【Python系列】使用 `psycopg2` 连接 PostgreSQL 数据库

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在现代软件开发中，数据库是存储和检索数据的核心组件。PostgreSQL 是一个广泛使用的开源对象关系数据库系统，以其强大的功能和灵活性而闻名。Python，作为一种流行的编程语言，提供了多种方式与数据库交互，其中 psycopg2 是连接 PostgreSQL 数据库的流行选择之一。

psycopg2 简介

psycopg2 是一个 PostgreSQL 数据库的适配器，它允许 Python 程序连接和操作 PostgreSQL 数据库。它提供了许多功能，包括查询执行、事务控制和数据类型转换。psycopg2 是用 C 语言编写的，因此它比纯 Python 库更快，更高效。

安装 psycopg2

在开始之前，确保你的环境中已经安装了 psycopg2。如果你还没有安装，可以通过 Python 的包管理器 pip 来安装。推荐安装 psycopg2-binary，因为它包含了 PostgreSQL 的 C 语言库，这样可以避免额外安装这些库的麻烦。

pip install psycopg2-binary

连接到 PostgreSQL 数据库

连接到 PostgreSQL 数据库需要数据库的配置信息，包括主机名、用户名、端口号、密码和数据库名。以下是一个简单的示例，展示如何使用 psycopg2 来连接到 PostgreSQL 数据库：

import psycopg2

# 数据库配置信息
host = "your_host"
user = "your_user"
port = "your_port"  # PostgreSQL 默认端口是 5432
password = "your_password"
dbname = "your_dbname"

# 连接数据库
try:
    conn = psycopg2.connect(
        host=host,
        user=user,
        port=port,
        password=password,
        dbname=dbname
    )
    print("连接成功")
except psycopg2.Error as e:
    print(f"连接失败: {e}")

在这段代码中，你需要将 your_host、your_user、your_port、your_password 和 your_dbname 替换为你的 PostgreSQL 数据库的实际配置信息。

执行 SQL 查询

一旦连接到数据库，你就可以执行 SQL 查询了。psycopg2 提供了几种执行查询的方法，包括 cursor.execute() 和 conn.execute()。以下是如何使用 cursor.execute() 来执行查询的示例：

# 创建 cursor 对象
cursor = conn.cursor()

# 执行查询
try:
    cursor.execute("SELECT * FROM your_table")
    records = cursor.fetchall()
    for record in records:
        print(record)
except psycopg2.Error as e:
    print(f"查询失败: {e}")
finally:
    cursor.close()

在这个例子中，我们首先创建了一个 cursor 对象，然后使用 execute() 方法执行了一个 SQL 查询。查询结果通过 fetchall() 方法获取，并打印出来。

插入和更新数据

除了查询数据，psycopg2 也可以用来插入和更新数据库中的数据。以下是如何插入数据的示例：

# 插入数据
try:
    cursor.execute("INSERT INTO your_table (column1, column2) VALUES (%s, %s)", (value1, value2))
    conn.commit()  # 提交事务
except psycopg2.Error as e:
    print(f"插入失败: {e}")
    conn.rollback()  # 回滚事务
finally:
    cursor.close()

在这个例子中，我们使用 execute() 方法插入数据，并使用 commit() 方法提交事务。如果插入过程中发生错误，我们使用 rollback() 方法回滚事务，以保持数据库的一致性。

错误处理

在使用 psycopg2 时，错误处理是非常重要的。psycopg2 抛出的异常都是 psycopg2.Error 的实例，你可以通过捕获这些异常来处理错误。如前所述，我们在执行查询和插入数据时都使用了 try...except 块来捕获可能发生的错误。

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