使用 Python 通过 ODBC 或 JDBC 访问 IRIS 数据库

字符串问题

我正在使用 Python 通过 JDBC（或 ODBC）访问 IRIS 数据库。 我想将数据提取到 pandas 数据框中来操作数据并从中创建图表。我在使用 JDBC 时遇到了字符串处理问题。这篇文章旨在帮助其他人遇到同样的问题。 或者，如果有更简单的方法来解决这个问题，请在评论中告诉我！

我使用的是 OSX，所以我不确定我的问题有多独特。我正在使用 Jupyter Notebooks，尽管如果您使用任何其他 Python 程序或框架，代码通常是相同的。

JDBC 问题

当我从数据库中获取数据时，列描述和任何字符串数据都会作为数据类型java.lang.String返回。如果打印字符串数据，它将看起来像：“(p,a,i,n,i,n,t,h,e,r,e,a,r)”而不是预期的“painintherear”。

这可能是因为当使用 JDBC 获取时，数据类型 java.lang.String 的字符串作为可迭代对象或数组传入。 如果您使用的 Python-Java 桥接器（例如 JayDeBeApi、JDBC）未一步自动将 java.lang.String 转换为 Python str，则可能会发生这种情况。

相比之下，Python 的 str 字符串表示形式将整个字符串作为一个单元。 当 Python 检索普通 str（例如通过 ODBC）时，它不会拆分为单个字符。

JDBC 解决方案

要解决此问题，您必须确保 java.lang.String 正确转换为 Python 的 str 类型。 您可以在处理获取的数据时显式处理此转换，因此它不会被解释为可迭代或字符列表。

有很多方法可以进行字符串操作；这就是我所做的。

import pandas as pd

import pyodbc

import jaydebeapi
import jpype

def my_function(jdbc_used)

    # Some other code to create the connection goes here

    cursor.execute(query_string)

    if jdbc_used:
        # Fetch the results, convert java.lang.String in the data to Python str
        # (java.lang.String is returned "(p,a,i,n,i,n,t,h,e,r,e,a,r)" Convert to str type "painintherear"
        results = []
        for row in cursor.fetchall():
            converted_row = [str(item) if isinstance(item, jpype.java.lang.String) else item for item in row]
            results.append(converted_row)

        # Get the column names and ensure they are Python strings 
        column_names = [str(col[0]) for col in cursor.description]

        # Create the dataframe
        df = pd.DataFrame.from_records(results, columns=column_names)

        # Check the results
        print(df.head().to_string())

    else:  
        # I was also testing ODBC
        # For very large result sets get results in chunks using cursor.fetchmany(). or fetchall()
        results = cursor.fetchall()
        # Get the column names
        column_names = [column[0] for column in cursor.description]
        # Create the dataframe
        df = pd.DataFrame.from_records(results, columns=column_names)

    # Do stuff with your dataframe

ODBC 问题

使用 ODBC 连接时，不会返回字符串或不返回字符串。

如果您要连接到包含 Unicode 数据（例如，不同语言的名称）的数据库，或者您的应用程序需要存储或检索非 ASCII 字符，则必须确保数据在数据库之间传递时保持正确编码。数据库和您的 Python 应用程序。

ODBC 解决方案

此代码确保在向数据库发送和检索数据时，使用 UTF-8 对字符串数据进行编码和解码。 在处理非 ASCII 字符或确保与 Unicode 数据的兼容性时，这一点尤其重要。

def create_connection(connection_string, password):
    connection = None

    try:
        # print(f"Connecting to {connection_string}")
        connection = pyodbc.connect(connection_string + ";PWD=" + password)

        # Ensure strings are read correctly
        connection.setdecoding(pyodbc.SQL_CHAR, encoding="utf8")
        connection.setdecoding(pyodbc.SQL_WCHAR, encoding="utf8")
        connection.setencoding(encoding="utf8")

    except pyodbc.Error as e:
        print(f"The error '{e}' occurred")

    return connection

connection.setdecoding(pyodbc.SQL_CHAR,encoding="utf8")

告诉 pyodbc 在获取 SQL_CHAR 类型（通常是固定长度字符字段）时如何从数据库中解码字符数据。

connection.setdecoding(pyodbc.SQL_WCHAR,encoding="utf8")

设置 SQL_WCHAR、宽字符类型（即 Unicode 字符串，例如 SQL Server 中的 NVARCHAR 或 NCHAR）的解码。

connection.setencoding(encoding="utf8")

确保从 Python 发送到数据库的任何字符串或字符数据都将使用 UTF-8 进行编码，
这意味着Python在与数据库通信时会将其内部str类型（即Unicode）转换为UTF-8字节。

---

把它们放在一起

安装 JDBC

安装JAVA - 使用dmg

https://www.oracle.com/middleeast/java/technologies/downloads/#jdk23-mac

更新 shell 以设置默认版本

$ /usr/libexec/java_home -V
Matching Java Virtual Machines (2):
    23 (arm64) "Oracle Corporation" - "Java SE 23" /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-23.jdk/Contents/Home
    1.8.421.09 (arm64) "Oracle Corporation" - "Java" /Library/Internet Plug-Ins/JavaAppletPlugin.plugin/Contents/Home
/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-23.jdk/Contents/Home
$ echo $SHELL
/opt/homebrew/bin/bash
$ vi ~/.bash_profile

