当前位置:

首页 > 数据库 > 编程开发 > 如何在 Python 中异步操作数据库?aiomysql、asyncpg、aioredis 使用介绍

如何在 Python 中异步操作数据库?aiomysql、asyncpg、aioredis 使用介绍

Python目前已经进化到了3.8版本,对操作数据库也提供了相应的异步支持。当我们做一个Web服务时,性能的瓶颈绝大部分都在数据库上,如果一个请求从数据库中读数据的时候能够自动切换、去处理其它请求的话,是不是就能提高并发量了呢。(编者注:原文写于2020年2月,当时最新为Python3.8,文章内容现在仍未过时)下面我们来看看如何使用Python异步操作MySQL、PostgreSQL以及Redis,以上几个可以说是最常用的数据库了。至于SQLServer、Oracle,本

本文目录


    如何在 Python 中异步操作数据库?aiomysql、asyncpg、aioredis 使用介绍

    Python 目前已经进化到了 3.8 版本,对操作数据库也提供了相应的异步支持。当我们做一个 Web 服务时,性能的瓶颈绝大部分都在数据库上,如果一个请求从数据库中读数据的时候能够自动切换、去处理其它请求的话,是不是就能提高并发量了呢。

    (编者注:原文写于 2020 年 2 月,当时最新为Python 3.8,文章内容现在仍未过时)

    下面我们来看看如何使用 Python 异步操作 MySQL、PostgreSQL 以及 Redis,以上几个可以说是最常用的数据库了。至于 SQLServer、Oracle,本人没有找到相应的异步驱动,有兴趣可以自己去探索一下。

    而操作数据库无非就是增删改查,下面我们来看看如何异步实现它们。

    异步操作 MySQL

    异步操作 MySQL 的话,需要使用一个 aiomysql,直接 pip install aiomysql 即可。

    aiomysql 底层依赖于 pymysql,所以 aiomysql 并没有单独实现相应的连接驱动,而是在 pymysql 之上进行了封装。

    查询记录

    下面先来看看如何查询记录。

    import asyncio
    import aiomysql.sa as aio_sa
    async def main():
    # 创建一个异步引擎
    engine = await aio_sa.create_engine(host="xx.xxx.xx.xxx",
    port=3306,
    user="root",
    password="root",
    db="_hanser",
    connect_timeout=10)
    # 通过 engine.acquire() 获取一个连接
    async with engine.acquire() as conn:
    # 异步执行, 返回一个  对象
    result = await conn.execute("SELECT * FROM girl")
    # 通过 await result.fetchone() 可以获取满足条件的第一条记录, 一个  对象
    data = await result.fetchone()
    # 可以将  对象想象成一个字典
    print(data.keys())# KeysView((1, '古明地觉', 16, '地灵殿'))
    print(list(data.keys()))# ['id', 'name', 'age', 'place']
    print(data.values())# ValuesView((1, '古明地觉', 16, '地灵殿'))
    print(list(data.values()))# [1, '古明地觉', 16, '地灵殿']
    print(data.items())# ItemsView((1, '古明地觉', 16, '地灵殿'))
    print(list(data.items()))# [('id', 1), ('name', '古明地觉'), ('age', 16), ('place', '地灵殿')]
    # 直接转成字典也是可以的
    print(dict(data))# {'id': 1, 'name': '古明地觉', 'age': 16, 'place': '地灵殿'}
    # 最后别忘记关闭引擎, 当然你在创建引擎的时候也可以通过 async with aio_sa.create_engine 的方式创建
    # async with 语句结束后会自动执行下面两行代码
    engine.close()
    await engine.wait_closed()
     loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(main())
    loop.close()

    怎么样,是不是很简单呢,和同步库的操作方式其实是类似的。但是很明显,我们在获取记录的时候不会只获取一条,而是会获取多条,获取多条的话使用 await result.fetchall() 即可。

    import asyncio
    from pprint import pprint
    import aiomysql.sa as aio_sa
    async def main():
    # 通过异步上下文管理器的方式创建, 会自动帮我们关闭引擎
    async with aio_sa.create_engine(host="xx.xxx.xx.xxx",
    port=3306,
    user="root",
    password="root",
    db="_hanser",
    connect_timeout=10) as engine:
    async with engine.acquire() as conn:
    result = await conn.execute("SELECT * FROM girl")
    # 此时的 data 是一个列表, 列表里面是  对象
    data = await result.fetchall()
    # 将里面的元素转成字典
    pprint(list(map(dict, data)))
    """
    [{'age': 16, 'id': 1, 'name': '古明地觉', 'place': '地灵殿'},
     {'age': 16, 'id': 2, 'name': '雾雨魔理沙', 'place': '魔法森林'},
     {'age': 400, 'id': 3, 'name': '芙兰朵露', 'place': '红魔馆'}]
    """
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(main())
    loop.close()

