让 Python 更加充分的使用 Sqlite3
我最近在涉及大量數(shù)據(jù)處理的項目中頻繁使用 sqlite3。我最初的嘗試根本不涉及任何數(shù)據(jù)庫,所有的數(shù)據(jù)都將保存在內(nèi)存中,包括字典查找、迭代和條件等查詢。這很好,但可以放入內(nèi)存的只有那么多,并且將數(shù)據(jù)從磁盤重新生成或加載到內(nèi)存是一個繁瑣又耗時的過程。
我決定試一試sqlite3。因為只需打開與數(shù)據(jù)庫的連接,這樣可以增加可處理的數(shù)據(jù)量,并將應(yīng)用程序的加載時間減少到零。此外,我可以通過 SQL 查詢替換很多Python邏輯語句。
我想分享一些關(guān)于這次經(jīng)歷的心得和發(fā)現(xiàn)。
TL;DR
使用大量操作 (又名 executemany)。
你不需要使用光標 (大部分時間)。
光標可被迭代。
使用上下文管理器。
使用編譯指示 (當(dāng)它有意義)。
推遲索引創(chuàng)建。
使用占位符來插入 python 值。
1. 使用大量操作
如果你需要在數(shù)據(jù)庫中一次性插入很多行,那么你真不應(yīng)該使用 execute。sqlite3 模塊提供了批量插入的方式:executemany。
而不是像這樣做:
for?row?in?iter_data():
connection.execute('INSERT INTO my_table VALUES (?)',?row)
你可以利用這個事實,即 executemany 接受元組的生成器作為參數(shù):
connection.executemany(
?'INSERT INTO my_table VALUE (?)',
????iter_data()
)
這不僅更簡潔,而且更高效。實際上,sqlite3 在幕后利用 executemany 實現(xiàn) execute,但后者插入一行而不是多行。
我寫了一個小的基準測試,將一百萬行插入空表(數(shù)據(jù)庫在內(nèi)存中):
executemany:?1.6?秒
execute: 2.7 秒
2. 你不需要游標
一開始我經(jīng)常搞混的事情就是,光標管理。在線示例和文檔中通常如下:
connection?=?sqlite3.connect(':memory:')
cursor?=?connection.cursor()
# Do something with cursor
但大多數(shù)情況下,你根本不需要光標,你可以直接使用連接對象(本文末尾會提到)。像execute和executemany類似的操作可以直接在連接上調(diào)用。以下是一個證明此事的示例:
import?sqlite3
connection?=?sqlite3(':memory:')
# Create a table
connection.execute('CREATE TABLE events(ts, msg)')
# Insert values
connection.executemany(
?'INSERT INTO events VALUES (?,?)',
????[
????????(1,?'foo'),
????????(2,?'bar'),
????????(3,?'baz')
????]
)
# Print inserted rows
for?row?in?connnection.execute('SELECT * FROM events'):
????print(row)
3. 光標(Cursor)可被用于迭代
你可能經(jīng)常會看到使用fetchone或fetchall來處理SELECT查詢結(jié)果的示例。但是我發(fā)現(xiàn)處理這些結(jié)果的最自然的方式是直接在光標上迭代:
for?row?in?connection.execute('SELECT * FROM events'):
?print(row)
這樣一來,只要你得到足夠的結(jié)果,你就可以終止查詢,并且不會引起資源浪費。當(dāng)然,如果事先知道你需要多少結(jié)果,可以改用LIMIT SQL語句,但Python生成器是非常方便的,可以讓你將數(shù)據(jù)生成與數(shù)據(jù)消耗分離。
4. 使用Context Managers(上下文管理器)
即使在處理SQL事務(wù)的中間,也會發(fā)生討厭的事情。為了避免手動處理回滾或提交,你可以簡單地使用連接對象作為上下文管理器。 在以下示例中,我們創(chuàng)建了一個表,并錯誤地插入了重復(fù)的值:
import?sqlite3
connection?=?sqlite3.connect(':memory:')
with?connection:
????connection.execute(
??'CREATE TABLE events(ts, msg, PRIMARY KEY(ts, msg))')
try:
????with?connection:
????????connection.executemany('INSERT INTO events VALUES (?, ?)',?[
????????????(1,?'foo'),
????????????(2,?'bar'),
????????????(3,?'baz'),
????????????(1,?'foo'),
????????])
except?(sqlite3.OperationalError,?sqlite3.IntegrityError)?as?e:
????print('Could not complete operation:',?e)
# No row was inserted because transaction failed
for?row?in?connection.execute('SELECT * FROM events'):
????print(row)
connection.close()
5. 使用Pragmas
…當(dāng)它真的有用時
在你的程序中有幾個 pragma 可用于調(diào)整 sqlite3 的行為。特別地,其中一個可以改善性能的是synchronous:
connection.execute('PRAGMA synchronous = OFF')
你應(yīng)該知道這可能是危險的。如果應(yīng)用程序在事務(wù)中間意外崩潰,數(shù)據(jù)庫可能會處于不一致的狀態(tài)。所以請小心使用! 但是如果你要更快地插入很多行,那么這可能是一個選擇。
6. 推遲索引創(chuàng)建
假設(shè)你需要在數(shù)據(jù)庫上創(chuàng)建幾個索引,而你需要在插入很多行的同時創(chuàng)建索引。把索引的創(chuàng)建推遲到所有行的插入之后可以導(dǎo)致實質(zhì)性的性能改善。
7. 使用占位符插入 Python 值
使用 Python 字符串操作將值包含到查詢中是很方便的。但是這樣做非常不安全,而 sqlite3 給你提供了更好的方法來做到這一點:
# Do not do this!
my_timestamp?=?1
c.execute("SELECT * FROM events WHERE ts = '%s'"?%?my_timestamp)
# Do this instead
my_timestamp?=?(1,)
c.execute('SELECT * FROM events WHERE ts = ?',?my_timestamp)
此外,使用Python%s(或格式或格式的字符串常量)的字符串插值對于executemany來說并不是總是可行。所以在此嘗試沒有什么真正意義!
請記住,這些小技巧可能會(也可能不會)給你帶來好處,具體取決于特定的用例。你應(yīng)該永遠自己去嘗試,決定是否值得這么做。
英文:remusao,譯文:oschina
www.oschina.net/translate/few-tips-sqlite-perf
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的让 Python 更加充分的使用 Sqlite3的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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