Python 模拟员工信息数据库操作的实例

1.功能简介

此程序模拟员工信息数据库操作，按照语法输入指令即能实现员工信息的增、删、改、查功能。

2.实现方法

• 架构：

本程序采用python语言编写，关键在于指令的解析和执行：其中指令解析主要运用了正则表达式来高效匹配有效信息；指令执行通过一个commd_exe主执行函数和增、删、改、查4个子执行函数来实现，操作方法主要是运用面向对象方法将员工信息对象化，从而使各项操作都能方便高效实现。程序主要函数如下：

(1)command_exe(command)

指令执行主函数，根据指令第一个字段识别何种操作，并分发给相应的处理函数执行。

(2)add(command)

增加员工记录函数，指令中需包含新增员工除id号以外的其他所有信息，程序执行后信息写入员工信息表最后一行，id号根据原最后一条记录的id号自增1。

(3)delete(command)

删除员工记录函数，可根据where后的条件检索需删除的记录，并从信息表中删除。

(4)update(command)

修改和更新员工记录函数，根据where后的条件检索需更新的记录，根据set后的等式修改和更新指定的信息。

(5)search(command)

查询员工记录函数，根据where后的条件查询到相应的记录，根据select后的关键字来显示记录的指定信息，如果为*显示记录的所有信息。

(6)verify(staff_temp,condition)

员工信息验证函数，传入一个对象化的员工记录和指令中where后的条件字符串，判断记录是否符合条件，符合在返回True，否则返回False。指令包含where字段的删、改、查操作会调用此函数。

(7)logic_cal(staff_temp,logic_exp)

单个逻辑表达式的运算函数,传入一个对象化的员工记录和从where条件字符串中被and、or、not分割的单个表达式，实现=，>,<,>=,<=,like等确定的一个逻辑表达式的运算，返回结果为True或False。

• 主要操作：

数据记录包含6个关键字：id,name,age,phone,dept,enroll_date

指令可用的逻辑运算符：<,>,=,<=,>=,like,and,or,not

数据库操作：

1.增（add to xxxx values xxxx）

示例：add to staff_table values Alex Li,22,13651054608,IT,2013-04-01

2.删（delete from xxxx where xxxx）

示例：delete from staff_table where age<=18 and enroll_date like "2017"

3.改(update xxxx set xxxx where xxxx)

示例：

update staff_table set dept="Market",age=30 where dept="IT" and phone like "189"

4.查(select xxxx from xxxx where xxxx)

示例1：

select * from staff_table where age>=25 and not phone like "136" or name like "李"

示例2：

select name,age,dept from db.txt where id<9 and enroll_date like "-05-"

示例3：select * from staff_table where * #显示所有记录

•使用文件：

staff_table

存放员工信息表，作为模拟的数据库文件，每条记录包含id,name,age,phone,dept,enroll_date六项信息，如"1,Alex Li,22,13651054608,IT,2013-04-0"。

3.流程图

4.代码

#!usr/bin/env python3
#_*_coding:utf-8_*_

'staff infomation management module'
__author__='Byron Li'

'''----------------------------------------------员工信息数据库操作指令语法---------------------------------------------
数据记录包含6个关键字：id,name,age,phone,dept,enroll_date
指令可用的逻辑运算符：<,>,=,<=,>=,like,and,or,not
1.增（add to xxxx values xxxx）
示例：add to staff_table values Alex Li,22,13651054608,IT,2013-04-01
2.删（delete from xxxx where xxxx）
示例：delete from staff_table where age<=18 and enroll_date like "2017"
3.改(update xxxx set xxxx where xxxx)
示例：update staff_table set dept="Market",age=30 where dept="IT" and phone like "189"
4.查(select xxxx from xxxx where xxxx)
示例1：select * from staff_table where age>=25 and not phone like "136" or name like "李"
示例2：select name,age,dept from db.txt where id<9 and enroll_date like "-05-"
示例3：select * from staff_table where *   #显示所有记录
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------'''
import re
import os
class staff(object):    #员工类
def __init__(self,*args):  #员工信息初始化：从字符串列表传参赋值
 self.id=args[0]
 self.name=args[1]
 self.age=args[2]
 self.phone=args[3]
 self.dept=args[4]
 self.enroll_date=args[5]
 self.allinfo=','.join(args)
def update(self,**kwargs):  #员工信息更新：从字典传参赋值
 if 'id' in kwargs:
  self.id=kwargs['id']
 if 'name' in kwargs:
  self.name=kwargs['name']
 if 'age' in kwargs:
  self.age = kwargs['age']
 if 'phone' in kwargs:
  self.phone=kwargs['phone']
 if 'dept' in kwargs:
  self.dept=kwargs['dept']
 if 'enroll_date' in kwargs:
  self.enroll_date = kwargs['enroll_date']
 self.allinfo = ','.join(map(str,[self.id, self.name, self.age, self.phone, self.dept, self.enroll_date]))
def print_info(self,info):  #员工信息打印显示：传入的参数为"*"或数据记录的若干个关键字
 if info=='*':
  print(self.allinfo)
 else:
  info=info.split(',')
  res=[]
  for i in info:
   if hasattr(self,i.strip()):
    res.append(str(getattr(self,i.strip())))
  print(','.join(res))

