Python pymysql連接數(shù)據(jù)庫并將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為Pandas dataframe
兩種方法來連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫
在實際數(shù)據(jù)分析和建模過程中,我們通常需要從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象進(jìn)行進(jìn)一步處理。而 MySQL 數(shù)據(jù)庫是最常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之一,因此在 Python 中如何連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫并查詢數(shù)據(jù)成為了一個重要的問題。
本文將介紹兩種方法來連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫,并將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象:第一種方法使用 pymysql 庫來連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫;第二種方法則使用 SQLAlchemy 的 create_engine 函數(shù)創(chuàng)建 MySQL 數(shù)據(jù)庫連接引擎。同時,針對這兩種方法,我們還將對代碼進(jìn)行封裝和優(yōu)化,提高程序的可讀性和健壯性。
方法一:使用 pymysql 庫連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫
步驟 1:連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫
首先,我們需要使用 pymysql 庫來連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫。具體代碼如下:
import pymysql # 連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫 conn = pymysql.connect( host='159.xxx.xxx.216', # 主機(jī)名 port=3306, # 端口號,MySQL默認(rèn)為3306 user='xxxx', # 用戶名 password='xxxx', # 密碼 database='xx', # 數(shù)據(jù)庫名稱 )
在上面的代碼中,我們通過 pymysql 庫的 connect() 函數(shù)連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫,并指定主機(jī)名、端口號、用戶名、密碼和數(shù)據(jù)庫名稱等參數(shù)。如果連接成功,則該函數(shù)將返回一個數(shù)據(jù)庫連接對象 conn。
步驟 2:執(zhí)行 SQL 查詢語句連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫之后,我們就可以使用游標(biāo)對象來執(zhí)行 SQL 查詢語句,如下所示:
# 創(chuàng)建游標(biāo)對象 cursor = conn.cursor() # 執(zhí)行 SQL 查詢語句 cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE gender='female'") # 獲取查詢結(jié)果 result = cursor.fetchall()
在上面的代碼中,我們使用 cursor() 方法創(chuàng)建游標(biāo)對象 cursor,并使用 execute() 方法執(zhí)行 SQL 查詢語句。在執(zhí)行查詢時,我們可以使用任何符合 MySQL 語法的 SQL 查詢語句。最后,我們使用 fetchall() 方法獲取查詢結(jié)果。
步驟 3:將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象
獲取查詢結(jié)果之后,我們需要將其轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象,以便于進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理和分析。具體代碼如下
import pandas as pd # 將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象 df = pd.DataFrame(result, columns=[i[0] for i in cursor.description])
在上面的代碼中,我們使用 pd.DataFrame() 方法將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象。在轉(zhuǎn)化過程中,我們需要指定字段名,可以通過游標(biāo)對象的 description 屬性來獲取查詢結(jié)果的元數(shù)據(jù),其中包括字段名等信息。
步驟 4:關(guān)閉游標(biāo)和數(shù)據(jù)庫連接
最后,我們需要關(guān)閉游標(biāo)對象和數(shù)據(jù)庫連接,以釋放資源。具體代碼如下:
# 關(guān)閉游標(biāo)和數(shù)據(jù)庫連接 cursor.close() conn.close()
方法二:使用 SQLAlchemy 的 create_engine 函數(shù)連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫
除了使用 pymysql 庫連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫之外,我們還可以使用 SQLAlchemy 的 create_engine 函數(shù)創(chuàng)建 MySQL 數(shù)據(jù)庫連接引擎,并使用 Pandas 庫中的 read_sql 函數(shù)直接將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象。