    除了 fetchone、fetchall 之外,还有一个 fetchmany,可以获取指定记录的条数。

    import asyncio
    from pprint import pprint
    import aiomysql.sa as aio_sa
    async def main():
    # 通过异步上下文管理器的方式创建, 会自动帮我们关闭引擎
    async with aio_sa.create_engine(host="xx.xxx.xx.xxx",
    port=3306,
    user="root",
    password="root",
    db="_hanser",
    connect_timeout=10) as engine:
    async with engine.acquire() as conn:
    result = await conn.execute("SELECT * FROM girl")
    # 默认是获取一条, 得到的仍然是一个列表
    data = await result.fetchmany(2)
    pprint(list(map(dict, data)))
    """
    [{'age': 16, 'id': 1, 'name': '古明地觉', 'place': '地灵殿'},
     {'age': 16, 'id': 2, 'name': '雾雨魔理沙', 'place': '魔法森林'}]
    """
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(main())
    loop.close()

    以上就是通过 aiomysql 查询数据库中的记录,没什么难度。但是值得一提的是,await conn.execute 里面除了可以传递一个原生的 SQL 语句之外,我们还可以借助 SQLAlchemy。

    import asyncio
    from pprint import pprint
    import aiomysql.sa as aio_sa
    from sqlalchemy.sql.selectable import Select
    from sqlalchemy import text
    async def main():
    async with aio_sa.create_engine(host="xx.xxx.xx.xxx",
    port=3306,
    user="root",
    password="root",
    db="_hanser",
    connect_timeout=10) as engine:
    async with engine.acquire() as conn:
    sql = Select([text("id, name, place")], whereclause=text("id != 1"), from_obj=text("girl"))
    result = await conn.execute(sql)
    data = await result.fetchall()
    pprint(list(map(dict, data)))
    """
    [{'id': 2, 'name': '雾雨魔理沙', 'place': '魔法森林'},
     {'id': 3, 'name': '芙兰朵露', 'place': '红魔馆'}]
    """
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(main())
    loop.close()

    添加记录

    然后是添加记录,我们同样可以借助 SQLAlchemy 帮助我们拼接 SQL 语句。

    import asyncio
    from pprint import pprint
    import aiomysql.sa as aio_sa
    from sqlalchemy import Table, MetaData, create_engine
    async def main():
    async with aio_sa.create_engine(host="xx.xx.xx.xxx",
    port=3306,
    user="root",
    password="root",
    db="_hanser",
    connect_timeout=10) as engine:
    async with engine.acquire() as conn:
    # 我们还需要创建一个 SQLAlchemy 中的引擎, 然后将表反射出来
    s_engine = create_engine("mysql+pymysql://root:root@xx.xx.xx.xxx:3306/_hanser")
    tbl = Table("girl", MetaData(bind=s_engine), autoload=True
    insert_sql = tbl.insert().values(
    [{"name": "十六夜咲夜", "age": 17, "place": "红魔馆"},
     {"name": "琪露诺", "age": 60, "place": "雾之湖"}])
    # 注意: 执行的执行必须开启一个事务, 否则数据是不会进入到数据库中的
    async with conn.begin():
    # 同样会返回一个  对象
    # 尽管我们插入了多条, 但只会返回最后一条的插入信息
    result = await conn.execute(insert_sql)
    # 返回最后一条记录的自增 id
    print(result.lastrowid)
    # 影响的行数
    print(result.rowcount)
    # 重新查询, 看看记录是否进入到数据库中
    async with engine.acquire() as conn:
    data = await (await conn.execute("select * from girl")).fetchall()
    data = list(map(dict, data))
    pprint(data)
    """
    [{'age': 16, 'id': 1, 'name': '古明地觉', 'place': '地灵殿'},
     {'age': 16, 'id': 2, 'name': '雾雨魔理沙', 'place': '魔法森林'},
     {'age': 400, 'id': 3, 'name': '芙兰朵露', 'place': '红魔馆'},
     {'age': 17, 'id': 16, 'name': '十六夜咲夜', 'place': '红魔馆'},
     {'age': 60, 'id': 17, 'name': '琪露诺', 'place': '雾之湖'}]
    """
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(main())
    loop.close()