def command_exe(command): #指令执行主函数，根据指令第一个字段识别何种操作，并分发给相应的处理函数执行
command=command.strip()
return {
 'add':add,
 'delete':delete,
 'update':update,
 'select':search,
}.get(command.split()[0],error)(command)

def error(command):  #错误提示函数，指令不合语法调用该函数报错
print('\033[31;1m语法错误，请重新输入！\033[0m\n')

def add(command):  #增加员工记录函数
command_parse=re.search(r'add\s*?to\s(.*?)values\s(.*)',command) #正则表达式指令解析
if(command_parse):
 data_file=command_parse.group(1).strip() #数据库文件
 info=command_parse.group(2).strip()  #需新增的员工信息，不含id
 id=1          #新增员工id，默认为1以防数据库为空表时新增记录id取1
 with open(data_file, 'r+', encoding='utf-8') as fr:
  line=fr.readline()
  while(line):
   if line.strip()=='':
    fr.seek(fr.tell()-len(line)-2) #定位文件最后一行(只有空字符)的开头
    break
   staff_temp = staff(*line.strip().split(','))  #读取的信息转换为staff对象
   id = int(staff_temp.id) + 1   #末行员工id加1为新员工id
   line = fr.readline()
  info_new=''.join([str(id),',',info]) #id与其他信息合并成完整记录
  fr.write(info_new)
  fr.write('\n')
  fr.flush()
  print("数据库本次\033[31;1m新增1条\033[0m员工信息：", info_new) #新增记录打印
else:
 error(command)

def delete(command): #删除员工记录函数
command_parse=re.search(r'delete\s*?from\s(.*?)where\s(.*)',command) #指令解析
if(command_parse):
 data_file=command_parse.group(1).strip() #数据库文件
 condition=command_parse.group(2).strip() #检索条件
 data_file_bak = ''.join([data_file, '.bak'])
 count = 0   #删除记录计数
 staff_list = []  #删除记录的员工对象列表
 with open(data_file, 'r', encoding='utf-8') as fr, \
   open(data_file_bak, 'w', encoding='utf-8') as fw:
  for line in fr:
   staff_temp = staff(*line.strip().split(','))
   if (verify(staff_temp, condition)): #验证员工信息是否符合条件
    count+=1
    staff_list.append(staff_temp)
    continue
   fw.write(staff_temp.allinfo)
   fw.write('\n')
  fw.flush()
 os.remove(data_file)
 os.rename(data_file_bak, data_file)
 print("数据库本次共\033[31;1m删除％d条\033[0m员工信息，如下:"％count)
 for staff_temp in staff_list:
  staff_temp.print_info('*') #删除记录打印
else:
 error(command)

def update(command):  #修改和更新员工记录函数
command_parse=re.search(r'update\s(.*?)set\s(.*?)where\s(.*)',command) #指令解析
if(command_parse):
 data_file=command_parse.group(1).strip()  #数据库文件
 info=command_parse.group(2).strip()   #需更新的信息
 condition=command_parse.group(3).strip()  #检索条件
 data_file_bak=''.join([data_file,'.bak'])

info = ''.join(['{', info.replace('=', ':'), '}']) #将需更新的信息按字典格式修饰字符串
 info = eval(re.sub(r'(\w+)\s*:', r'"\1":', info)) #将字符串进一步修饰最终转化成字典
 count = 0
 staff_list = []
 with open(data_file,'r',encoding='utf-8') as fr,\
   open(data_file_bak,'w',encoding='utf-8') as fw:
  for line in fr:
   staff_temp=staff(*line.strip().split(','))
   if(verify(staff_temp,condition)): #验证员工信息是否符合条件
    staff_temp.update(**info)  #调用员工对象成员函数更新信息
    count += 1
    staff_list.append(staff_temp)
   fw.write(staff_temp.allinfo)
   fw.write('\n')
  fw.flush()
 os.remove(data_file)
 os.rename(data_file_bak,data_file)
 print("数据库本次共\033[31;1m更新％d条\033[0m员工信息，如下:"％count)
 for staff_temp in staff_list:
  staff_temp.print_info('*') #更新记录打印
else:
 error(command)

