连上数据库

1.1本章成品：社团物资借还登记

话筒、转接头、拖线板这类东西借出去容易，收回来难。成品是一个登记工具：登记借出、登记归还、查某件物资现在在谁手上、列出所有还没还回来的。数据存在一个 items.db 文件里，跟着程序走。

"还在谁手上"这一句是数据库查出来的，不是程序自己记着的

1.2那个 .db 文件里装的是什么

items.db 双击打不开，用记事本打开是乱码。但它并不神秘，里面就是两张表。运行看表脚本，能把它原样打印出来：

两张表：一张记物资，一张记借还流水。流水表里没有物资名称，只有一个 item_id，写着 1 或者 4，指向物资表里对应的那一行。归还时间那一栏是空的，就表示这件东西还没还回来。

打开 第13章演示_两张表沙盘.html，那里的两张表可以当堂点着改，看每一次操作到底动了哪一行。

1.3为什么不用一个 txt，或者一张表格

这份数据存进文本文件也不是不行。差别在往后：

数据量小的时候，两边差别不明显。决定用哪一种，看的不是现在有多少条，而是这份数据将来要不要反复查询和修改。台账、登记、记录这类数据，通常一开始就该放进数据库。

1.4本章新技巧：分层生成，先要表结构

直接说"帮我做一个借还登记工具"，得到的是一份可以运行的完整代码，表结构藏在里面。跑起来之后才发现字段设计不合适，这时候麻烦就来了：改代码只是改代码，改表结构却要连已经录进去的数据一起动。数据越多，返工的代价越大。

所以本章的提问分成两步。第一步只要表结构，不要任何代码，把它当成一份设计稿来读：有几张表、每张表有哪些字段、哪个是主键、哪些允许为空、为什么这样分表。读懂并确认之后，第二步才让它按这份结构写代码。中间隔着的这一次确认，是本章最值得花的时间。

1.5可直接复制的提示词

这三段提示词里的几条要求，分别对应后面要讲的知识点：

1.6大模型的常见偏差

不等确认就直接给出完整代码。　这是本章最需要防的一种。它会把表结构和代码一起交出来，你还没来得及看结构，注意力就被代码吸走了。"不要写任何 Python 代码"这句必须单独成行写清楚。

引入需要额外安装的数据库库。　它常会用功能更全的数据库工具库。这类库在正式项目里是合理选择，在本课程里的代价是要先安装，并且把一件本来单文件就能解决的事情复杂化。

用字符串拼接拼出 SQL。　拼接写起来更省事，它有时会这样给。问题是使用者输入的内容会被当成 SQL 的一部分执行。要求里写明用问号占位符，拿到代码后也要检查一遍。

漏掉提交，或者只在部分函数里提交。　常见的情形是查询函数正常、修改函数不生效。验收的办法很简单：改一条，关掉程序，重新打开再查一次。

import sqlite3
from pathlib import Path

DB = Path(__file__).with_name('items.db')

# ① 已有旧库先删掉，保证每次生成的内容一致
if DB.exists():
    DB.unlink()

conn = sqlite3.connect(DB)

# ② 物资表：一件物资一行。id 是主键，name 不允许重复
conn.execute('''
CREATE TABLE items (
    id   INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    name TEXT    NOT NULL UNIQUE,
    note TEXT
)''')

# ③ 借还流水表：借一次记一行。item_id 指向 items 表的 id
conn.execute('''
CREATE TABLE records (
    id        INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    item_id   INTEGER NOT NULL,
    borrower  TEXT    NOT NULL,
    borrow_at TEXT    NOT NULL,
    return_at TEXT
)''')

# ④ 写入五件示例物资。问号是占位符，实际的值由后面那个括号提供
for name, note in [('无线话筒 A', '带电池'),
                   ('无线话筒 B', ''),
                   ('投影转接头', 'Type-C 转 HDMI'),
                   ('拖线板', '五米'),
                   ('三脚架', '')]:
    conn.execute('INSERT INTO items (name, note) VALUES (?, ?)', (name, note))

# ⑤ 提交：不写这一行，上面做的改动全部不算数
conn.commit()
conn.close()

print('已建立', DB.name)
input('按回车键结束')

-- 增：登记借出，往流水表插一行
INSERT INTO records (item_id, borrower, borrow_at) VALUES (?, ?, ?)

-- 查：这件物资现在在谁手上
SELECT records.borrower, records.borrow_at
FROM records JOIN items ON items.id = records.item_id
WHERE items.name = ? AND records.return_at IS NULL

-- 改：登记归还，把归还时间填上
UPDATE records SET return_at = ?
WHERE item_id = ? AND return_at IS NULL

-- 删：把一件物资从台账删掉
DELETE FROM items WHERE name = ?

4.1演示步骤

4.2前沿三分钟：一种被装在几十亿台设备上的数据库

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本章用的 SQLite 并不是一个教学用的简化品。按部署数量算，它很可能是世界上使用最广的数据库：手机应用的本地数据、浏览器的书签与浏览记录、许多桌面软件的配置与缓存，用的都是它。原因正是它的那个特点，一个文件就是一个库，不需要单独安装和启动，嵌进任何程序里都不添麻烦。

另一件值得知道的事与保存年限有关。SQLite 的开发者把文件格式的长期兼容当成正式承诺对外声明，美国国会图书馆也把它列入推荐的数据集长期保存格式。理由是它的格式有完整的公开文档，即便将来没有任何软件支持，也能照着文档把数据读出来。

这一点对选型有实际影响：挑存储格式时，除了现在好不好用，还要问一句十年后还打不打得开。公开有文档的格式，比某个在线服务的私有格式更经得起时间。

5.1三个题目，任选其一

三个题目都要求至少两张表、有关联字段、四类操作齐全。共同点是同一个主体会有多条记录：一件物资借还多次、一本书有多条笔记、一个样品经历多个状态。允许更换题材。

5.2上机六步

5.3共同验收标准

5.4常见错误与处理

5.5提交内容

提交方式：按教师提供的作业模板填写，文档开头注明所选题目。提交渠道见课堂通知，当堂提交。

5.6再进一步（选做）

让数据库自己拒绝那种会把数据搞乱的删除：在建表时为关联字段加上外键约束，删除一件仍有未归还记录的物资时，由数据库直接报错，而不是让流水变成孤儿。

做完会发现一个需要权衡的问题：约束越严，录入时越麻烦；约束越松，数据越容易对不上。报废一件确实丢失的物资时，严格的约束反而会拦住你。这条线画在哪里，取决于谁来录入、录错了由谁负责，不是一个纯技术问题。