Python GUI教程（十四）：在PyQt5中使用数据库

在桌面图像化界面编程中，我们通常需要将一些数据或配置信息存储在本地。在本地进行数据的存储，我们可以直接使用文本文件，比如ini文件、csv文件、json文件等，或者是使用文件型的数据库（比如sqlit3）进行存储。

PyQt5的 SQL 数据库支持

Qt平台对SQL编程有着良好的支持，PyQt5也一并继承了过来。在PyQt5中，QtSql子模块提供对SQL数据库的支持：

从上图我们可以发现，QtSQL模块中包含了很多个类，这些类归总起来主要包含三大部分：

• 驱动层，用于提供特定数据库与SQL API接口之间的低级连接功能；其中包括QSqlDriver、QSqlDriverCreatorBase、QSqlResult;
• SQL API层，用于提供对数据库的访问。通常来说，我们会使用QSqlDatabase建立数据库连接，使用QSqlQuery等类实现数据库的交互（执行SQL语句）。此外还有QSqlError、QSqlField、QSqlIndex、QSqlRecord等类。
• 用户界面操作层，用于将数据库操作的数据链接到PyQt相应的数据小部件，将数据和操作展示在Qt界面中。这些类包括：QSqlQueryModel、QSqlTableModel等。

在这些类中，每个类都有自己特定的用途，其中：

• QSQL：包含整个Qt SQL模块中使用的各种标识符
• QSqlDatabase：处理与数据库的连接
• QSqlDriver：用于访问特定SQL数据库的抽象基类
• QSqlDriverCreator：模板类，为特定驱动程序类型提供SQL驱动程序工厂
• QSqlDriverCreatorBase：SQL驱动程序工厂的基类
• QSqlError：SQL数据库错误信息
• QSqlField：处理SQL数据库表和视图中的字段
• QSqlIndex：用于操作和描述数据库索引的函数
• QSqlQuery：执行和操作SQL语句的方法
• QSqlQueryModel：SQL结果集的只读数据模型
• QSqlRecord：封装数据库记录
• QSqlRelationalTableModel：具有外键支持的单个数据库表的可编辑数据模型
• QSqlResult：用于从特定SQL数据库访问数据的抽象接口
• QSqlTableModel：单个数据库表的可编辑数据模型

在实际的PyQt编程中，我们很少使用驱动层的类，多通过API层的来建立数据库连接、进行数据库查询等，然后通过用户界面操作层的类将数据结果显示在图形界面中。下面我们就来简单使用一下。

在PyQt5中简单使用数据库

创建一个UI界面

首先，我们通过PyQt5创建一个基本的图形界面。这个界面由两个部分组成：

• 按钮操作层：用来通过按钮进行数据库操作；
• 数据库展示层：用来展示数据库表的信息；

UI界面的代码如下所示：

# coding:utf-8
 
from PyQt5 import QtGui,QtCore,QtWidgets,QtSql
import sys
 
'''
    州的先生 - 在PyQt5中使用数据库
'''
 
class MainUi(QtWidgets.QMainWindow):
 
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.initUi()
 
    # 初始化UI界面
    def initUi(self):
        # 设置窗口标题
        self.setWindowTitle("州的先生 - 在PyQt5中使用数据库")
        # 设置窗口大小
        self.resize(600,400)
 
        # 创建一个窗口部件
        self.widget = QtWidgets.QWidget()
        # 创建一个网格布局
        self.grid_layout = QtWidgets.QGridLayout()
        # 设置窗口部件的布局为网格布局
        self.widget.setLayout(self.grid_layout)
 
        # 创建一个按钮组
        self.group_box = QtWidgets.QGroupBox('数据库按钮')
        self.group_box_layout = QtWidgets.QVBoxLayout()
        self.group_box.setLayout(self.group_box_layout)
        # 创建一个表格部件
        self.table_widget = QtWidgets.QTableView()
        # 将上述两个部件添加到网格布局中
        self.grid_layout.addWidget(self.group_box,0,0)
        self.grid_layout.addWidget(self.table_widget,0,1)
 
        # 创建按钮组的按钮
        self.b_create_db = QtWidgets.QPushButton("创建数据库")
        self.b_create_db.clicked.connect(self.create_db)
        self.b_view_data = QtWidgets.QPushButton("浏览数据")
        self.b_add_row = QtWidgets.QPushButton("添加一行")
        self.b_delete_row = QtWidgets.QPushButton("删除一行")
        self.b_close = QtWidgets.QPushButton("退出")
        self.b_close.clicked.connect(self.close)
        # 添加按钮到按钮组中
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_create_db)
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_view_data)
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_add_row)
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_delete_row)
        self.group_box_layout.addWidget(self.b_close)
 
        # 设置UI界面的核心部件
        self.setCentralWidget(self.widget)
 

最终显示出来的UI界面如下图所示：

连接一个数据库

在上面创建的UI界面中，我们有一个“创建数据库”的按钮，这个按钮我们用来建立一个数据库连接。

Qt中内置了好几个数据库的驱动程序，也就是说我们可以直接在PyQt中对这些数据库进行操作。这些内置的数据库包括：

• IBM DB2，驱动名为QDB2；
• Borland InterBase，驱动名为QIBASE；
• MySQL，驱动名为QMYSQL；
• Oracle，驱动名为QOCI；
• Microsoft SQL Server和其他符合ODBC的数据库，驱动名为QODBC；
• PostgreSQL，驱动名为QPSQL；
• SQLite2，驱动名为QSQLITE2；
• SQLite3，驱动名为QSQLITE；

