自己设计大学排名-数据库实践

SQLite数据库是一款非常小巧的嵌入式开源数据库软件，它使用一个文件存储整个数据库，优点是使用方便，但是功能相比于其它大型数据库来说，确实有点差距。由于此次数据库实践所需要求不多，所以就使用SQLite来完成。值得一提的是，Python内置SQLite3，所以在Python中使用SQLite，不需要安装任何东西，直接使用。

一、数据库（database）简介

表是数据库中存放关系数据的集合，一个数据库里面通常都包含多个表，表和表之间通过外键关联。

因为Python的数据库模块有统一的接口标准，所以数据库操作都有统一的模式。要操作关系数据库，大致是以下几步（假设数据库模块名称为db）：

1. 用db.connect连接数据库，假设得到的对象为conn
2. 如果该数据库操作不需要返回结果，就直接用conn.execute查询，根据数据库事务隔离级别的不同，可能修改数据库需要conn.commit
3. 如果需要返回查询结果则用conn.cursor创建游标对象cur, 通过cur.execute查询数据库，用cur.fetchall/cur.fetchone/cur.fetchmany返回查询结果。根据数据库事务隔离级别的不同，可能修改数据库需要conn.commit
4. 关闭cur，conn

二、SQLite使用

（1）SQlite数据库的导入

1 import sqlite3

（2）创建数据库/打开数据库

1 conn = sqlite3.connect("test.db")

在调用connect函数的时候，指定数据库名称，如果指定的数据库存在就直接打开这个数据库，如果不存在就新创建一个再打开。

（3）数据库连接对象

打开数据库时返回的对象conn就是一个数据库连接对象，有以下几种基本操作：

#创建一个Cursor游标
cur = conn.cursor()

#执行一条SQL语句，创建user表
cur.execute(‘create table user (id varchar(20) primary key, name varchar(20))‘)

#执行一条SQL语句，插入一条记录
cur.execute(‘insert into user (id, name) values (\‘1\‘, \‘Michael\‘)‘)

#获得插入的行数
cur.rowcount

#执行查询语句
cursor.execute(‘select * from user where id=?‘, (‘1‘,))
#获得查询结果
values = cur.fetchall()               #如果使用cur.fetchone()则首先返回列表中的第一项,再次使用,则返回第二项,依次下去

#关闭cur
cur.close()

#提交事务
conn.commit()

#关闭connection连接
conn.close()

使用Cursor游标对象执行insert，update，delete语句时，执行结果由rowcount返回影响的行数，就可以拿到执行结果。

使用Cursor游标对象执行select语句时，通过fetchall()可以拿到结果集。结果集是一个list，每个元素都是一个tuple，对应一行记录。

如果SQL语句带有参数，那么需要把参数按照位置传递给execute()方法，有几个?占位符就必须对应几个参数。另外一种方法是使用字符串格式化format()方法。

以上为SQLite数据库的常用的基本操作，具体用法请参阅SQLite的官方网站。（SQLite数据库菜鸟教程）

三、SQLite数据库实践

（1）将上次爬取得到的2017中国最好大学排名.csv文件以db格式文件写入数据库

#!D:/Python/Python.exe
# -*- coding: utf-8 -*-
import sqlite3 as sql

#获取csv文件的数据
def GetData(Csv_Path):
    with open(Csv_Path, "r", encoding="utf-8") as f:
        lines = f.readlines()
        Data = lines[1:]
        Headers = lines[0].replace(‘\n‘, ‘‘)
        Headers = Headers.split(‘,‘)
    return Data, tuple(Headers)

#创建数据库
def CreateDB(DB_Path, Headers, Tab_name):
    try:
        conn = sql.connect(DB_Path)
        cur = conn.cursor()
        cur.execute(‘‘‘CREATE TABLE {0} {1}‘‘‘.format(Tab_name, Headers))
        print("Table created successfully")
        return conn, cur
    except:
        print("Created failed")

#将数据导入数据库
def Import(Csv_Path, DB_Path, Tab_name):
    Data, Headers = GetData(Csv_Path)
    Conn, Cur = CreateDB(DB_Path, Headers, Tab_name)
#为了之后的排序工作, 以下进行了数据处理
    for row in Data:
        row = row.replace(‘无‘, ‘0‘)
        row = row.replace(‘\n‘, ‘‘)
        row = tuple(row.split(‘,‘))
        Cur.execute("INSERT INTO {0} VALUES {1}".format(Tab_name, row))
    print("Data import successful")
    Conn.commit()                  #提交事务
    Cur.close()                    #关闭游标 
    Conn.close()                   #关闭数据库连接

if __name__ == "__main__":
    Csv_Path = input("请输入需要导入的csv文件的路径或名称:")
    DB_Name = input("请输入数据库的名称:")
    Tab_name = input("请输入数据库的表名称:")
    Import(Csv_Path, DB_Name, Tab_name)
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将结果用SQLite Studio呈现：

