如何使用 Python 和資料庫建立註冊應用程式

Python 在其標準庫中內建了出色的資料庫支持，因此您可以建立資料庫並與資料庫交互，而無需依賴 Django ORM 等外部框架。

Python 與 SQLite 的整合透過其輕量級結構提供了管理資料儲存的有效解決方案，使尋求增強應用程式的開發人員可以使用它。透過實現一個簡單的用戶註冊應用程序，人們可以深入了解 Python 生態系統中資料庫程式設計的基本概念。

如何用 Python 建立資料庫

本教學中使用的程式碼可在 GitHub 儲存庫中找到，您可以存取該儲存庫來探索和實作本文中討論的概念。

為了使用 Python 與資料庫建立通信，必須同時擁有連接物件和遊標物件。前者允許在應用程式和資料庫之間建立鏈接，而後者允許在資料庫內執行SQL語句。

為了在 Python 應用程式和現有資料庫之間建立連接，或使用 SQLite 建立新資料庫，必須遵循特定步驟。在 Python 中為 SQLite 建立資料庫連接的過程涉及幾個關鍵元件，例如指定資料庫引擎、提供必要的憑證、定義連接參數以及最終連接到所需的資料庫實例。透過仔細遵循這些步驟，可以利用 SQLite 的強大功能在 Python 程式碼庫中成功建立安全且高效的資料庫連線。

 import sqlite3

# Connect to a (new) database
conn = sqlite3.connect('path/to/database.db')

# Close the connection
conn.close()

connect() 方法接受代表現有資料庫檔案的目錄。如果指定的路徑不包含任何資料庫，則會建立一個。建議交互完成後釋放資料庫連接，以實現高效的資源管理。

為了方便在Python中與連接的資料庫進行交互，有必要使用遊標。遊標的實作允許在 Python 程式範圍內執行結構化查詢語言 (SQL) 查詢。若要建立遊標，請依照下列步驟操作:

 cursor = conn.cursor()

# Close the cursor
cursor.close()

可以利用開啟的連接物件透過呼叫其「cursor()」方法來產生遊標。

如何在 Python 中執行資料庫事務

使用遊標可以執行 SQL 語句、查詢或腳本序列，以檢索或修改數據，或調整資料庫模式的配置。

人們可以採用三種主要方法來執行資料庫事務，即:

⭐ 遊標.執行。此方法將執行單一 SQL 語句。使用方法如下:

 cursor.execute("""
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
        name TEXT,
        age INTEGER
    )
""")

此程式碼呼叫遊標上的執行方法，並向其傳遞一個包含 SQL 語句的字串。

⭐ Cursor.executemany 。此方法允許您多次執行相同的 SQL 語句，每次使用不同的參數。它需要兩個參數:SQL 語句和一個可迭代物件。它的一個很好的用途是一次將多個物件插入資料庫:

 data = [
    ('Alice', 25),
    ('Bob', 30),
    ('Charlie', 22)
]

cursor.executemany("""INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)""", data)

上面的程式碼使用executemany方法多次向資料庫插入值。

請注意給定 SQL 語句中出現的佔位符實例。 executemany 方法隨後應為每個單獨的項目插入相應的資料。

⭐ Cursor.executescript 。顧名思義，此方法將為您執行 SQL 腳本。您可以在不同的檔案中編寫 SQL 語句並使用executescript 方法執行它們:

 with open("path/to/script.sql") as file:
 sql_script = file.read()

cursor.executescript(sql_script)

如何使用 Python 和 SQLite3 建立註冊應用程式

開發有效的註冊應用程式需要使用 Python 捕獲最終用戶的數據，然後將它們保存在關聯式資料庫管理系統（例如 SQLite3）中。本系列指南將說明使用 Python 和 SQLite3 建立基本註冊平台的過程。

第 1 步:連接到現有資料庫或建立新資料庫

為了開始運行您的應用程序，有必要建立一個新的資料庫或與現有資料庫整合。

 import sqlite3

conn = sqlite3.connect('database.db')

cursor = conn.cursor()

# your app's code goes here

cursor.close()

conn.close()

程式碼透過建立連接物件來建立與資料庫的連接，這方便了應用程式和資料庫之間的通訊。此外，它還產生一個遊標，可以有效地從資料庫中檢索資料以回應 SQL 查詢。

步驟 2:為使用者建立表格

要建立使用者註冊的資料儲存庫，需要使用滑鼠遊標產生表格。這可以透過以下步驟來實現:

 cursor.execute("""
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
        first_name TEXT,
        last_name TEXT,
        email TEXT UNIQUE,
        password TEXT
    )
""")

conn.commit()

如果尚未建立的話，本實施方式有助於在現有資料庫內產生名為「users」的表。透過此過程，建立了四個不同的欄位來容納與各個使用者相關的資料。特別是，提供單一「電子郵件」欄位作為一種機制，防止使用者在相同的電子郵件地址下建立多個註冊，從而確保每個帳戶保持唯一可識別性和獨特性。