    还是很方便的,但是插入多条记录的话只会返回插入的最后一条记录的信息,所以如果你希望获取每一条的信息,那么就一条一条插入。

    修改记录

    修改记录和添加记录是类似的,我们来看一下。

    import asyncio
    from pprint import pprint
    import aiomysql.sa as aio_sa
    from sqlalchemy import Table, MetaData, create_engine, text
    async def main():
    async with aio_sa.create_engine(host="xx.xx.xx.xxx",
    port=3306,
    user="root",
    password="root",
    db="_hanser",
    connect_timeout=10) as engine:
    async with engine.acquire() as conn:
    s_engine = create_engine("mysql+pymysql://root:root@xx.xx.xx.xxx:3306/_hanser")
    tbl = Table("girl", MetaData(bind=s_engine), autoload=True)
    update_sql = tbl.update().where(text("name = '古明地觉'")).values({"place": "东方地灵殿"})
    # 同样需要开启一个事务
    async with conn.begin():
    result = await conn.execute(update_sql)
    print(result.lastrowid)# 0
    print(result.rowcount) # 1
    # 查询结果
    async with engine.acquire() as conn:
    data = await (await conn.execute("select * from girl where name = '古明地觉'")).fetchall()
    data = list(map(dict, data))
    pprint(data)
    """
    [{'age': 16, 'id': 1, 'name': '古明地觉', 'place': '东方地灵殿'}]
    """
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(main())
    loop.close()

    可以看到,记录被成功的修改了。

    删除记录

    删除记录就更简单了,直接看代码。

    import asyncio
    import aiomysql.sa as aio_sa
    from sqlalchemy import Table, MetaData, create_engine, text
    async def main():
    async with aio_sa.create_engine(host="xx.xx.xx.xxx",
    port=3306,
    user="root",
    password="root",
    db="_hanser",
    connect_timeout=10) as engine:
    async with engine.acquire() as conn:
    s_engine = create_engine("mysql+pymysql://root:root@xx.xx.xx.xxx:3306/_hanser")
    tbl = Table("girl", MetaData(bind=s_engine), autoload=True)
    update_sql = tbl.delete()# 全部删除
    # 同样需要开启一个事务
    async with conn.begin():
    result = await conn.execute(update_sql)
    # 返回最后一条记录的自增 id, 我们之前修改了 id = 0 记录, 所以它跑到最后了
    print(result.lastrowid)# 0
    # 受影响的行数
    print(result.rowcount) # 6
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(main())
    loop.close()

    此时数据库中的记录已经全部被删除了。

    整体来看还是比较简单的,并且支持的功能也比较全面。

    异步操作 PostgreSQL

    异步操作 PostgreSQL 的话,我们有两个选择,一个是 asyncpg 库,另一个是 aiopg 库。

    asyncpg 是自己实现了一套连接驱动,而 aiopg 则是对 psycopg2 进行了封装,个人更推荐 asyncpg,性能和活跃度都比 aiopg 要好。

    下面来看看如何使用 asyncpg,首先是安装,直接 pip install asyncpg 即可。

    查询记录

    首先是查询记录。

    import asyncio
    from pprint import pprint
    import asyncpg
    async def main():
    # 创建连接数据库的驱动
    conn = await asyncpg.connect(host="localhost",
     port=5432,
     user="postgres",
     password="zgghyys123",
     database="postgres",
     timeout=10)
    # 除了上面的方式,还可以使用类似于 SQLAlchemy 的方式创建
    # await asyncpg.connect("postgres://postgres:zgghyys123@localhost:5432/postgres")
    # 调用 await conn.fetchrow 执行 select 语句,获取满足条件的单条记录
    # 调用 await conn.fetch 执行 select 语句,获取满足条件的全部记录
    row1 = await conn.fetchrow("select * from girl")
    row2 = await conn.fetch("select * from girl")
    # 返回的是一个 Record 对象,这个 Record 对象等于将返回的记录进行了一个封装
    # 至于怎么用后面会说
    print(row1)# 
    pprint(row2)
    """
    [,
     ,
     ]
    """
    # 关闭连接
    await conn.close()
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(main())
    loop.close()

