• Flask-SQLAlchemy 的基本使用


    Flask-SQLAlchemy 的基本使用

    SQLAlchemy是一个关系型数据库框架,它提供了高层的 ORM 和底层的原生数据库的操作。flask-sqlalchemy 是一个简化了 SQLAlchemy 操作的flask扩展。

    安装

    • 安装 flask-sqlalchemy
    pip install flask-sqlalchemy
    
    • 如果连接的是 mysql 数据库,需要安装 mysqldb
    pip install flask-mysqldb
    

    数据库连接设置

    • 在 Flask-SQLAlchemy 中,数据库使用URL指定,而且程序使用的数据库必须保存到Flask配置对象的 SQLALCHEMY_DATABASE_URI 键中
    app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:mysql@127.0.0.1:3306/test'
    
    • 其他设置:
    # 动态追踪修改设置,如未设置只会提示警告
    app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = True
    #查询时会显示原始SQL语句
    app.config['SQLALCHEMY_ECHO'] = True
    
    • 其他配置
    名字 备注
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI 用于连接的数据库 URI 。例如:sqlite:tmp/test.dbmysql://username:password@server/db
    SQLALCHEMY_BINDS 一个映射 binds 到连接 URI 的字典。更多 binds 的信息见用 Binds 操作多个数据库
    SQLALCHEMY_ECHO 如果设置为Ture, SQLAlchemy 会记录所有 发给 stderr 的语句,这对调试有用。(打印sql语句)
    SQLALCHEMY_RECORD_QUERIES 可以用于显式地禁用或启用查询记录。查询记录 在调试或测试模式自动启用。更多信息见get_debug_queries()。
    SQLALCHEMY_NATIVE_UNICODE 可以用于显式禁用原生 unicode 支持。当使用 不合适的指定无编码的数据库默认值时,这对于 一些数据库适配器是必须的(比如 Ubuntu 上 某些版本的 PostgreSQL )。
    SQLALCHEMY_POOL_SIZE 数据库连接池的大小。默认是引擎默认值(通常 是 5 )
    SQLALCHEMY_POOL_TIMEOUT 设定连接池的连接超时时间。默认是 10 。
    SQLALCHEMY_POOL_RECYCLE 多少秒后自动回收连接。这对 MySQL 是必要的, 它默认移除闲置多于 8 小时的连接。注意如果 使用了 MySQL , Flask-SQLALchemy 自动设定 这个值为 2 小时。

    连接其他数据库

    完整连接 URI 列表请跳转到 SQLAlchemy 下面的文档 (Supported Databases) 。这里给出一些 常见的连接字符串。

    • Postgres:
    postgresql://scott:tiger@localhost/mydatabase
    
    • MySQL:
    mysql://scott:tiger@localhost/mydatabase
    
    • Oracle:
    - oracle://scott:tiger@127.0.0.1:1521/sidname
    
    • SQLite (注意开头的四个斜线):
    sqlite:absolute/path/to/foo.db
    

    常用的SQLAlchemy字段类型

    类型名 python中类型 说明
    Integer int 普通整数,一般是32位
    SmallInteger int 取值范围小的整数,一般是16位
    BigInteger int或long 不限制精度的整数
    Float float 浮点数
    Numeric decimal.Decimal 普通整数,一般是32位
    String str 变长字符串
    Text str 变长字符串,对较长或不限长度的字符串做了优化
    Unicode unicode 变长Unicode字符串
    UnicodeText unicode 变长Unicode字符串,对较长或不限长度的字符串做了优化
    Boolean bool 布尔值
    Date datetime.date 时间
    Time datetime.datetime 日期和时间
    LargeBinary str 二进制文件

    常用的SQLAlchemy列选项

    选项名 说明
    primary_key 如果为True,代表表的主键
    unique 如果为True,代表这列不允许出现重复的值
    index 如果为True,为这列创建索引,提高查询效率
    nullable 如果为True,允许有空值,如果为False,不允许有空值
    default 为这列定义默认值

