Python进阶：从文件操作到数据库交互的完整指南

引言

在Python编程中，文件操作与数据库交互是构建复杂应用的核心技能。无论是处理本地数据、管理多媒体文件，还是与数据库协同工作，掌握这些技术都能显著提升开发效率。本文将基于课程内容，深入解析Python中文件操作与数据库交互的关键知识点，并通过实战案例帮助读者巩固所学。

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一、Python文件操作详解

1. os模块与路径处理

os模块是操作系统接口的桥梁，提供文件与目录的管理功能。例如：

• 路径拼接：使用os.path.join()避免跨平台路径问题。
• 文件夹操作：创建目录os.makedirs()、删除os.rmdir()、遍历os.listdir()。
• 环境变量：通过os.environ访问系统环境变量。

示例代码：

import os
# 创建多级目录
os.makedirs("test_folder/sub_folder", exist_ok=True)
# 判断路径是否存在
if os.path.exists("test_folder"):
    print("目录已存在")

2. 文件读写与with语句

文件操作的核心是open()函数，配合不同的模式（r/w/a）控制读写行为。但手动管理文件关闭容易出错，推荐使用with语句自动释放资源。

模式对比：

模式	描述	文件指针位置	是否清空内容
r	只读	文件开头	否
w	写入	文件开头	是
a	追加	文件末尾	否

安全写法：

with open("example.txt", "w") as f:
    f.write("Hello, Python!")
# 文件自动关闭，无需手动调用f.close()

3. 实战案例：批量重命名文件

假设视频文件名中包含冗余信息（如括号内的内容），需批量清理：

import os

def clean_filenames(folder):
    for root, dirs, files in os.walk(folder):
        for file in files:
            new_name = file.split("(", 1)[0].strip()  # 截取括号前部分
            if new_name != file:
                os.rename(os.path.join(root, file), os.path.join(root, new_name))

clean_filenames("video_folder")

此案例结合os.walk()遍历目录，利用字符串分割实现文件名清洗。

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二、Python数据库操作指南

1. 数据库连接与基础操作

使用pymysql库连接MySQL数据库，执行SQL语句的关键步骤：

1. 连接数据库：指定主机、端口、用户名等参数。
2. 创建游标：通过cursor()执行SQL。
3. 提交/回滚：写操作需commit()，异常时rollback()。

基础代码：

import pymysql

db = pymysql.connect(
    host="localhost",
    port=3306,
    user="root",
    password="123456",
    database="mydb1"
)
cur = db.cursor()
cur.execute("SELECT * FROM users")
print(cur.fetchall())

2. 封装数据库操作

重复的数据库操作可通过类封装简化流程。以下示例定义了一个通用数据库工具类：

class DB:
    def __init__(self, **kwargs):
        self.db = pymysql.connect(**kwargs)
        self.cur = self.db.cursor()

    def execute(self, sql, params=None):
        try:
            self.cur.execute(sql, params)
            self.db.commit()
        except Exception as e:
            print(e)
            self.db.rollback()

    def query_all(self, sql):
        self.cur.execute(sql)
        return self.cur.fetchall()

    def __del__(self):
        self.cur.close()
        self.db.close()

使用示例：

db_config = {
    "host": "localhost",
    "port": 3306,
    "user": "root",
    "password": "123456",
    "database": "mydb1"
}
db = DB(**db_config)
db.execute("UPDATE accounts SET balance = balance - %s WHERE user = %s", (100, "test_user"))

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三、实用技巧：解包操作符

在数据库配置或函数参数传递中，解包操作符（*/**）能提升代码简洁性：

def connect_db(host, port, user, password, database):
    print(f"Connecting to {host}:{port}...")

connect_db(**db_config)  # 字典解包为关键字参数

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结语

从文件读写到数据库交互，Python提供了丰富的工具链支持。通过os/os.path模块高效管理文件，结合with语句确保资源安全；利用pymysql与封装类简化数据库操作，可大幅提升开发效率。建议读者结合实战案例（如批量文件处理、数据库自动化脚本）深化理解，逐步构建自己的工具库。

延伸思考：如何将文件操作与数据库交互结合？例如，将日志文件内容批量导入数据库，或从数据库导出数据生成报告。欢迎在评论区分享你的创意应用场景！