Python数据库操作（SQLAlchemy、SQLite等）面试题集

原创

Jimaks

发布于 2024-04-18 15:45:39

1960

发布于 2024-04-18 15:45:39

文章被收录于专栏：python 大数据

Python数据库操作是软件开发中不可或缺的一环，尤其在面试环节，候选人需展现出对SQLAlchemy ORM、SQLite等工具的熟练掌握。本文将深入浅出地解析Python数据库操作相关的面试题，揭示常见问题与易错点，并提供实用的代码示例，助您在面试中脱颖而出。

1. SQLAlchemy基础

面试题：使用SQLAlchemy定义一个映射到SQLite表的Python类，并执行CRUD操作。

易错点与避免策略：

混淆ORM与原始SQL：理解并熟练使用SQLAlchemy提供的ORM方式操作数据库，避免直接拼接SQL语句，提升代码可读性和安全性。
忽视会话管理：正确使用sessionmaker()创建Session工厂，并通过session.commit()提交更改、session.rollback()回滚事务、session.close()释放资源。

代码示例：

from sqlalchemy import Column, Integer, String, create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

Base = declarative_base()

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String)
    email = Column(String)

engine = create_engine('sqlite:///users.db')
Base.metadata.create_all(engine)

Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

# Create
new_user = User(name='John Doe', email='johndoe@example.com')
session.add(new_user)
session.commit()

# Read
user = session.query(User).filter_by(name='John Doe').first()
print(user.email)

# Update
user.email = 'new_email@example.com'
session.commit()

# Delete
session.delete(user)
session.commit()

2. 查询优化与性能

面试题：使用SQLAlchemy执行复杂的查询，包括JOIN、分组、聚合等，并讨论如何优化查询性能。

易错点与避免策略：

过度使用懒加载：理解懒加载（lazy loading）可能导致N+1查询问题，适时使用延时加载（joined loading）、立即加载（eager loading）策略。
忽视索引：在高频查询字段上创建索引，显著提升查询速度。可通过Index()在模型定义中声明索引，或直接在SQL中创建。

代码示例：

from sqlalchemy import func, join, select

# JOIN查询
query = session.query(User, Department).join(Department, User.department_id == Department.id)
for user, dept in query:
    print(f"{user.name} works in {dept.name}")

# 分组与聚合
query = session.query(User.department_id, func.count(User.id)).group_by(User.department_id)
for dept_id, count in query:
    print(f"Department ID {dept_id} has {count} users")

# 延时加载优化
query = session.query(User).options(selectinload(User.department))  # 使用延时加载避免N+1问题

# 索引创建
class User(Base):
    __tablename__ = 'users'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String, index=True)  # 在name字段上创建索引

3. 异常处理与事务管理

面试题：编写代码处理数据库操作中的异常，并演示如何在SQLAlchemy中进行事务管理。

易错点与避免策略：

忽视异常捕获：对可能抛出异常的数据库操作使用try-except结构进行捕获，确保程序健壮性。
不了解事务隔离级别与回滚机制：理解事务的ACID特性，明确何时开始事务、提交事务或回滚事务，以保证数据一致性。

代码示例：

try:
    session.begin_nested()  # 开始嵌套事务
    # 执行一系列数据库操作...
    session.commit()  # 提交事务
except Exception as e:
    session.rollback()  # 遇到异常时回滚事务
    print(f"Transaction rolled back due to error: {e}")

# 或使用with语句进行事务管理
with session.begin():
    # 执行一系列数据库操作...

综上所述，掌握Python数据库操作（尤其是SQLAlchemy与SQLite）的面试题解答技巧，识别并规避易错点，辅以实战代码示例，将使您在面试中展现出深厚的数据处理与管理能力。持续深化对数据库理论知识的理解，结合实际项目经验，您将在编程求职道路上更进一步。

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