# 步驟 1:創(chuàng)建 MySQL 數(shù)據(jù)庫連接引擎 from sqlalchemy import create_engine # 創(chuàng)建 MySQL 數(shù)據(jù)庫連接引擎 engine = create_engine('mysql+pymysql://username:password@host:port/database') 步驟 2:執(zhí)行 SQL 查詢語句并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象 import pandas as pd # 執(zhí)行 SQL 查詢語句,并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象 df = pd.read_sql("SELECT * FROM users WHERE gender='female'", con=engine) # 關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接 engine.dispose()
在上面的代碼中,我們使用 create_engine 函數(shù)創(chuàng)建了一個 MySQL 數(shù)據(jù)庫連接引擎。其中,我們需要將數(shù)據(jù)庫連接信息輸入到一個字符串中,并作為函數(shù)的參數(shù)傳入。其中,username 和 password 分別表示登錄 MySQL 數(shù)據(jù)庫所需的用戶名和密碼,host 和 port 表示 MySQL 數(shù)據(jù)庫的主機(jī)名和端口號,database 表示要連接的 MySQL 數(shù)據(jù)庫名稱。
接著使用使用 pd.read_sql() 函數(shù)執(zhí)行 SQL 查詢語句,并將數(shù)據(jù)庫連接引擎對象 engine 作為參數(shù)傳入。在執(zhí)行查詢時,我們可以使用任何符合 MySQL 語法的 SQL 查詢語句。最后,該函數(shù)將返回查詢結(jié)果的 Pandas dataframe 對象。
最后,我們需要關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接,以釋放資源。
函數(shù)封裝
以上介紹了兩種方法來連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫,并將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象。為了方便重復(fù)使用,我們可以將這些代碼封裝成一個函數(shù)。
import pandas as pd import pymysql from sqlalchemy import create_engine def query_mysql(sql_query, host=None, port=None, user=None, password=None, database=None, engine=None): """ 連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫,執(zhí)行查詢,并將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas DataFrame 對象。 :param sql_query: SQL 查詢語句 :param host: 主機(jī)名,默認(rèn)為 None :param port: 端口號,默認(rèn)為 None :param user: 用戶名,默認(rèn)為 None :param password: 密碼,默認(rèn)為 None :param database: 數(shù)據(jù)庫名稱,默認(rèn)為 None :param engine: SQLAlchemy 的數(shù)據(jù)庫引擎對象,默認(rèn)為 None :return: Pandas DataFrame 對象 """ # 如果未提供數(shù)據(jù)庫連接引擎,則使用 pymysql 庫連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫 if engine is None: # 連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫 conn = pymysql.connect( host=host, port=port, user=user, password=password, database=database, ) # 創(chuàng)建游標(biāo)對象 cursor = conn.cursor() # 執(zhí)行 SQL 查詢語句 cursor.execute(sql_query) # 獲取查詢結(jié)果 result = cursor.fetchall() # 將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas DataFrame 對象 df = pd.DataFrame(result, columns=[i[0] for i in cursor.description]) # 關(guān)閉游標(biāo)和數(shù)據(jù)庫連接 cursor.close() conn.close() # 如果已提供數(shù)據(jù)庫連接引擎,則使用 SQLAlchemy 庫連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫 else: # 執(zhí)行 SQL 查詢語句,并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas DataFrame 對象 df = pd.read_sql(sql_query, con=engine) return df
在上面的代碼中,我們創(chuàng)建了一個名為 query_mysql 的函數(shù),用于連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫,并執(zhí)行查詢操作。該函數(shù)接受以下參數(shù):
- sql_query:SQL 查詢語句;
- host:主機(jī)名,默認(rèn)為 None;
- port:端口號,默認(rèn)為 None;
- user:用戶名,默認(rèn)為 None;
- password:密碼,默認(rèn)為 None;
- database:數(shù)據(jù)庫名稱,默認(rèn)為 None;
- engine:SQLAlchemy 的數(shù)據(jù)庫引擎對象,默認(rèn)為 None。
在函數(shù)中,我們首先判斷是否已提供數(shù)據(jù)庫連接引擎對象。如果未提供,則使用 pymysql 庫連接MySQL 數(shù)據(jù)庫,并執(zhí)行查詢操作,步驟與前面的第一種方法相同。如果已提供數(shù)據(jù)庫連接引擎對象,則使用 SQLAlchemy 庫連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫,并執(zhí)行查詢操作,步驟與前面的第二種方法相同。