将 JAVA_HOME 添加到您的路径

export JAVA_HOME=$(/usr/libexec/java_home -v 23)
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

获取 JDBC 驱动程序

https://intersystems-community.github.io/iris-driver-distribution/

将 jar 文件放在某个地方...我把它放在 $HOME

$ ls $HOME/*.jar
/Users/myname/intersystems-jdbc-3.8.4.jar

示例代码

它假设你已经设置了 ODBC（另一天的例子，狗吃了我的笔记......）。

注意：这是对我的真实代码的修改。请注意变量名称。

import os

import datetime
from datetime import date, time, datetime, timedelta

import pandas as pd
import pyodbc

import jaydebeapi
import jpype

def jdbc_create_connection(jdbc_url, jdbc_username, jdbc_password):

    # Path to JDBC driver
    jdbc_driver_path = '/Users/yourname/intersystems-jdbc-3.8.4.jar'

    # Ensure JAVA_HOME is set
    os.environ['JAVA_HOME']='/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-23.jdk/Contents/Home'
    os.environ['CLASSPATH'] = jdbc_driver_path

    # Start the JVM (if not already running)
    if not jpype.isJVMStarted():
        jpype.startJVM(jpype.getDefaultJVMPath(), classpath=[jdbc_driver_path])

    # Connect to the database
    connection = None

    try:
        connection = jaydebeapi.connect("com.intersystems.jdbc.IRISDriver",
                                  jdbc_url,
                                  [jdbc_username, jdbc_password],
                                  jdbc_driver_path)
        print("Connection successful")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")

    return connection


def odbc_create_connection(connection_string):
    connection = None

    try:
        # print(f"Connecting to {connection_string}")
        connection = pyodbc.connect(connection_string)

        # Ensure strings are read correctly
        connection.setdecoding(pyodbc.SQL_CHAR, encoding="utf8")
        connection.setdecoding(pyodbc.SQL_WCHAR, encoding="utf8")
        connection.setencoding(encoding="utf8")

    except pyodbc.Error as e:
        print(f"The error '{e}' occurred")

    return connection

# Parameters

odbc_driver = "InterSystems ODBC"
odbc_host = "your_host"
odbc_port = "51773"
odbc_namespace = "your_namespace"
odbc_username = "username"
odbc_password = "password"

jdbc_host = "your_host"
jdbc_port = "51773"
jdbc_namespace = "your_namespace"
jdbc_username = "username"
jdbc_password = "password"

# Create connection and create charts

jdbc_used = True

if jdbc_used:
    print("Using JDBC")
    jdbc_url = f"jdbc:IRIS://{jdbc_host}:{jdbc_port}/{jdbc_namespace}?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8"
    connection = jdbc_create_connection(jdbc_url, jdbc_username, jdbc_password)
else:
    print("Using ODBC")
    connection_string = f"Driver={odbc_driver};Host={odbc_host};Port={odbc_port};Database={odbc_namespace};UID={odbc_username};PWD={odbc_password}"
    connection = odbc_create_connection(connection_string)


if connection is None:
    print("Unable to connect to IRIS")
    exit()

cursor = connection.cursor()

site = "SAMPLE"
table_name = "your.TableNAME"

desired_columns = [
    "RunDate",
    "ActiveUsersCount",
    "EpisodeCountEmergency",
    "EpisodeCountInpatient",
    "EpisodeCountOutpatient",
    "EpisodeCountTotal",
    "AppointmentCount",
    "PrintCountTotal",
    "site",
]

# Construct the column selection part of the query
column_selection = ", ".join(desired_columns)

query_string = f"SELECT {column_selection} FROM {table_name} WHERE Site = '{site}'"

print(query_string)
cursor.execute(query_string)

if jdbc_used:
    # Fetch the results
    results = []
    for row in cursor.fetchall():
        converted_row = [str(item) if isinstance(item, jpype.java.lang.String) else item for item in row]
        results.append(converted_row)

    # Get the column names and ensure they are Python strings (java.lang.String is returned "(p,a,i,n,i,n,t,h,e,a,r,s,e)"
    column_names = [str(col[0]) for col in cursor.description]

    # Create the dataframe
    df = pd.DataFrame.from_records(results, columns=column_names)
    print(df.head().to_string())
else:
    # For very large result sets get results in chunks using cursor.fetchmany(). or fetchall()
    results = cursor.fetchall()
    # Get the column names
    column_names = [column[0] for column in cursor.description]
    # Create the dataframe
    df = pd.DataFrame.from_records(results, columns=column_names)

    print(df.head().to_string())

# # Build charts for a site
# cf.build_7_day_rolling_average_chart(site, cursor, jdbc_used)

cursor.close()
connection.close()

# Shutdown the JVM (if you started it)
# jpype.shutdownJVM()

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