piblog 0.2

在一个Web App中，所有的数据，包括用户的信息，日志，评论等，都存在数据库中。在piblog中使用MySQL作为数据库。
Web App中由很多地方需要使用数据库。访问数据库需要创建数据库连接、游标对象，然后执行SQL操作，最后处理异常，清理资源。这些访问数据库的代码如果分散在不同的函数中，势必无法维护，也不利于代码复用。
此外，对于一个Web App，会有多个用户同时访问，系统以多线程或多进程的方式来处理每个用户的请求。以多线程为例，每个线程在访问数据库时，都必须创建属于自己的连接，对别的线程不可见，否则，就会造成数据库操作混乱。
所以，我们还要创建一个简单的数据库访问模型，在一个线程中，能既安全又简单地操作数据库。
不选择SQLAlchemy的原因：SQLAlchemy太庞大，API太庞大。（我现在还不会）
于是决定设计一个封装了基本的SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE操作的db模块：basic.db。
设计db接口
设计底层模块的原则时，根据上层调用者设计简单易用的API接口，然后，实现模块内部代码。
假设basic.db模块已经编写完毕，我们希望通过如下的方式来调用它：
首先，初始化数据库连接信息，通过create_engine()函数：

from basic import db
db.create_engine(user='root', password='password', database='test', host='127.0.0.1', port=3306)

然后，就可以直接操作SQL了。
如果需要做一个查询，可以直接调用select()方法，返回的是list，每一个元素是用dict表示的对应的行：

users = db.select('select * from user')
users =>
[
    { "id": 1, "name": "John" },
    { "id": 2, "name": "Alex" },
    { "id": 3, "name": "Lenovo" }
]

如果要执行INSERT、UPDATE或DELETE操作，直接执行update()方法，返回受影响的行数：

n = db.update('insert into user(id, name) values(?, ?)', 4, 'Alex')

update()函数签名为：

update(sql, *args)

统一用?作为占位符，并传入可变参数来绑定，从根本上避免SQL注入攻击。
每个select()或update()调用，都隐含地自动打开并关闭了数据库连接，这样，上层调用者就完全不必关心数据库底层连接。
但是，如果要在一个数据库中执行多个SQL语句怎么办？我们用一个with语句实现：

with db.connection():
    db.select('...')
    db.update('...')
    db.update('...')

实现db模块
由于模块是全局对象，模块变量是全剧唯一变量，所以，有两个重要的模块变量：

# db.py

# 数据库引擎对象：
class _Engine(object):
    def __init__(self, connect):
        self._connect = connect
    def connect(self):
        return self._connect()

engine = None

# 持有数据库连接的上下文对象：
class _DbCtx(threading.local):
    def __init__(self):
        self.connection = None
        self.transactions = 0
    def is_init(self):
        return not self.connection is None
    def init(self):
        self.connection = _LazyConnection()
        self.transactions = 0
    def cleanup(self):
        self.connection.cleanup()
        self.connection = None
    def cursor(self):
        return self.connection.cursor()

_db_ctx = _DbCtx()

由于_db_ctx是threadlocal对象，所以它持有的数据库连接对每个线程来说都是不一样的。任何一个线程都无法访问到其它线程持有的数据库连接。
有了这两个全局变量，我们继续实现数据库连接的上下文，目的是自动获取和释放连接：

class _ConnectionCtx(object):
    def __enter__(self):
        global _db_ctx
        self.should_cleanup = False
        if not _db_ctx.is_init():
            _db_ctx.init()
            self.should_cleanup = True
        return self
    def __exit__(self, exctype, excvalue, trackback):
        global _db_ctx
        if self.should_cleanup:
            _db_ctx.cleanup()
    
def connection():
    return _ConnectionCtx()