最后,在函數(shù)中我們返回查詢結(jié)果的 Pandas dataframe 對象。
# 使用 pymysql 庫連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫 df1 = query_mysql( sql_query="SELECT * FROM users WHERE gender='female'", host='159.xxx.xxx.216', # 主機(jī)名 port=3306, # 端口號,MySQL默認(rèn)為3306 user='xxxx', # 用戶名 password='xxxx', # 密碼 database='xx', # 數(shù)據(jù)庫名稱 ) # 使用 SQLAlchemy 庫連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫 engine = create_engine('mysql+pymysql://xxx:xxx@localhost:3306/ad') df2 = query_mysql(sql_query="SELECT * FROM users WHERE gender='female'", engine=engine)
通過使用 query_mysql 函數(shù),我們可以更加方便地連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫并查詢數(shù)據(jù),并且代碼量更少、可讀性更好。同時,由于該函數(shù)使用了 pymysql 和 SQLAlchemy 兩個庫,因此也具有較好的跨平臺性,可以在不同的操作系統(tǒng)和環(huán)境下運(yùn)行。
最后也分享一下個人通過使用的模板:
# 法一: import pymysql import pandas as pd def query_data(sql_query): # 連接數(shù)據(jù)庫 conn = pymysql.connect( host='xxx.xxx.xxx.xxx', # 主機(jī)名 port=3306, # 端口號,MySQL默認(rèn)為3306 user='xxx', # 用戶名 password='xxx', # 密碼 database='xxx', # 數(shù)據(jù)庫名稱 ) try: # 創(chuàng)建游標(biāo)對象 cursor = conn.cursor() # 執(zhí)行 SQL 查詢語句 cursor.execute(sql_query) # 獲取查詢結(jié)果 result = cursor.fetchall() # 獲取查詢結(jié)果的字段名和元數(shù)據(jù) columns = [col[0] for col in cursor.description] # 將查詢結(jié)果封裝到 Pandas DataFrame 中 df = pd.DataFrame(result, columns=columns) return df finally: # 關(guān)閉游標(biāo)和連接 cursor.close() conn.close() db_data = query_data(sql_query) # 法二: from sqlalchemy import create_engine import pandas as pd def getdata_from_db(query, db, host='xxx.xxx.xxx.xxx', port=3306, user='xxx', password='xxx'): try: engine = create_engine(f'mysql+pymysql://{user}:{password}@{host}:{port}/{db}?charset=utf8') # 使用 with 語句自動管理連接的生命周期 with engine.connect() as conn: data = pd.read_sql(query, conn) return data except Exception as e: print(f"Error occurred when executing SQL query: {e}") return None db_data = getdata_from_db(sql_query, 'ad') # 法三:超級精簡版 from sqlalchemy import create_engine import pandas as pd engine = create_engine(f'mysql+pymysql://xxx:xxx@xxx:3306/xx?charset=utf8') db_data = pd.read_sql(sql, engine) db_data.head()
最后,說一下在訪問數(shù)據(jù)庫時,可能存在一些潛在的問題和注意事項。
- 首先,在使用 pandas.read_sql() 時,需要在 SQL 查詢語句中包含所有必要的過濾條件、排序方式等信息,以確保返回的結(jié)果集合是正確的,而不是整個表或視圖中的所有數(shù)據(jù)。如果沒有限制返回的數(shù)據(jù)量,可能會導(dǎo)致內(nèi)存溢出或其他性能問題。因此,在實際應(yīng)用中,推薦使用 LIMIT 等關(guān)鍵字來設(shè)置最大返回數(shù)據(jù)量,以便更好地控制查詢結(jié)果。
- 其次,在實際生產(chǎn)環(huán)境中,為了避免泄漏敏感信息和減少攻擊面,建議將數(shù)據(jù)庫連接字符串等敏感信息存儲在單獨(dú)的配置文件中,并且只授權(quán)給有限的用戶使用。另外,在向 SQL 查詢語句中傳遞參數(shù)時,也需要進(jìn)行安全過濾和轉(zhuǎn)義,以避免 SQL 注入等安全問題。
- 最后,在使用完畢后,需要及時關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接,以釋放資源并減少數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負(fù)載。或者,可以使用 with 語句自動管理連接的生命周期。
總之,學(xué)習(xí)如何連接 MySQL 數(shù)據(jù)庫并將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)化為 Pandas dataframe 對象是數(shù)據(jù)分析和建模過程中的重要一步。希望本文對您有所幫助,更多關(guān)于Python pymysql連接數(shù)據(jù)庫的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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