通过这些驱动名，我们可以借助QSqlDatabase类的addDatabase方法添加某个数据库的连接，比如建立一个 MySQL 数据库的连接为：

db = QtSql.QSqlDatabase.addDatabase('QMYSQL')
db.setHostName('主机名')
db.setDatabaseName('数据库名')
db.setUserName('用户名')
db.setPassword('密码')
db.open()
 

为了方便演示，在此我们使用 Sqlite 数据库。

在MainUi()类中，我们创建一个名为create_db()的方法:

    # 创建数据库
    def create_db(self):
        try:
            # 调用输入框获取数据库名称
            db_text,db_action = QtWidgets.QInputDialog.getText(self,'数据库名称','请输入数据库名称',QtWidgets.QLineEdit.Normal)
            if (db_text.replace(' ','') != '') and (db_action is True):
                print(db_text)
                self.db_name = db_text
                # 添加一个sqlite数据库连接并打开
                db = QtSql.QSqlDatabase.addDatabase('QSQLITE')
                db.setDatabaseName('{}.sqlite'.format(db_text))
                db.open()
                # 实例化一个查询对象
                query = QtSql.QSqlQuery()
                # 创建一个数据库表
                query.exec_("create table zmister(ID int primary key, "
                            "site_name varchar(20), site_url varchar(100))")
                # 插入三条数据
                query.exec_("insert into zmister values(1000, '州的先生', 'https://zmister.com')")
                query.exec_("insert into zmister values(1001, '百度', 'http://www.baidu.com')")
                query.exec_("insert into zmister values(1002, '腾讯', 'http://www.qq.com')")
                print('创建数据库成功')
        except Exception as e:
            print(e)
 

在这个方法中，我们自定义数据库名并创建一个sqlite数据库，然后在这个数据库中创建了一个名为zmister的数据库表，最后在zmister数据库表中插入了三条数据。

接下来，我们将这个方法绑定到【创建数据库】按钮的点击事件上：

self.b_create_db.clicked.connect(self.create_db)
 

这样，当我们点击【创建数据库】按钮的时候，UI界面会弹出一个文本输入框供我们输入数据库的名称，然后创建一个数据表并插入数据：

完成操作之后，会发现文件同级目录下多出了一个zmister.sqlite文件，我们使用SQLite Expert等SQLite数据库可视化软件打开它：

这样，我们就成功在PyQt5中创建连接并写入操作了一个数据库。

在UI界面查看和修改数据

上面我们创建了一个SQLite数据库并在其中写入了三条数据，如何将数据表中的数据显示在UI界面中呢。我们可以借助QSqlTableModel类来实现。

还记得我们在创建UI界面的时候，在界面的右方放置了一个QTableView()部件，我们的数据库数据将显示在这上面。

继续在MainUi()类中创建一个名为view_data()的方法，在方法中实例化一个QSqlTableModel()，并将QTableView()部件的model模型设置为实例化后的QSqlTableModel()：

    # 浏览数据
    def view_data(self):
        # 实例化一个可编辑数据模型
        self.model = QtSql.QSqlTableModel()
        self.table_widget.setModel(self.model)
 
        self.model.setTable('zmister') # 设置数据模型的数据表
        self.model.setEditStrategy(QtSql.QSqlTableModel.OnFieldChange) # 允许字段更改
        self.model.select() # 查询所有数据
        # 设置表格头
        self.model.setHeaderData(0,QtCore.Qt.Horizontal,'ID')
        self.model.setHeaderData(1, QtCore.Qt.Horizontal, '站点名称')
        self.model.setHeaderData(2, QtCore.Qt.Horizontal, '站点地址')
 

然后，将view_data()方法绑定在UI界面的【浏览数据】按钮的点击事件中：

self.b_view_data.clicked.connect(self.view_data)
 

这样，我们在点击【浏览数据】按钮的时候，会将zmister表中的所有数据显示出来：

除了简单的将数据显示在UI界面上，我们还可以直接在UI界面上修改数据：

添加和删除数据

完成查和改的SQL操作之后，我们接着来了解一下如何添加数据和删除数据。

添加数据通过数据模型对象的insertRows()方法来实现，删除数据则通过数据模型对象的removeRow()方法来实现。

我们继续在MainUi()类中创建两个方法：add_row_data()和del_row_data():

    # 添加一行数据行
    def add_row_data(self):
        # 如果存在实例化的数据模型对象
        if self.model:
            self.model.insertRows(self.model.rowCount(), 1)
        else:
            self.create_db()
 
    # 删除一行数据
    def del_row_data(self):
        if self.model:
            self.model.removeRow(self.table_widget.currentIndex().row())
        else:
            self.create_db()
 

然后将这两个方法分别绑定在【添加一行】和【删除一行】按钮的点击事件上：

self.b_add_row.clicked.connect(self.add_row_data)
self.b_delete_row.clicked.connect(self.del_row_data)
 

这样就实现了UI界面上的添加数据和删除数据：

这样，我们就基本实现了使用PyQt5对数据库的增删改查操作，更加详细的使用和说明请参考Qt文档。