()方法提交事务，确保用户信息表的创建操作被持久化保存。应用案例：用户注册登录891#创建用户信息表2defcreate_table(conn,cursor):3"""4conn:用于与数据库建立连接，并进行数据库操作5cursor:用于执行SQL语句并获取结果6"""7#创建用户信息表8create_table_query='''9CREATETABLEIFNOTEXISTSuser(10idINTPRIMARYKEYAUTO_INCREMENT,11usernameVARCHAR(255)NOTNULL,12passwordVARCHAR(255)NOTNULL,13genderENUM('0','1')DEFAULT'0'14)ENGINE=InnoDB15DEFAULTCHARSET=utf8;16'''17cursor.execute(create_table_query)#调用cursor.execute()方法并传入创建表的SQL语句18mit()#提交到数据库执行（3）插入用户记录调用游标对象的execute()方法，分别执行两条用户信息插入语句，将用户记录插入到用户信息表中。应用案例：用户注册登录901#插入用户记录2definsert_records(cursor):3insert_query1='''4INSERTINTOuser(username,password,gender)5VALUES('张三','123','0')6'''7cursor.execute(insert_query1)#使用游标对象cursor执行插入操作的语句8insert_query2='''9INSERTINTOuser(username,password,gender)10VALUES('李四','456','0')11'''12cursor.execute(insert_query2)#插入第二条用户记录（4）注册、登录和退出登录功能通过执行SQL查询语句检查用户名是否已存在。如果用户名不存在，那么利用SQL插入语句将用户信息插入到用户信息表中，并根据注册结果输出相应的提示信息。应用案例：用户注册登录911#实现用户注册功能2defregister(cursor):3username=input('请输入注册的用户名:').strip()4password=input('请输入您的密码:').strip()5gender=input('请输入您的性别（0表示男性，1表示女性）:').strip()6#验证用户名是否已经存在7sql='SELECT*FROMuserWHEREusername=%s'#执行了SQL查询8cursor.execute(sql,(username,))9res=cursor.fetchall()#通过cursor.fetchall()方法获取所有查询结果的列表10#判断用户名是否已经存在11ifnotres:12#插入数据13sql='INSERTINTOuser(username,password,gender)VALUES(%s,%s,%s)'14cursor.execute(sql,(username,password,gender))15print('用户:%s注册成功'%username)16else:17print('用户名已存在')检查是否已有用户登录，并查询用户名是否存在、验证密码是否正确。若用户名存在和密码正确，则设置当前登录用户并输出相应提示信息；反之，则出现相应的错误提示。应用案例：用户注册登录921#实现用户登录功能2deflogin(cursor):3globalcurrent_user#检查是否已有用户登录4ifcurrent_user:5print('已登录用户：%s'%current_user)6return7username=input('请输入您的用户名：').strip()8password=input('请输入您的密码：').strip()9#先获取是否存在用户名数据10sql='SELECT*FROMuserWHEREusername=%s'11cursor.execute(sql,(username,))12res=cursor.fetchall()13ifres:14real_dict=res[0]#获取第一个字典15#校验密码16ifpassword==real_dict.get('password'):17current_user=username#设置当前登录用户18print('登录成功')19else:20print('密码错误')21else:22print('用户名不存在')通过设置current_user变量为空来表示用户已退出登录，并输出相应的提示信息。应用案例：用户注册登录93（5）主程序通过创建func_dic字典，实现用户功能选择菜单，用户通过输入编号选择不同的功能进行操作。根据用户的选择，程序会调用相应功能函数来完成相应的操作。应用案例：用户注册登录941func_dic={'1':register,'2':login,'3':logout}2current_user=None#当前登录的用户名3#连接数据库4conn,cursor=get_conn()5#创建表6create_table(conn,cursor)7#插入注册记录8insert_records(cursor)9#执行10whileTrue:11print("""121.注册功能132.登录功能143.退出登录15""")16choice=input('请输入功能编号>>>:').strip()17ifchoiceinfunc_dic:18func_name=func_dic.get(choice)19func_name(cursor)20else:21print('暂时没有当前功能编号')（6）关闭游标和连接关闭游标和数据库连接。应用案例：用户注册登录95上机实践：设计学生信息管理系统实验目的（1）熟练掌握pymysql模块的常用操作。（2）熟练掌握SQL语言的基本语法和常用操作。（3）熟练使用Python连接到数据库，并执行常见的数据库操作。实验要求由于学生信息管理系统可以有效管理和组织学生信息，显著提升操作效率，大幅减少人为错误。现在要求利用Python数据库编程相关知识，设计学生信息管理系统，为用户提供便捷的访问和查询功能。96运行效果学生信息管理系统运行结果如下。上机实践：设计学生信息管理系统97添加学生信息查看所有学生信息1.添加学生信息2.查看所有学生信息3.查看指定学生信息

