如何在 Python 中使用 JDBC 驱动程序连接？

Python 在数据分析、人工智能和 Web 脚本中都有广泛应用，并且拥有许多使数据库操作变得容易的库。然而，Python 原生并不支持 JDBC（Java 数据库连接），这是一种仅限于 Java 应用程序进行数据库访问的常用方式。幸运的是，虽然通常需要借助 JayDeBeApi 这样的桥接器，但仍有方法可以在 Python 中通过 JDBC 驱动程序连接到数据库。

如果您需要处理仅提供基于 JDBC 的接口的系统（例如，旧系统或某些类型的企业级数据库解决方案），JDBC 会显得尤为宝贵。

什么是 JDBC？

JDBC 是一种接口，它为 DBMS 提供了一个独立于平台的连接，用于连接基于 Java 的应用程序和任何 4 类或 5 类 RDBMS。它使应用程序能够执行 SQL 语句、获取数据以及进行通用的数据库操作，而无需应用程序开发人员专门针对每个目标数据库进行开发。

如果您的工作主要集中在 Java 上，JDBC 是一个可选项。例如，如果您需要在 Python 中连接到支持 JDBC 的数据库，但不是在 Java 中，那么有一个变通方法，因为 Python 本身不支持 JDBC。

为什么要在 Python 中使用 JDBC？

尽管 Python 中有许多支持数据库连接的库，如 PyMySQL、psycopg2、sqlite3，但有时您需要改用 JDBC 驱动程序。一些常见的原因包括：

不存在原生的 Python 驱动程序

有些数据库，例如一些遗留的或企业级的数据库，没有原生的 Python 连接器。在这种情况下，除了使用 JDBC 驱动程序之外，没有更好的方法可以连接到数据库。这使得 JDBC 在您需要与不支持原生 Python 但当然提供 JDBC 驱动程序的“专业”数据库进行通信时非常有用。

跨语言集成

在某些组织中，Java 和 Python 都被使用，因此在两种语言中保持相同的行为可能非常重要。通过在 Python 环境中使用 JDBC 驱动程序，您可以实现 Java 和 Python 组件之间对等数据库的相当干净的集成。例如，假设您正在开发一个后端系统，其中 Java 使用 JDBC 进行数据库连接；在 Python 中使用优化的 JDBC 驱动程序来执行查询、进行优化以及保持 Java 和 Python 之间的行为兼容性。

驱动程序特定功能

某些 JDBC 驱动程序针对特定数据库进行了优化，或者提供了一些纯 Python 数据库模块无法实现的额外功能。例如：

许多 JDBC 驱动程序中提供的连接池和其他性能特性以及负载均衡功能，在某些环境中可能优于 Python 版本。

一些特殊功能，如存储过程、错误处理方法或专有数据库函数，可能只能通过 JDBC 获得。

JayDeBeApi：Python-JDBC 桥接器

要使用 JDBC 在 Python 中连接任何数据库，有一个 JayDeBeApi 库，它实现了遵循 DB-API 2.0 标准的交互式接口。JayDeBeApi 模块使 Python 能够通过 JDBC URL 连接数据库，从而允许 Python 与基于 Java 的 JDBC 驱动程序进行交互。

安装

以 JayDeBeApi 为例，需要注意的是，它可以被安装。您可以使用以下 pip 命令进行安装：

JayDeBeApi 使用 JPype，这是一个 Python 库，允许 Python 程序调用 Java 库。JayDeBeApi 将 JPype 作为其依赖项，可以单独安装，这使得与 JPype 的工作更加轻松。

JDBC 连接所需的组件

要使用 JayDeBeApi 在 Python 中建立 JDBC 连接，您需要：

1. JDBC 驱动程序 JAR 文件：这是目标数据库的 JDBC 驱动程序，以 jar 文件的形式提供。所有数据库都有自己的 JDBC 驱动程序（例如，MySQL、PostgreSQL、Oracle 等）。
2. JDBC URL：这是用于连接到数据库的 JDBC 连接字符串。它将取决于要使用的数据库类型。它们因组织中使用的数据库类型而异。
3. 驱动程序类：用于连接到数据库的 Java 类。对于 JDBC，您必须知道驱动程序类名，该名称应由数据库供应商提供。
4. 凭据：您的数据库用户名和密码。

基本示例：使用 JDBC 连接 MySQL 数据库

下面我们将介绍使用 JayDeBeApi 和 JDBC 连接 MySQL 数据库的必要步骤：-

安装 JayDeBeApi

运行此命令来安装该库：

下载 MySQL JDBC 驱动程序

MySQL JDBC 驱动程序可从 MySQL 官方网站获取，您应该下载 mysql-connector-java.jar 文件。保存此 .jar 文件在机器上的路径，文件路径应类似于 C: …

建立连接

现在，使用下面的 Python 脚本通过 JDBC 驱动程序连接 MySQL 数据库

在此示例中，请将 jdbc_url、username、password 和 jdbc_driver_jar 变量替换为您实际的数据库详细信息。

JDBC URL 格式

常见数据库的 JDBC URL 格式将根据具体数据库而变化。下面是流行数据库的常见格式：

MySQL

PostgreSQL

Oracle

SQL Server

在 JayDeBeApi 中使用 SQL 查询

连接到数据库后，您就可以执行各种操作，例如使用游标对象执行查询。游标是任何其他 Python 数据库库的基础部分。

执行查询：要执行任何 SQL 查询，需要使用 cursor.execute() 函数。例如：

获取数据：在测试查询时，可以使用 fetchall()、fetchone() 等方法或通过迭代游标来获取结果数据。

插入数据：还可以通过使用 execute() 方法插入数据。

提交事务：在对 MySQL 进行插入或更新操作时，必须使用 conn.commit() 提交事务。否则，更改将不会存储在数据库中。

关闭连接：完成后，您必须关闭游标和连接。

错误处理

与任何数据库连接一样，错误处理至关重要。您可以使用 Python 中的 try-except 块来捕获和处理异常。

结论

正如示例所示，在 Python 中使用 JayDeBeApi 和 JDBC 驱动程序在处理可能不受 Python 很好支持的数据库时提供了极大的灵活性。当没有原生的 Python 驱动程序可用时，或者当您正在处理使用 JDBC 接口的基于 Java 的系统时，这种方法非常有用。它还提供了利用 JDBC 的所有特性（如使用连接池执行附加操作并实现高吞吐量）的机会。作为连接 Python 和 JDBC 之间鸿沟的解决方案，它在处理 Java 和 Python 构建的应用程序的各种数据库方面都非常一致，因此在所有环境中都非常强大。无论您是处理旧的非原生驱动程序，还是想使用 JDBC 协议的特殊方面，JayDeBeApi 都为将 JDBC 驱动程序集成到您的 Python 环境中提供了一个便捷而快速的解决方案。