 SQLite Studio是一款 Sqlite数据库可视化工具，使用非常简单，想要了解的话这里给一个我参考的教程。（SQLite Studio使用教程）

（2）查询学校的数据

import sqlite3 as sql
Conn = sql.connect("db2019310143115.db")
Cur = Conn.execute("SELECT * from Rank where 学校名称 = ?", (‘广东技术师范学院‘,))          #这句代码是产生一个指定位置的cursor游标
row = Cur.fetchone()
print(row)
Cur.close()
Conn.close()

这里只是单纯执行一句sql语句实现查询，并未整合在上面的代码。值得一提的是connection.execute()与cursor.execute()不相同，前者是产生一个游标，后者是直接操作游标。

结果为：

（3）按照要求查询并显示广东省的学校的排名和成果转化

import sqlite3 as sql
Conn = sql.connect("db2019310143115.db")
Cur = Conn.execute("SELECT 学校名称, 成果转化（技术转让收入·千元） FROM Rank order by 成果转化（技术转让收入·千元） desc")          #执行sql的order by语句进行排序, desc为倒序, 默认为顺序
for i in Cur.fetchall():
    print(i)
Cur.close()
Conn.close()

一部分结果为（左边是学校名称，右边是成果转化的数据）：

（4）将广东省（或全国）的学校的排名和数据存为一个新表，并且使用一个算法，综合每个因素进行总排名

由于这一要求并未完成，我仅把上面的功能整合在一起，给出代码：

#!D:/Python/Python.exe
# -*- coding: utf-8 -*-
import sqlite3 as sql

#获取csv文件的数据
def GetData():
    Csv_Path = input("请输入csv文件的路径或名称：")
    with open(Csv_Path, "r", encoding="utf-8") as f:
        lines = f.readlines()
        Data = lines[1:]
        Headers = lines[0].replace(‘\n‘, ‘‘)
        Headers = Headers.split(‘,‘)
    return Data, tuple(Headers)

#创建新表
def CreateDB(Headers, Cur):
    Tab_name = input("请输入表名称:")
    try:
        Cur.execute(‘‘‘CREATE TABLE {0} {1}‘‘‘.format(Tab_name, Headers))
        print("Table created successfully.")
    except:
        print("Creation failed.")

#将数据导入数据库
def Import(Data, Cur):
    Tab_name = input("请输入表的名称: ")
#为了之后的排序工作, 以下进行了数据处理
    for row in Data:
        row = row.replace(‘无‘, ‘0‘)
        row = row.replace(‘\n‘, ‘‘)
        row = row.split(‘,‘)
        for i in range(len(row)):
            try:
                row[i] = eval(row[i])
            except:
                continue
        Cur.execute("INSERT INTO {} VALUES {}".format(Tab_name, tuple(row)))                #执行sql语句, 写入数据
    print("Data imported successfully.")

#查询数据
def Search(Headers, Cur):
    Tab_name = input("请输入表的名称: ")
    School = input("请输入想要查找的学校: ")
    Cur.execute("SELECT * FROM {} WHERE 学校名称 = ?".format(Tab_name), (School,))
    Info = Cur.fetchone()
    for i in range(len(Headers)):
        print("{}: {}".format(Headers[i], Info[i]))

#排序
def Sort(Cur):
    Tab_name = input("请输入表的名称: ")
    Col = input("请输入想要按照哪列进行排序（默认倒序）: ")
    Cur.execute("SELECT 学校名称, 成果转化（技术转让收入·千元） FROM {} order by {} desc".format(Tab_name, Col))
    for i in Cur.fetchall():
        print(i)

#数据库功能
def Function(Data, Headers):
    DB_Path = input("请输入数据库的路径或名称：")
    try:
        Conn = sql.connect(DB_Path)
        Cur = Conn.cursor()
        print("Connect completed.")
    except:
        print("Connection fail.")
    else:
        while True:
            Choi = input("请选择你想要使用的功能(1、创建新表 2、插入数据 3、查询 4、排序 0、退出)：")
            if Choi == "0":
                Cur.close()
                Conn.close()
                print("Database closed successfully.")
                break
            elif Choi == "1":
                CreateDB(Headers, Cur)
            elif Choi == "2":
                Import(Data, Cur)
                Conn.commit()
            elif Choi == "3":
                Search(Headers, Cur)
            elif Choi == "4":
                Sort(Cur)
            else:
                print("Input Error!")

if __name__ == "__main__":
    Data, Headers = GetData()
    Function(Data, Headers)