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。

&#8226; 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

&#8226;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



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