    常用的SQLAlchemy关系选项

    选项名 说明
    backref 在关系的另一模型中添加反向引用
    primary join 明确指定两个模型之间使用的联结条件
    uselist 如果为False,不使用列表,而使用标量值
    order_by 指定关系中记录的排序方式
    secondary 指定多对多关系中关系表的名字
    secondary join 在SQLAlchemy中无法自行决定时,指定多对多关系中的二级联结条件

    在视图函数中定义模型类

    from flask import Flask
    from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
     
     
    app = Flask(__name__)
     
    #设置连接数据库的URL
    app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:mysql@127.0.0.1:3306/test'
     
    app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = True
    #查询时会显示原始SQL语句
    app.config['SQLALCHEMY_ECHO'] = True
    db = SQLAlchemy(app)
     
    class Role(db.Model):
        # 定义表名
        __tablename__ = 'roles'
        # 定义列对象
        id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
        name = db.Column(db.String(64), unique=True)
        us = db.relationship('User', backref='role')
     
        #repr()方法显示一个可读字符串
        def __repr__(self):
            return 'Role:%s'% self.name
     
    class User(db.Model):
        __tablename__ = 'users'
        id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
        name = db.Column(db.String(64), unique=True, index=True)
        email = db.Column(db.String(64),unique=True)
        password = db.Column(db.String(64))
        role_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('roles.id'))
     
        def __repr__(self):
            return 'User:%s'%self.name
    if __name__ == '__main__':
        app.run(debug=True)
    

    模型之间的关联

    一对多

    class Role(db.Model):
        ...
        #关键代码
        us = db.relationship('User', backref='role', lazy='dynamic')
        ...
    class User(db.Model):
        ...
        role_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('roles.id'))
    
    • 其中realtionship描述了Role和User的关系。在此文中,第一个参数为对应参照的类“User”
    • 第二个参数backref为类User申明新属性的方法
    • 第三个参数lazy决定了什么时候SQLALchemy从数据库中加载数据
      • 如果设置为子查询方式(subquery),则会在加载完Role对象后,就立即加载与其关联的对象,这样会让总查询数量减少,但如果返回的条目数量很多,就会比较慢
        • 设置为 subquery 的话,role.users 返回所有数据列表
      • 另外,也可以设置为动态方式(dynamic),这样关联对象会在被使用的时候再进行加载,并且在返回前进行过滤,如果返回的对象数很多,或者未来会变得很多,那最好采用这种方式
        • 设置为 dynamic 的话,role.users 返回查询对象,并没有做真正的查询,可以利用查询对象做其他逻辑,比如:先排序再返回结果

    多对多

    registrations = db.Table('registrations',  
        db.Column('student_id', db.Integer, db.ForeignKey('students.id')),  
        db.Column('course_id', db.Integer, db.ForeignKey('courses.id'))  
    )  
    class Course(db.Model):
        ...
    class Student(db.Model):
        ...
        courses = db.relationship('Course',secondary=registrations,  
                                        backref='students',  
                                        lazy='dynamic')
    

    常用的SQLAlchemy查询过滤器

    过滤器 说明
    filter() 把过滤器添加到原查询上,返回一个新查询
    filter_by() 把等值过滤器添加到原查询上,返回一个新查询
    limit 使用指定的值限定原查询返回的结果
    offset() 偏移原查询返回的结果,返回一个新查询
    order_by() 根据指定条件对原查询结果进行排序,返回一个新查询
    group_by() 根据指定条件对原查询结果进行分组,返回一个新查询

    常用的SQLAlchemy查询执行器

    方法 说明
    all() 以列表形式返回查询的所有结果
    first() 返回查询的第一个结果,如果未查到,返回None
    first_or_404() 返回查询的第一个结果,如果未查到,返回404
    get() 返回指定主键对应的行,如不存在,返回None
    get_or_404() 返回指定主键对应的行,如不存在,返回404
    count() 返回查询结果的数量
    paginate() 返回一个Paginate对象,它包含指定范围内的结果

    创建表:

    db.create_all()
    