    以上我们演示了如何使用 asyncpg 来获取数据库中的记录,我们看到执行 select 语句的话,我们可以使用 conn.fetchrow(query) 来获取满足条件的单条记录,conn.fetch(query) 来获取满足条件的所有记录。

    Record 对象

    我们说使用 conn.fetchone 查询得到的是一个 Record 对象,使用 conn.fetch 查询得到的是多个 Record 对象组成的列表,那么这个 Rcord 对象怎么用呢?

    import asyncio
    import asyncpg
    async def main():
    conn = await asyncpg.connect("postgres://postgres:zgghyys123@localhost:5432/postgres")
    row = await conn.fetchrow("select * from girl")
    print(type(row))# 
    print(row)# 
    # 这个 Record 对象可以想象成一个字典
    # 我们可以将返回的字段名作为 key, 通过字典的方式进行获取
    print(row["id"], row["name"])# 1 古明地觉
    # 除此之外,还可以通过 get 获取,获取不到的时候会返回默认值
    print(row.get("id"), row.get("name"))# 1 古明地觉
    print(row.get("xxx"), row.get("xxx", "不存在的字段"))# None 不存在的字段
    # 除此之外还可以调用 keys、values、items,这个不用我说,都应该知道意味着什么
    # 只不过返回的是一个迭代器
    print(row.keys())# 
    print(row.values())# 
    print(row.items())# 
    # 我们需要转成列表或者元组
    print(list(row.keys()))# ['id', 'name', 'age', 'place']
    print(list(row.values()))# [1, '古明地觉', 16, '地灵殿']
    print(dict(row.items()))# {'id': 1, 'name': '古明地觉', 'age': 16, 'place': '地灵殿'}
    print(dict(row))# {'id': 1, 'name': '古明地觉', 'age': 16, 'place': '地灵殿'}
    # 关闭连接
    await conn.close()
    if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(main())

    当然我们也可以借助 SQLAlchemy 帮我们拼接 SQL 语句。

    import asyncio
    from pprint import pprint
    import asyncpg
    from sqlalchemy.sql.selectable import Select
    from sqlalchemy import text
    async def main():
    conn = await asyncpg.connect("postgres://postgres:zgghyys123@localhost:5432/postgres")
    sql = Select([text("id, name, place")], whereclause=text("id != 1"), from_obj=text("girl"))
    # 我们不能直接传递一个 Select 对象, 而是需要将其转成原生的字符串才可以
    rows = await conn.fetch(str(sql))
    pprint(list(map(dict, rows)))
    """
    [{'id': 2, 'name': '椎名真白', 'place': '樱花庄'},
     {'id': 3, 'name': '古明地恋', 'place': '地灵殿'}]
    """
    # 关闭连接
    await conn.close()
    if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(main())

    此外,conn.fetch 里面还支持占位符,使用百分号加数字的方式,举个例子:

    import asyncio
    from pprint import pprint
    import asyncpg
    async def main():
    conn = await asyncpg.connect("postgres://postgres:zgghyys123@localhost:5432/postgres")
    rows = await conn.fetch("select * from girl where id != $1", 1)
    pprint(list(map(dict, rows)))
    """
    [{'age': 16, 'id': 2, 'name': '椎名真白', 'place': '樱花庄'},
     {'age': 15, 'id': 3, 'name': '古明地恋', 'place': '地灵殿'}]
    """
    # 关闭连接
    await conn.close()
    if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(main())
    • 还是推荐使用 SQLAlchemy 的方式,这样更加方便一些,就像 aiomysql 一样。但是对于 asyncpg 而言,实际上接收的是一个原生的 SQL 语句,是一个字符串,因此它不能像 aiomysql 一样自动识别 Select 对象,我们还需要手动将其转成字符串。而且这样还存在一个问题,至于是什么我们下面介绍添加记录的时候说。

    添加记录

    然后是添加记录,我们看看如何往库里面添加数据。


    import asyncio
    from pprint import pprint
    import asyncpg
    from sqlalchemy.sql.selectable import Select
    from sqlalchemy import text
    async def main():
    conn = await asyncpg.connect("postgres://postgres:zgghyys123@localhost:5432/postgres")
    # 执行 insert 语句我们可以使用 execute
    row = await conn.execute("insert into girl(name, age, place) values ($1, $2, $3)",
     '十六夜咲夜', 17, '红魔馆')
    pprint(row)# INSERT 0 1
    pprint(type(row))# 
    await conn.close()
    if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(main())

