如何将数组插入数据库？

Question

In my previous question很多用户希望我提供更多的数据以供玩弄。所以我开始导出我的所有数据并用Python进行处理，但后来我意识到：我应该把这些数据放在哪里？

好吧，我决定最好的办法是把它们保存在数据库中，所以至少我没有每次都有to parse the raw files。但由于我对数据库一无所知，结果发现这很令人困惑。我尝试了一些教程来创建sqlite数据库，添加表和字段，并尝试插入numpy.arrays，但它无法正常工作。

通常，我对每只狗的结果如下：

所以我有35只不同的狗，每只狗有24个测量值。每个测量本身都有未知数量的接触。每个测量由一个三维阵列（整个平板的248帧[255x63]）和一个二维阵列（平板的每个传感器的最大值[255x63]）组成。在数据库中存储一个值并不是问题，但是在其中获取2D数组似乎不起作用。

所以我的问题是，我应该如何在数据库中排序并将数组插入其中？

Answer 1

Django有一个库，用于将所有数据库工作封装到Python类中，因此在必须做一些非常聪明的事情之前，您不必处理原始SQL。即使Django是web应用程序的框架，您也可以use the database ORM by itself。

Josh的模型在使用Django的Python中是这样的：

from django.db import models

class Dog(models.Model):
    # Might want to look at storing birthday instead of age.
    # If you track age, you probably need another field telling
    # you when in the year age goes up by 1... and at that point,
    # you're really storing a birthday.
    name = models.CharField(max_length=64)
    age = models.IntegerField()
    genders = [
        ('M', 'Male'),
        ('F', 'Female'),
    ]
    gender = models.CharField(max_length=1, choices=genders)

class Measurement(models.Model):
    dog = models.ForeignKey(Dog, related_name="measurements")
    paws = [
        ('FL', 'Front Left'),
        ('FR', 'Front Right'),
        ('RL', 'Rear Left'),
        ('RR', 'Rear Right'),
    ]
    paw = models.CharField(max_length=2, choices=paws)
    taken_at = models.DateTimeField(default=date, auto_now_add=True)

class Measurement_Point(models.Model):
    measurement = models.ForeignKey(Measurement, related_name="data_points")
    frame = models.IntegerField()
    sensor_row = models.PositiveIntegerField()
    sensor_col = models.PositiveIntegerField()
    value = models.FloatField()

    class Meta:
        ordering = ['frame', 'sensor_row', 'sensor_col']

自动创建id字段。

然后你可以做如下事情：

dog = Dog()
dog.name = "Pochi"
dog.age = 3
dog.gender = 'M'
# dog.gender will return 'M', and dog.get_gender_display() will return 'Male'
dog.save()

# Or, written another way:
dog = Dog.objects.create(name="Fido", age=3, sex='M')

测量：

measurement = dog.measurements.create(paw='FL')
for frame in range(248):
    for row in range(255):
        for col in range(63):
            measurement.data_points.create(frame=frame, sensor_row=row, 
                sensor_col=col, value=myData[frame][row][col])

最后，要得到一个框架：

# For the sake of argument, assuming the dogs have unique names.
# If not, you'll need some more fields in the Dog model to disambiguate.
dog = Dog.objects.get(name="Pochi", sex='M')
# For example, grab the latest measurement...
measurement = dog.measurements.all().order_by('-taken_at')[0]
# `theFrameNumber` has to be set somewhere...
theFrame = measurement.filter(frame=theFrameNumber).values_list('value')

注意：这将返回元组列表（例如[(1.5,), (1.8,), ... ]），因为values_list()可以同时检索多个字段。我不熟悉NumPy，但我想它有一个类似于Matlab的reshape函数的函数，用于将向量重新映射到矩阵。

Answer 2

您可能想从一个dogs表开始，该表包含每个狗的所有平面（非数组）数据，每个狗都有一个的东西，比如一个名字、一个性别和一个年龄：

CREATE TABLE `dogs` (
  `id` INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `name` VARCHAR(64),
  `age` INT UNSIGNED,
  `sex` ENUM('Male','Female')
);

从这里开始，每个狗“有许多”测量值，因此需要一个dog_mesaurements表来存储24个测量值：

CREATE TABLE `dog_measurements` (
  `id` INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `dog_id` INT UNSIGNED NOT NULL,
  `paw` ENUM ('Front Left','Front Right','Rear Left','Rear Right'),
  `taken_at` DATETIME NOT NULL
);

那么每当你测量的时候，你在哪里？*是来自dogs表的狗的ID。

然后，您将希望表存储每次测量的实际帧，例如：

CREATE TABLE `dog_measurement_data` (
  `id` INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `dog_measurement_id` INT UNSIGNED NOT NULL,
  `frame` INT UNSIGNED,
  `sensor_row` INT UNSIGNED,
  `sensor_col` INT UNSIGNED,
  `value` NUMBER
);

这样，对于250帧中的每一帧，您将遍历63个传感器中的每一个，并将该传感器的值和帧号存储到数据库中：

INSERT INTO `dog_measurement_data` (`dog_measurement_id`,`frame`,`sensor_row`,`sensor_col`,`value`) VALUES
(*measurement_id?*, *frame_number?*, *sensor_row?*, *sensor_col?*, *value?*)

显然要取代测量？，帧号？传感器编号？，值？实际值：-）

所以基本上，每个dog_measurement_data都是给定帧的单个传感器值。这样，要获取给定帧的所有传感器值，您可以：

SELECT `sensor_row`,sensor_col`,`value` FROM `dog_measurement_data`
WHERE `dog_measurement_id`=*some measurement id* AND `frame`=*some frame number*
ORDER BY `sensor_row`,`sensor_col`

这会给你那个框架的所有行和列。

Answer 3

我想你不知道如何把二维数据放入数据库。

如果考虑两列之间的关系，可以将其视为二维数据，第一列为X轴数据，第二列为Y轴数据。类似于三维数据。

最后你的数据库应该是这样的：

Table: Dogs
    Columns: DogId, DogName -- contains data for each dog

Table: Measurements
    Columns: DogId, MeasurementId, 3D_DataId, 2D_DataId -- contains measurements of each dog

Table: 3D_data
    Columns: 3D_DataId, 3D_X, 3D_Y, 3D_Z -- contains all 3D data of a measurement

Table: 2D_data
    Columns: 2D_DataId, 2D_X, 2D_Y -- contains all 2D data of a measurement

此外，您可能希望按顺序存储三维数据和二维数据。在这种情况下，必须添加一个列以将该顺序存储在三维数据和二维数据表中