事實上，「conn.commit」的執行對於將查詢提交到資料庫至關重要，否則任何修改都不會反映在資料庫中。

利用「executescript」方法提供了一種替代方法，將「COMMIT」語句直接合併到 SQL 腳本中，從而消除了明確呼叫「conn.commit」的需要。

步驟 3:收集使用者數據

合併Python函數有助於程式碼的回收，因此可以謹慎地建立一個管理註冊方面的函數。此功能將累積使用者的名字、姓氏、電子郵件地址和密碼。

 def register_user():
    first_name = input("Enter your first name: ")
    last_name = input("Enter your last name: ")
    email = input("Enter your email: ")
    password1 = input("Enter your password: ")
    password2 = input("Confirm your password: ")

步驟 4:檢查密碼正確性

當然，這裡有一個範例，說明如何修改 Python 中的 register\_user 函數，要求使用者輸入密碼兩次，如果不符合則提示重新輸入:pythondef register_user(username, email,password):# Check如果使用者名稱已存在existing_user=User.objects.filter(username=username).first()if命為user:raise ValueError(「使用者名稱已被佔用」)#建立新使用者物件user=User.objects.create_user(使用者名稱,電子郵件,密碼)#將使用者物件儲存到資料庫user.save()return f"{username}, {email}-{password}"

 def register_user():
    first_name = input("Enter your first name: ")
    last_name = input("Enter your last name: ")
    email = input("Enter your email: ")

    while True:
        password1 = input("Enter your password: ")
        password2 = input("Confirm your password: ")

        # Check password correctness
        if password1 == password2:
            print("You have successfully registered!")
            break
        else:
            print("Your passwords must match")

為了確保帳戶建立的準確性，使用者現在需要驗證其在註冊時提供的密碼是否相同。此措施消除了使用者名稱和密碼組合中潛在的差異，從而增強了整體系統的完整性。

步驟 5:檢查電子郵件的唯一性

建立users表的SQL語句規定email欄位必須是唯一的。因此，如果使用者嘗試使用先前註冊的電子郵件地址進行註冊，資料庫管理系統將產生異常。為了使您的應用程式能夠有效且優雅地應對這種情況，有必要在 Python 程式碼中實現適當的處理機制來管理和處理生成的異常。

 def register_user():
    first_name = input("Enter your first name: ")
    last_name = input("Enter your last name: ")

    while True:
        email = input("Enter your email: ")
        password1 = input("Enter your password: ")
        password2 = input("Confirm your password: ")

        # Check password correctness
        if password1 == password2:
            try:
                print("You have successfully created an account.")
                break
            except sqlite3.IntegrityError:
                print("Error: This email is already registered.")
        else:
            print("Your passwords must match.")

目前的實作採用 try-except 子句來管理資料庫操作期間因重複電子郵件地址而導致的任何錯誤。如果在迭代過程中遇到完整性錯誤，控制流程將被引導回輸入請求，以取得來自使用者的不同電子郵件地址。

在此特定應用程式中，可以合理地假設，由於建立新使用者帳戶而產生的任何 IntegrityError 實例都是由重複的電子郵件地址引起的。然而，在實際設定中，人們可能會採用更全面的方法來處理錯誤，這可能包含電子郵件網域內單純重複以外的其他問題。

步驟 6:將使用者資料插入資料庫

將從使用者收集的資訊合併到資料庫中需要執行結構化查詢語言（SQL）語句。為了完成這項任務，人們可以在程式中使用 SQL 查詢。透過相應地調整 try-except 區塊，應用程式能夠成功地將使用者的詳細資訊儲存在資料庫中。

 try:
    cursor.execute("""
        INSERT INTO users (first_name, last_name, email, password)
        VALUES (?, ?, ?, ?)
    """, (first_name, last_name, email, password2))

    conn.commit()
    print("You have successfully created an account.")
    break
except sqlite3.IntegrityError:
    print("Error: This email is already registered.")

在更新後的 try-except 語句中，遊標執行 SQL 插入操作。隨後，conn.commit方法開始對資料庫進行SQL操作。

如果您執行了上述所有步驟，您應該擁有一個可以註冊使用者並將其儲存到資料庫的應用程式。您可以使用 DB Browser for SQLite 等應用程式來查看資料庫的內容:

使用資料庫而不是集合類型

對於具有相對簡單的資料結構的小型應用程序，建立自訂 SQL 查詢或利用輕量級物件關係映射 (ORM) 庫（例如 SQLAlchemy）可能是一種實用的方法。儘管如此，當開發資料關係變得越來越複雜的更大、更複雜的系統時，利用像 Django 的 ORM 這樣的既定框架可以在效率、可維護性和可擴展性方面提供顯著的優勢。

為了進一步提高您對低階資料庫操作的熟練程度，請考慮實施登入機制來補充現有的使用者註冊流程。