    通过 execute 可以插入单条记录,同时返回相关信息,但是说实话这个信息没什么太大用。除了 execute 之外,还有 executemany,用来执行多条插入语句。

    import asyncio
    import asyncpg
    async def main():
    conn = await asyncpg.connect("postgres://postgres:zgghyys123@localhost:5432/postgres")
    # executemany:第一条参数是一个模板,第二条命令是包含多个元组的列表
    # 执行多条记录的话,返回的结果为 None
    rows = await conn.executemany("insert into girl(name, age, place) values ($1, $2, $3)",
    [('十六夜咲夜', 17, '红魔馆'), ('琪露诺', 60, '雾之湖')])
    print(rows)# None
    # 关闭连接
    await conn.close()
    if __name__ == '__main__':
    asyncio.run(main())

    注意:如果是执行大量 insert 语句的话,那么 executemany 要比 execute 快很多,但是 executemany 不具备事务功。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    数据库 编程开发 Python
    相关文章 更多
    python删除一个列表里的重复元素的方法与代码示例
    python删除一个列表里的重复元素的方法与代码示例

    学习如何使用Python高效删除列表中的重复元素。本文提供5种常见方法的代码示例,涵盖保持顺序与不保持顺序的场景,适合初学者和进阶开发者参考。

    Python写接口的步骤及完整代码示例
    Python写接口的步骤及完整代码示例

    详细讲解使用Python编写Web接口的核心步骤与完整代码示例,涵盖环境准备、路由定义、数据校验、服务启动及调试测试方法。

    codex怎么读取word文档及docx文件操作教程
    codex怎么读取word文档及docx文件操作教程

    介绍如何利用编程工具读取和解析Word文档(docx格式),涵盖基础文本提取代码示例、结构化数据处理逻辑,以及处理复杂排版时的技术局限与替代方案。

    怎么在Python中调用C语言代码提升性能
    怎么在Python中调用C语言代码提升性能

    详细讲解在Python中调用C语言代码提升性能的完整实践指南,包含原理分析、编译步骤、ctypes与CFFI具体实现、性能对比及常见陷阱。

    Python与C语言的性能差异及底层原理
    Python与C语言的性能差异及底层原理

    深入解析Python与C语言在执行效率上的数量级差异,从编译机制、变量内存布局、动态类型推断到GIL锁,系统阐明底层核心原理。

    Python和C语言哪个更适合编程入门
    Python和C语言哪个更适合编程入门

    客观对比Python与C语言在心智负担、底层机制与学习反馈上的核心差异,提供清晰有据的选择标准与切实的入门学习路径。

    selenium上传文件教程本地文件路径设置方法
    selenium上传文件教程本地文件路径设置方法

    深入解析Selenium处理文件上传的技术细节,涵盖标准HTML控件的路径直接注入法与非标准控件的系统级模拟方案,提供Windows与Linux环境下的路径设置最佳实践及常见异常排查。

    大数据开发语言选型:Java对比Scala与Python的优缺点及适用场景
    大数据开发语言选型:Java对比Scala与Python的优缺点及适用场景

    针对大数据工程场景,系统对比Java、Scala与Python在执行性能、生态结合、开发效率和维护成本上的核心差异,给出清晰的架构选型依据与落地方案。

    langgraph python guide中文入门教程详解
    langgraph python guide中文入门教程详解

    本篇LangGraph Python中文入门教程详解,系统梳理StateGraph状态机定义、节点编写、边与条件路由、检查点持久化(MemorySaver)等核心机制,提供从环境安装到完整循环智能体构建的代码示例与实操指导。

    Windows 安装 Python:从官方入口到虚拟环境的可复现实践
    Windows 安装 Python:从官方入口到虚拟环境的可复现实践

    面向后端开发者,基于 Python 官方文档说明如何在 Windows 上安装 Python、创建 venv 虚拟环境及使用 pip 管理依赖。包含可复制命令、验证方法及工具选择边界,避免常见配置误区。

    查看更多
    精品专题 更多
    装机必备
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows
    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程
    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    Mac软件 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    Aperty macOS版
    Aperty macOS版
    macOS

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    WINDOWS 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    PixTV 网页版
    PixTV 网页版
    Windows

    PixTV 是一款在浏览器中使用的 AI 视觉内容创作平台,提供图片、视频、音频、文字生成、AI 分镜、局部重绘、提示词反推和无限画布等工具,适合短剧、漫剧、广告及社交媒体内容制作。