新手指南：Python 與 PostgreSQL 的強力橋樑——psycopg 驅動程式

更新日期： 2024 年 12 月 10 日

在開發 Python 應用程式時，經常需要與資料庫互動，而 PostgreSQL 是一個功能強大的關係型資料庫管理系統。

為了讓 Python 能夠高效地與 PostgreSQL 資料庫進行溝通，我們需要一個專用的驅動程式——psycopg。

本篇文章將帶您了解 psycopg 的基本概念、如何與 Django 整合，並提供實際操作範例，幫助您快速上手。

psycopg 是什麼？

概念簡介

psycopg 是 Python 與 PostgreSQL 互動的驅動程式，提供穩定且高效能的方式來連接和操作資料庫。

主要功能

• 支援執行各類 SQL 查詢（如 SELECT、INSERT）。
• 支援 PostgreSQL 的進階功能，包括事務管理、JSON 資料類型、陣列操作和游標（Cursor）。
• 適合多執行緒環境，為高效能應用程式提供支持。

目前最新版本為 psycopg3，它是 psycopg2 的升級版，支援更多現代化功能（如非同步操作）。

Django 與 PostgreSQL 的連接

Django 是一個高效能的 Python 網頁框架，內建 ORM（物件關聯映射），能讓開發者以 Python 語法操作資料庫。

Django 預設透過 psycopg 驅動程式與 PostgreSQL 進行連接。

安裝 psycopg 驅動程式

在您的開發環境中安裝 psycopg。可以選擇安裝 psycopg2 或更新的 psycopg3：

# 安裝 psycopg2
pip install psycopg2

# 或安裝 psycopg3
pip install ＂psycopg[binary]＂

配置 Django 的資料庫設定

在 Django 專案的 settings.py 文件中，設定 PostgreSQL 資料庫的連接資訊：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql',  # 使用 PostgreSQL 驅動程式
        'NAME': 'your_database_name',              # 資料庫名稱
        'USER': 'your_database_user',              # 使用者名稱
        'PASSWORD': 'your_password',               # 密碼
        'HOST': 'localhost',                       # 資料庫伺服器位置
        'PORT': '5432',                            # 資料庫埠號（默認為 5432）
    }
}

測試連接

檢查 Django 是否成功連接到資料庫：

1. 遷移資料庫結構
   執行以下命令，確保 Django 的內建資料表（如 auth_user）被正確建立： python manage.py migrate
2. 啟動伺服器測試應用
   如果能正常啟動伺服器並運行，表示 Django 已成功連接到 PostgreSQL。

使用 ORM 操作資料庫

Django 的 ORM 提供高效的資料庫操作功能，以下是基本範例：

插入資料

from myapp.models import MyModel

# 插入一筆資料
MyModel.objects.create(name="Example", value=42)

查詢資料

# 查詢資料
records = MyModel.objects.filter(value=42)
print(records)

psycopg 的運作方式

當 Django 與 PostgreSQL 互動時，psycopg 負責處理 Django ORM 與資料庫之間的低層次溝通：

1. Django 指定 ENGINE='django.db.backends.postgresql'，使用 psycopg 驅動程式。
2. 當執行 ORM 操作時，Django 會生成 SQL 語句並透過 psycopg 傳送到 PostgreSQL。
3. PostgreSQL 執行查詢，並將結果返回給 psycopg，再由 Django 封裝為 Python 資料結構供使用。

psycopg3 的進階特性

psycopg3 是 psycopg2 的升級版本，具備以下優勢：

• 非同步操作：適合高併發應用。
• 靈活配置：可根據需求進行擴展。
• 與 psycopg2 相容：易於遷移現有專案。

如果您的應用需要高效能或非同步支援，可以考慮使用 psycopg3：

pip install ＂psycopg[binary]＂

總結

• psycopg 是 Python 與 PostgreSQL 之間的橋樑，提供高效穩定的資料庫操作能力。
• Django 利用 psycopg 作為驅動程式，讓開發者能通過 ORM 以簡單方式操作資料庫。
• 使用步驟：
  1. 安裝 psycopg 驅動程式。
  2. 配置 settings.py 資料庫連接。
  3. 測試連接並開始操作資料庫。

如果您需要更高效的操作，可考慮使用 psycopg3。

透過 psycopg，Python 與 PostgreSQL 的整合變得簡單高效，是開發現代應用程式的首選工具之一！