6、使用Flask-SQLAlchemy管理数据库和数据库的迁移

使用Flask-SQLAlchemy管理数据库

在视图函数中操作数据库

使用Flask-Migrate实现数据库的迁移

1、安装Flask-SQLAlchemy

2、hello.py配置数据库

from flask_script import Manager
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy


app = Flask(__name__)
manager = Manager(app)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///data.sqlite'
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = True
db = SQLAlchemy(app)

3、hello.py 定义Role和User模型

类变量__tablename__定义在数据库中使用的表名。如果没有定义，Flask-SQLAlchemy会使用一个默认的名字，但默认的表名没有遵守使用复数形式进行命名的约定，最好由我们自己指定表名。其余变量都是该模型的属性，被定义为db.Cloumn类的实例

#定义数据库模型
class Role(db.Model):
    __tablename__ = 'roles'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)

    def __repr__(self):
        return '<Role %r>' %self.name

class User(db.Model):
    __tablename__ = 'users'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(64), unique=True, index=True)

    def __repr__(self):
        return 'User %r' %self.username

4、关系
users = db.relation('User', backref='role')

添加到Role模型中的users属性代表这个关系的面向对象视角。对于一个Role类的实例，其users属性将返回与角色相关联的用户组成的列表。
db.relationship()第一个参数表明这个关系的另一端是哪个模型（类）。如果模型类尚未定义，可使用字符串形式指定。
db.relationship()第二个参数backref，将向User类中添加一个role属性，从而定义反向关系。这一属性可替代role_id访问Role模型，此时获取的是模型对象，而不是外键的值。

role_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('roles.id'))

这句话是说，User类中添加了一个role_id变量，数据类型db.Integer,第二个参数指定外键是哪个表中哪个id

当表之间的关系是一对一的关系时，可添加userlist参数

db.Relationship('User',backref='role',uselist=False)

5、在shell中创建数据库

在shell中激活虚拟环境，运行python hello.py shell

我们要让 Flask-SQLAlchemy 根据模型类创建数据库。方法是使用 db.create_all()函数，执行完后，目录下会多一个data.sqlite的文件

6、生成data.sqlite文件后，在pycharm中需下载相应包进行支持，否则数据库不能用

如果没有下载相应文件，红框处会有下载提示，点击下载即可

6、插入行
创建一些角色和用户

from hello import Role, User
admin_role = Role(name='Admin')
mod_role = Role(name='Moderator')
user_role = Role(name='User')
user_john = User(username='john', role=admin_role)
user_susan = User(username='susan', role=user_role)
user_david = User(username='david', role=user_role)

此时新建对象的id属性并没有明确设定，因为主键是由 Flask-SQLAlchemy 管理的，现在这些对象只存在于python中，还未写入数据库，因此id未赋值

在 Flask-SQLAlchemy 中，会话由 db.session表示。准备把对象写入数据库之前，先要将其添加到会话中

db.session.add(admin_role)
db.session.add(mod_role)
db.session.add(user_role)
db.session.add(user_john)
db.session.add(user_susan)
db.session.add(user_david)

也可简写为：

db.session.add_all([admin_role, mod_role, user_role,... user_john, user_susan, user_david])

提交到会话

db.session.commit()

 roles表                                                                         users表

SELECT * FROM roles                         SELECT * FROM users

                

说明：

users表中的用户拥有唯一的角色，在users表中定义role_id并设置属性为外键，在roles表中给users表添加role属性，该属性可以替代users表中的role_id访问roles模型

 user_john = User(username='john', role=admin_role)  可以看到可以通过role属性，访问了roles表中的id，并通过设置的关系，自动关联users表中role_id 和roles表中的id列

7、修改行

admin_role.name = 'Administrator'
db.session.add(admin_role)
db.session.commit()

roles表状态

8、删除行

db.session.delete(mod_role)
db.session.commit()

roles表状态

9、查询行

Flask-SQLAlchemy为每个模型类都提供了query对象，最基本的模型查询对象是取回对应表中的所有记录：

 使用过滤器可以配置query对象进行更精确的数据库查询，下面是查找角色为“User”的所有用户

 若要查看SQLAlchemy为查询生成的原生SQL查询语句，只需把query对象转换成字符串：

 退出shell后，重新打开一个shell会话，就要从数据库中读取行，再重新创建python对象，下面是发起一个查询，加载名为“User”的用户角色

 filter_by()等过滤器在query对象上调用，返回一个更精确的query对象。多个过滤器可以一起调用，知道获取结果

在视图函数中操作数据库

1、修改hello.py中的index方法

@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def index():
    form = NameForm()
    if form.validate_on_submit():
        user = User.query.filter_by(username=form.name.data).first()
        if user is None:
            user = User(username = form.name.data)
            db.session.add(user)
            session['known'] = False
        else:
            session['known'] = True
        session['name'] = form.name.data
        form.name.data = ''
        return redirect(url_for('index'))
    return render_template('index.html', form = form, name = session.get('name'), known = session.get('known', False))

提交表单后，程序会使用filter_by()查询过滤器在数据库中查找提交的名字。变量known被写入用户会话中，因此重定向后，可以把数据传给模板，用来显示自定义的欢迎消息。

2、修改templates/index.html

{% extends "base.html" %}
{% import "bootstrap/wtf.html" as wtf%}

{% block title %}Flasky{% endblock %}

{% block page_content %}
<div class="page-header">
    <h1>Hello, {% if name %}{{ name }}{% else %}Stranger{% endif %}</h1>
    {% if not known %}
    <p>Pleased to meet you!</p>
    {% else %}
    <p>Happy to see you again!</p>
    {% endif %}
</div>
{{ wtf.quick_form(form)}}
{% endblock %}

3、集成python shell

每次启动shell都要导入数据库实例和模型，为避免重复，下面命令可让Flask-Script的shell命令自动导入特点的对象

from flask_script import Manager,Shell

#为shell命令添加一个上下文
def make_shell_context():
    return dict(app=app, db=db, User=User, Role=Role)
manager.add_command("shell", Shell(make_context=make_shell_context))

在次启动时，自动导入了模型

使用Flask-Migrate实现数据库的迁移

1、安装Flask-Migrate

2、在hello.py中配置Flask-Migrate

from flask_migrate import Migrate, MigrateCommand

app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///data.sqlite'
app.config['SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN'] = True
app.config["SECRET_KEY"] = "123456"
bootstrap = Bootstrap(app)
db = SQLAlchemy(app)
migrate = Migrate(app, db)
manager = Manager(app)
manager.add_command('db', MigrateCommand)

 3、在迁移前，使用init子命令创建迁移仓库

python hello.py db init

该命令会创建migrations文件夹，所有迁移脚本都会存放其中

 执行完之后的目录结构

4、创建迁移脚本

在Alembic中，数据库迁移用迁移脚本表示，有两个函数：

upgrade() 把迁移中的改动应用到数据库中

downgrad() 将改动删除

数据库可以重设到修改历史的任意一点

迁移操作分为：

     手动迁移，只是一个骨架，uograde()和downgrade()函数都是空的，开发者要使用Alembic提供的Operations对象指令实现具体操作

     自动迁移，会根据模型定义和数据库当前状态之间的差异生成upgrade()和downgrade()函数的内容

migrate子命令用来自动创建迁移脚本：

python hello.py db migrate -m "initial migration"

5、更新数据库

检查并修正好迁移脚本后，可以使用 db upgrade 命令将迁移应用到数据库中：

python hello.py db uograde

生成需求文件

pip freeze >requirements.txt

 

 在新的虚拟环境中创建完整副本

pip install -r requirements.txt