1.1 数据库的核心概念

在开始 Python 数据库编程之前，我们需要先理解几个核心概念。数据库（Database） 是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，它就像一个电子化的文件柜，能让我们高效地查询、插入和修改数据。

生活中常见的数据库场景无处不在：电商平台的商品库存表、社交软件的用户信息库、银行的交易记录系统等。这些系统之所以能快速响应用户操作，正是因为数据库提供了结构化的数据存储方式。

数据库可分为关系型数据库和非关系型数据库两大类：

• 关系型数据库（如 MySQL、PostgreSQL）：数据以表格形式存储，表与表之间通过关联字段建立联系，类似 Excel 中的多表联动。

• 非关系型数据库（如 MongoDB、Redis）：数据存储格式灵活，可是键值对、文档或图形结构，适合处理海量非结构化数据。

本教程将以MySQL（最流行的关系型数据库之一）为例展开讲解，其知识点可迁移到其他关系型数据库。

1.2 Python 操作数据库的原理

Python 本身并不直接处理数据库，而是通过数据库驱动（一种编程语言模块）与数据库建立通信。想象一下：Python 是用户，数据库是仓库管理员，驱动就是两者之间的翻译官 —— 用户用 Python 语法下达指令，驱动将其转换为数据库能理解的语言（如 SQL），再将执行结果翻译回 Python 可处理的格式（如列表、字典）。

常用的 Python 数据库驱动有：

• mysql-connector-python：MySQL 官方提供的驱动

• pymysql：第三方开发的轻量级驱动，兼容性强

• psycopg2：用于连接 PostgreSQL 的驱动

本章将重点演示mysql-connector-python的使用方法。

1.3 环境搭建实战

1.3.1 安装 MySQL 数据库

1. 下载地址：MySQL 官方网站

2. 安装步骤：

• 选择对应操作系统的安装包

• 按照向导完成安装，记住设置的 root 密码

• 验证安装：在命令行输入mysql -u root -p，输入密码后若能进入 MySQL 交互界面则安装成功

1.3.2 安装 Python 数据库驱动

打开命令行，输入以下命令安装mysql-connector-python：

pip install mysql-connector-python

安装成功后，可在 Python 交互环境中验证：

import mysql.connector  # 无报错则安装成功

1.4 第一个 Python 数据库程序

功能描述

创建一个 Python 脚本，实现与 MySQL 数据库的连接，并输出数据库版本信息。

示例代码

import mysql.connector

from mysql.connector import Error

def connect_to_mysql():

connection = None

try:

# 连接数据库

connection = mysql.connector.connect(

host='localhost', # 数据库主机地址

database='', # 初始不指定数据库

user='root', # 数据库用户名

password='your_password' # 替换为你的数据库密码

)

if connection.is_connected():

db_info = connection.get_server_info()

print(f"成功连接到MySQL服务器，版本：{db_info}")

# 获取当前连接的游标

cursor = connection.cursor()

cursor.execute("select database();")

record = cursor.fetchone()

print(f"当前连接的数据库：{record}")

except Error as e:

print(f"连接出错：{e}")

finally:

# 关闭数据库连接

if connection.is_connected():

cursor.close()

connection.close()

print("MySQL连接已关闭")

if __name__ == "__main__":

connect_to_mysql()

代码解析

1. 导入模块：mysql.connector用于连接 MySQL，Error用于捕获连接异常

2. 连接参数：host指定数据库地址（本地数据库用localhost），user和password为登录凭证

3. 连接验证：is_connected()方法检查连接状态，get_server_info()获取数据库版本

4. 资源释放：finally块中确保游标和连接被关闭，避免资源泄露

运行结果

若配置正确，将输出类似以下内容：

成功连接到MySQL服务器，版本：8.0.31

当前连接的数据库：None

MySQL连接已关闭

（None表示未指定具体数据库，后续章节会讲解数据库创建）

1.5 常见错误及解决方法

1. Access denied for user 'root'@'localhost'

• 原因：用户名或密码错误

• 解决：检查user和password参数是否与 MySQL 配置一致

2. Can't connect to MySQL server on 'localhost'

• 原因：MySQL 服务未启动

• 解决：在系统服务中启动 MySQL 服务（Windows 可在服务管理器中操作，Linux 用systemctl start mysql）

3. ModuleNotFoundError: No module named 'mysql.connector'

• 原因：驱动未安装或安装失败

• 解决：重新执行pip install mysql-connector-python，检查网络连接

1.6 本章小结

本章我们掌握了：

• 数据库的基本分类及 MySQL 的特点

• Python 与数据库交互的工作原理

• 开发环境的搭建（MySQL 安装 + 驱动安装）

• 编写简单的数据库连接程序

下一章将学习如何使用 Python 创建数据库和数据表，掌握 SQL 的基本操作语法。