请输入功能编号>>>:1请输入学生姓名：李四请输入学生学号：2220220079请输入学生年龄：20请输入学生专业：应用统计学学生信息已添加成功！1.添加学生信息2.查看所有学生信息3.查看指定学生信息

请输入功能编号>>>:2ID:1姓名:张三学号:2120220012年龄:21专业:数据科学与大数据技术--------------------ID:2姓名:李四学号:2220220079年龄:20专业:应用统计学--------------------

1.添加学生信息2.查看所有学生信息3.查看指定学生信息

请输入功能编号>>>:3请输入要查询的学生学号：2220220079ID:2姓名:李四学号:2220220079年龄:20专业:应用统计学查看指定学生信息

4. 程序模板请按模板要求，将【代码】替换为Python程序代码。上机实践：设计学生信息管理系统981importpymysql2

3

4#连接数据库5defget_conn():6conn=pymysql.connect(7

【代码1】

#数据库服务器的地址是''8

【代码2】

#数据库服务器的端口号是33069

【代码3】

#数据库用户名是'root'10

【代码4】

#数据库密码是'123456'11

【代码5】

#要连接的数据库名称是'sms'12

【代码6】

#连接的字符集是'utf8'13autocommit=True)#是否自动提交事务14#创建一个游标对象来执行SQL查询15cursor=

【代码7】

(cursor=pymysql.cursors.DictCursor)16returnconn,cursor17

18

4. 程序模板请按模板要求，将【代码】替换为Python程序代码。上机实践：设计学生信息管理系统9919#创建表20defcreate_table(conn,cursor):21"""22conn:用于与数据库建立连接，并进行数据库操作23cursor:用于执行SQL语句并获取结果24"""25#创建学生信息表26create_table_query='''27CREATETABLEIFNOTEXISTSstudents(28idINTPRIMARYKEYAUTO_INCREMENT,29nameVARCHAR(255)NOTNULL,30student_idBIGINTNOTNULLUNIQUE,31ageINT,32majorVARCHAR(255)NOTNULL33)ENGINE=InnoDB34DEFAULTCHARSET=utf8;35'''36

【代码8】

#调用cursor.execute()方法并传入创建表的SQL语句37

【代码9】#提交到数据库执行38

39

4. 程序模板请按模板要求，将【代码】替换为Python程序代码。上机实践：设计学生信息管理系统10040#插入学生记录41definsert_student_records(cursor):42insert_query1='''43#使用SQL插入语句应用到"students"数据库表中44

【代码10】

students(name,student_id,age,major)45VALUES('张三','2120220012','21','数据科学与大数据技术')46'''47

【代码11】

#调用cursor.execute()方法执行插入操作的语句48

49

50#添加学生信息51defadd_student(cursor):52name=input("请输入学生姓名：")53student_id=input("请输入学生学号：")54age=input("请输入学生年龄：")55major=input("请输入学生专业：")56#构建SQL插入语句，将name、student_id、age和major插入到"students"数据库表中57query=【代码12】

58values=(name,student_id,age,major)59cursor.execute(que