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
1 #!usr/bin/env python3 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 4 'staff infomation management module' 5 __author__='Byron Li' 6 7 '''----------------------------------------------员工信息数据库操作指令语法--------------------------------------------- 8 数据记录包含6个关键字：id,name,age,phone,dept,enroll_date 9 指令可用的逻辑运算符：<,>,=,<=,>=,like,and,or,not 10 1.增（add to xxxx values xxxx） 11 示例：add to staff_table values Alex Li,22,13651054608,IT,2013-04-01 12 2.删（delete from xxxx where xxxx） 13 示例：delete from staff_table where age<=18 and enroll_date like "2017" 14 3.改(update xxxx set xxxx where xxxx) 15 示例：update staff_table set dept="Market",age=30 where dept="IT" and phone like "189" 16 4.查(select xxxx from xxxx where xxxx) 17 示例1：select * from staff_table where age>=25 and not phone like "136" or name like "李" 18 示例2：select name,age,dept from db.txt where id<9 and enroll_date like "-05-" 19 示例3：select * from staff_table where * #显示所有记录 20 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------''' 21 import re 22 import os 23 class staff(object): #员工类 24 def __init__(self,*args): #员工信息初始化：从字符串列表传参赋值 25 self.id=args[0] 26 self.name=args[1] 27 self.age=args[2] 28 self.phone=args[3] 29 self.dept=args[4] 30 self.enroll_date=args[5] 31 self.allinfo=','.join(args) 32 def update(self,**kwargs): #员工信息更新：从字典传参赋值 33 if 'id' in kwargs: 34 self.id=kwargs['id'] 35 if 'name' in kwargs: 36 self.name=kwargs['name'] 37 if 'age' in kwargs: 38 self.age = kwargs['age'] 39 if 'phone' in kwargs: 40 self.phone=kwargs['phone'] 41 if 'dept' in kwargs: 42 self.dept=kwargs['dept'] 43 if 'enroll_date' in kwargs: 44 self.enroll_date = kwargs['enroll_date'] 45 self.allinfo = ','.join(map(str,[self.id, self.name, self.age, self.phone, self.dept, self.enroll_date])) 46 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 47 if info=='*': 48 print(self.allinfo) 49 else: 50 info=info.split(',') 51 res=[] 52 for i in info: 53 if hasattr(self,i.strip()): 54 res.append(str(getattr(self,i.strip()))) 55 print(','.join(res)) 56 57 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 58 command=command.strip() 59 return { 60 'add':add, 61 'delete':delete, 62 'update':update, 63 'select':search, 64 }.get(command.split()[0],error)(command) 65 66 def error(command): #错误提示函数，指令不合语法调用该函数报错 67 print('\033[31;1m语法错误，请重新输入！\033[0m\n') 68 69 def add(command): #增加员工记录函数 70 command_parse=re.search(r'add\s*?to\s(.*?)values\s(.*)',command) #正则表达式指令解析 71 if(command_parse): 72 data_file=command_parse.group(1).strip() #数据库文件 73 info=command_parse.group(2).strip() #需新增的员工信息，不含id 74 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 75 with open(data_file, 'r+', encoding='utf-8') as fr: 76 line=fr.readline() 77 while(line): 78 if line.strip()=='': 79 fr.seek(fr.tell()-len(line)-2) #定位文件最后一行(只有空字符)的开头 80 break 81 staff_temp = staff(*line.strip().split(',')) #读取的信息转换为staff对象 82 id = int(staff_temp.id) + 1 #末行员工id加1为新员工id 83 line = fr.readline() 84 info_new=''.join([str(id),',',info]) #id与其他信息合并成完整记录 85 fr.write(info_new) 86 fr.write('\n') 87 fr.flush() 88 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 89 else: 90 error(command) 91 92 def delete(command): #删除员工记录函数 93 command_parse=re.search(r'delete\s*?from\s(.*?)where\s(.*)',command) #指令解析 94 if(command_parse): 95 data_file=command_parse.group(1).strip() #数据库文件 96 condition=command_parse.group(2).strip() #检索条件 97 data_file_bak = ''.join([data_file, '.bak']) 98 count = 0 #删除记录计数 99 staff_list = [] #删除记录的员工对象列表 100 with open(data_file, 'r', encoding='utf-8') as fr, \ 101 open(data_file_bak, 'w', encoding='utf-8') as fw: 102 for line in fr: 103 staff_temp = staff(*line.strip().split(',')) 104 if (verify(staff_temp, condition)): #验证员工信息是否符合条件 105 count+=1 106 staff_list.append(staff_temp) 107 continue 108 fw.write(staff_temp.allinfo) 109 fw.write('\n') 110 fw.flush() 111 os.remove(data_file) 112 os.rename(data_file_bak, data_file) 113 print("数据库本次共\033[31;1m删除%d条\033[0m员工信息，如下:"%count) 114 for staff_temp in staff_list: 115 staff_temp.print_info('*') #删除记录打印 116 else: 117 error(command) 118 119 def update(command): #修改和更新员工记录函数 120 command_parse=re.search(r'update\s(.