def search(command):  #查询员工记录函数
command_parse=re.search(r'select\s(.*?)from\s(.*?)where\s(.*)',command) #指令解析
if(command_parse):
 info=command_parse.group(1).strip()   #检索结束后需显示的信息，"*"为显示整体记录
 data_file=command_parse.group(2).strip() #数据库文件
 condition=command_parse.group(3).strip() #检索条件
 count = 0
 staff_list = []
 with open(data_file,'r',encoding='utf-8') as fr:
  for line in fr:
   staff_temp=staff(*line.strip().split(','))
   if(verify(staff_temp,condition)): #验证员工信息是否符合条件
    count += 1
    staff_list.append(staff_temp)
 print("数据库本次共\033[31;1m查询到％d条\033[0m员工信息，如下:" ％ count)
 for staff_temp in staff_list:
  staff_temp.print_info(info)  #查询记录打印
else:
 error(command)

def verify(staff_temp,condition):    #员工信息验证函数，传入一个员工对象和条件字符串
if condition.strip()=='*':return True #如果条件为'*',即所有记录都满足条件
condition_list=condition.split()   #检索条件字符串转列表
if len(condition_list)==0:return False
logic_str=['and','or','not'] #逻辑运算字符串 且、或、非
logic_exp=[]     #单个条件的逻辑表达式组成的列表，形如[‘age',' ','>','=',20] 或 [‘dept',' ','like',' ','HR']
logic_list=[]     #每个条件的表达式的计算结果再重组后的列表，形如 [‘True','and','False','or','not','False']
for i in condition_list:
 if i in logic_str:
  if(len(logic_exp)!=0):
   logic_list.append(str(logic_cal(staff_temp,logic_exp))) #逻辑表达式计算并将返回的True或False转化成字符串添加到列表
  logic_list.append(i)
  logic_exp=[]
 else:
  logic_exp.append(i)
logic_list.append(str(logic_cal(staff_temp, logic_exp)))
return eval(' '.join(logic_list)) #列表转化成数学表达式完成所有条件的综合逻辑运算，结果为True或False

def logic_cal(staff_temp,logic_exp): #单个逻辑表达式的运算函数
logic_exp = re.search('(.+?)([=<>]{1,2}|like)(.+)',''.join(logic_exp)) #表达式列表优化成三个元素，形如[‘age','>=',20] 或 [‘dept','like','HR']
if(logic_exp):
 logic_exp=list(logic_exp.group(1,2,3))
 if(hasattr(staff_temp,logic_exp[0])):
  logic_exp[0] = getattr(staff_temp,logic_exp[0])
 else:
  return False
 if logic_exp[1]=='=':  #指令中的'='转化成程序中相等判别的"=="
  logic_exp[1]='=='
 if logic_exp[1]=='like':  #运算符为like的表达式运算
  return re.search(logic_exp[2].strip("'").strip('"'),logic_exp[0]) and True
 elif(logic_exp[0].isdigit() and logic_exp[2].isdigit()): #两头为数字的运算，直接eval函数转数学表达式
  return eval(''.join(logic_exp))
 elif(logic_exp[1]=='=='): #非数字的运算，即字符串运算，此时逻辑符只可能是‘='，若用eval函数则字符串会转成无定义变量而无法计算，所以拿出来单独用"=="直接计算
  return logic_exp[0]==logic_exp[2].strip("'").strip('"') #字符串相等判别，同时消除指令中字符串引号的影响，即输引号会比记录中的字符串多一层引号
 else:   #其他不合语法的条件格式输出直接返回False
  return False
else:
 return False

if __name__=='__main__':  #主函数，数据库指令输入和执行
while(True):
 command=input("请按语法输入数据库操作指令：") #指令输入
 if command=='exit':
  print("数据库操作结束，成功退出！".center(50, '*'))
  break
 command_exe(command)  #指令执行

来源：http://www.cnblogs.com/byron-li/archive/2017/10/22/7711623.html