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Python与Oracle数据库集成：使用cx\_Oracle与SQLAlchemy进行连接与操作

孤岛中的灯塔 2024-11-30 16:47:54

95 Python,Oracle,cx\_Oracle,SQLAlchemy 专栏

在现代数据驱动的应用程序中，Python作为一种高效、简洁的编程语言，广泛应用于数据分析、Web开发和自动化任务等多个领域。Oracle作为领先的关系型数据库管理系统，在企业级应用中有着重要地位。将Python与Oracle数据库结合使用，不仅能够提高数据处理效率，还能利用Python丰富的生态系统进行复杂的数据操作和分析。

本文将介绍如何使用Python中的cx_Oracle库连接Oracle数据库，如何使用ORM框架SQLAlchemy与Oracle进行集成，以便更高效地管理和操作数据库。

1. 使用cx_Oracle连接Oracle数据库

cx_Oracle是Python与Oracle数据库交互的标准库，提供了高效的数据库连接和执行SQL查询的功能。它支持使用Python编写SQL查询、存储过程调用、事务管理等。

1.1 安装cx_Oracle库

首先，你需要安装cx_Oracle库。可以通过pip命令安装：

pip install cx_Oracle

此外，cx_Oracle需要Oracle Instant Client支持。如果你的系统中还没有安装Oracle Instant Client，请访问Oracle官方网站下载安装并配置环境变量。

1.2 连接Oracle数据库

cx_Oracle通过cx_Oracle.connect方法与Oracle数据库建立连接。你需要提供Oracle数据库的用户名、密码和连接字符串。

import cx_Oracle

# 连接到Oracle数据库
connection = cx_Oracle.connect('username', 'password', 'localhost:1521/orclpdb1')

# 创建一个cursor对象来执行SQL语句
cursor = connection.cursor()

# 执行一个查询
cursor.execute("SELECT * FROM employees")

# 获取并打印查询结果
for row in cursor:
    print(row)

# 关闭cursor和连接
cursor.close()
connection.close()

在此代码中，cx_Oracle.connect用于连接Oracle数据库。cursor.execute用于执行SQL查询，cursor用于遍历查询结果。

1.3 执行SQL查询和数据操作

cx_Oracle不仅可以执行查询，还可以执行插入、更新和删除等数据操作。

查询操作

cursor.execute("SELECT first_name, last_name FROM employees WHERE department_id = :dept_id", dept_id=10)
for row in cursor:
    print(row)

插入数据

cursor.execute("INSERT INTO employees (employee_id, first_name, last_name, department_id) VALUES (:id, :fname, :lname, :dept)", 
               id=1001, fname='John', lname='Doe', dept=10)
connection.commit()  # 提交事务

更新数据

cursor.execute("UPDATE employees SET salary = :salary WHERE employee_id = :id", salary=5000, id=1001)
connection.commit()  # 提交事务

删除数据

cursor.execute("DELETE FROM employees WHERE employee_id = :id", id=1001)
connection.commit()  # 提交事务

事务管理

cx_Oracle支持事务管理，可以使用commit和rollback方法来提交或回滚事务。

try:
    cursor.execute("INSERT INTO employees (employee_id, first_name, last_name, department_id) VALUES (:id, :fname, :lname, :dept)", 
                   id=1002, fname='Jane', lname='Smith', dept=20)
    connection.commit()
except cx_Oracle.DatabaseError as e:
    print("Error occurred:", e)
    connection.rollback()

2. 使用SQLAlchemy与Oracle集成

SQLAlchemy是一个Python SQL工具包和ORM框架，它支持多种数据库后端，包括Oracle。通过SQLAlchemy，开发者可以轻松地将数据库表与Python对象进行映射，并利用ORM功能进行数据操作。

2.1 安装SQLAlchemy和Oracle驱动

要使用SQLAlchemy与Oracle数据库进行集成，你需要安装SQLAlchemy和cx_Oracle（作为Oracle的驱动）。

pip install sqlalchemy cx_Oracle

2.2 配置SQLAlchemy连接Oracle

SQLAlchemy通过连接字符串来配置数据库连接。对于Oracle数据库，连接字符串通常包含用户名、密码、主机、端口和服务名。

from sqlalchemy import create_engine

# 创建数据库引擎（Oracle）
engine = create_engine('oracle+cx_oracle://username:password@localhost:1521/?service_name=orclpdb1')

# 测试连接
with engine.connect() as connection:
    result = connection.execute("SELECT * FROM employees")
    for row in result:
        print(row)

在这里，create_engine用于创建数据库引擎，oracle+cx_oracle://指定了Oracle数据库的连接方式。

2.3 定义模型与数据库表映射

SQLAlchemy使用ORM模式，可以将数据库表映射为Python类。以下是定义Employee表的模型示例：

from sqlalchemy import Column, Integer, String, Float
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

Base = declarative_base()

class Employee(Base):
    __tablename__ = 'employees'

    employee_id = Column(Integer, primary_key=True)
    first_name = Column(String(50))
    last_name = Column(String(50))
    salary = Column(Float)
    department_id = Column(Integer)

# 创建表
Base.metadata.create_all(engine)

在这个模型中，Employee类通过SQLAlchemy的Base类定义，并且使用Column类来定义表的各个字段。__tablename__指定了对应的数据库表名。

2.4 执行增、删、改、查操作

通过SQLAlchemy，你可以轻松执行增、删、改、查操作。

增加数据

from sqlalchemy.orm import sessionmaker

Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

new_employee = Employee(first_name='John', last_name='Doe', salary=5000, department_id=10)
session.add(new_employee)
session.commit()  # 提交事务

查询数据

employees = session.query(Employee).filter(Employee.department_id == 10).all()
for emp in employees:
    print(f"{emp.first_name} {emp.last_name}")

更新数据

employee = session.query(Employee).filter(Employee.employee_id == 1001).first()
employee.salary = 6000
session.commit()

删除数据

employee = session.query(Employee).filter(Employee.employee_id == 1001).first()
session.delete(employee)
session.commit()

事务管理

SQLAlchemy的会话管理非常方便，它支持事务的自动提交与回滚。

try:
    new_employee = Employee(first_name='Jane', last_name='Smith', salary=4500, department_id=20)
    session.add(new_employee)
    session.commit()
except Exception as e:
    print(f"Error occurred: {e}")
    session.rollback()

3. 小结

在本文中，我们详细介绍了如何使用cx_Oracle连接Oracle数据库，并执行查询、插入、更新和删除等数据操作。接着，我们使用了SQLAlchemy作为ORM框架，简化了与Oracle数据库的交互，并演示了如何进行增、删、改、查操作及事务管理。

通过cx_Oracle和SQLAlchemy，Python与Oracle的结合使得开发者可以更加高效地进行数据库操作，无论是直接执行SQL语句，还是通过ORM进行对象管理，都能提高开发效率和代码的可维护性。希望本文的示例代码能帮助你更好地理解如何将Python与Oracle数据库结合使用，构建更高效的数据处理应用。

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