*?)set\s(.*?)where\s(.*)',command) #指令解析 121 if(command_parse): 122 data_file=command_parse.group(1).strip() #数据库文件 123 info=command_parse.group(2).strip() #需更新的信息 124 condition=command_parse.group(3).strip() #检索条件 125 data_file_bak=''.join([data_file,'.bak']) 126 127 info = ''.join(['{', info.replace('=', ':'), '}']) #将需更新的信息按字典格式修饰字符串 128 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 129 count = 0 130 staff_list = [] 131 with open(data_file,'r',encoding='utf-8') as fr,\ 132 open(data_file_bak,'w',encoding='utf-8') as fw: 133 for line in fr: 134 staff_temp=staff(*line.strip().split(',')) 135 if(verify(staff_temp,condition)): #验证员工信息是否符合条件 136 staff_temp.update(**info) #调用员工对象成员函数更新信息 137 count += 1 138 staff_list.append(staff_temp) 139 fw.write(staff_temp.allinfo) 140 fw.write('\n') 141 fw.flush() 142 os.remove(data_file) 143 os.rename(data_file_bak,data_file) 144 print("数据库本次共\033[31;1m更新%d条\033[0m员工信息，如下:"%count) 145 for staff_temp in staff_list: 146 staff_temp.print_info('*') #更新记录打印 147 else: 148 error(command) 149 150 def search(command): #查询员工记录函数 151 command_parse=re.search(r'select\s(.*?)from\s(.*?)where\s(.*)',command) #指令解析 152 if(command_parse): 153 info=command_parse.group(1).strip() #检索结束后需显示的信息，"*"为显示整体记录 154 data_file=command_parse.group(2).strip() #数据库文件 155 condition=command_parse.group(3).strip() #检索条件 156 count = 0 157 staff_list = [] 158 with open(data_file,'r',encoding='utf-8') as fr: 159 for line in fr: 160 staff_temp=staff(*line.strip().split(',')) 161 if(verify(staff_temp,condition)): #验证员工信息是否符合条件 162 count += 1 163 staff_list.append(staff_temp) 164 print("数据库本次共\033[31;1m查询到%d条\033[0m员工信息，如下:" % count) 165 for staff_temp in staff_list: 166 staff_temp.print_info(info) #查询记录打印 167 else: 168 error(command) 169 170 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 171 if condition.strip()=='*':return True #如果条件为'*',即所有记录都满足条件 172 condition_list=condition.split() #检索条件字符串转列表 173 if len(condition_list)==0:return False 174 logic_str=['and','or','not'] #逻辑运算字符串 且、或、非 175 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'] 176 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'] 177 for i in condition_list: 178 if i in logic_str: 179 if(len(logic_exp)!=0): 180 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 181 logic_list.append(i) 182 logic_exp=[] 183 else: 184 logic_exp.append(i) 185 logic_list.append(str(logic_cal(staff_temp, logic_exp))) 186 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 187 188 def logic_cal(staff_temp,logic_exp): #单个逻辑表达式的运算函数 189 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'] 190 if(logic_exp): 191 logic_exp=list(logic_exp.group(1,2,3)) 192 if(hasattr(staff_temp,logic_exp[0])): 193 logic_exp[0] = getattr(staff_temp,logic_exp[0]) 194 else: 195 return False 196 if logic_exp[1]=='=': #指令中的'='转化成程序中相等判别的"==" 197 logic_exp[1]='==' 198 if logic_exp[1]=='like': #运算符为like的表达式运算 199 return re.search(logic_exp[2].strip("'").strip('"'),logic_exp[0]) and True 200 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 201 return eval(''.join(logic_exp)) 202 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 203 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 204 else: #其他不合语法的条件格式输出直接返回False 205 return False 206 else: 207 return False 208 209 if __name__=='__main__': #主函数，数据库指令输入和执行 210 while(True): 211 command=input("请按语法输入数据库操作指令：") #指令输入 212 if command=='exit': 213 print("数据库操作结束，成功退出！".center(50, '*')) 214 break 215 command_exe(command) #指令执行