    删除表

    db.drop_all()
    

    插入一条数据

    ro1 = Role(name='admin')
    db.session.add(ro1)
    db.session.commit()
    

    查询:filter_by精确查询

    返回名字等于wang的所有人

    User.query.filter_by(name='wang').all()
    

    first()返回查询到的第一个对象

    User.query.first()
    

    all()返回查询到的所有对象

    User.query.all()
    

    filter模糊查询,返回名字结尾字符为g的所有数据。

    User.query.filter(User.name.endswith('g')).all()
    

    get():参数为主键,如果主键不存在没有返回内容

    User.query.get()
    

    逻辑非,返回名字不等于wang的所有数据

    User.query.filter(User.name!='wang').all()
    

    not_ 相当于取反

    from sqlalchemy import not_
    User.query.filter(not_(User.name=='chen')).all()
    

    逻辑与,需要导入and,返回and()条件满足的所有数据

    from sqlalchemy import and_
    User.query.filter(and_(User.name!='wang',User.email.endswith('163.com'))).all()
    

    逻辑或,需要导入or_

    from sqlalchemy import or_
    User.query.filter(or_(User.name!='wang',User.email.endswith('163.com'))).all()
    

    查询数据后删除

    user = User.query.first()
    db.session.delete(user)
    db.session.commit()
    User.query.all()
    

    更新数据

    user = User.query.first()
    user.name = 'dong'
    db.session.commit()
    User.query.first()
    

    关联查询示例:

    角色和用户的关系是一对多的关系,一个角色可以有多个用户,一个用户只能属于一个角色。

    • 查询角色的所有用户
     #查询roles表id为1的角色ro1 = Role.query.get(1)
     #查询该角色的所有用户ro1.us.all()
    
    • 查询用户所属角色
    #查询users表id为3的用户us1 = User.query.get(3)
    #查询用户属于什么角色us1.role
    

    数据库迁移

    首先要在虚拟环境中安装Flask-Migrate。

    pip install flask-migrate
    
    • 代码文件内容:
    #coding=utf-8
    from flask import Flask
     
    from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
    from flask_migrate import Migrate,MigrateCommand
    from flask_script import Shell,Manager
     
    app = Flask(__name__)
    manager = Manager(app)
     
    app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:mysql@127.0.0.1:3306/Flask_test'
    app.config['SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN'] = True
    app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = True
    db = SQLAlchemy(app)
     
    #第一个参数是Flask的实例,第二个参数是Sqlalchemy数据库实例
    migrate = Migrate(app,db) 
     
    #manager是Flask-Script的实例,这条语句在flask-Script中添加一个db命令
    manager.add_command('db',MigrateCommand)
     
    #定义模型Role
    class Role(db.Model):
        # 定义表名
        __tablename__ = 'roles'
        # 定义列对象
        id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
        name = db.Column(db.String(64), unique=True)
        user = db.relationship('User', backref='role')
     
        #repr()方法显示一个可读字符串,
        def __repr__(self):
            return 'Role:'.format(self.name)
     
    #定义用户
    class User(db.Model):
        __talbe__ = 'users'
        id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
        username = db.Column(db.String(64), unique=True, index=True)
        #设置外键
        role_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('roles.id'))
     
        def __repr__(self):
            return 'User:'.format(self.username)
     
     
    if __name__ == '__main__':
        manager.run()
    

    创建迁移仓库

    #这个命令会创建migrations文件夹,所有迁移文件都放在里面。
    python database.py db init
    

    创建迁移脚本

    • 自动创建迁移脚本有两个函数
      • upgrade():函数把迁移中的改动应用到数据库中。
      • downgrade():函数则将改动删除。
    • 自动创建的迁移脚本会根据模型定义和数据库当前状态的差异,生成upgrade()和downgrade()函数的内容。
    • 对比不一定完全正确,有可能会遗漏一些细节,需要进行检查
    python database.py db migrate -m 'initial migration'
    

    更新数据库

    python database.py db upgrade
    

    返回以前的版本

    可以根据history命令找到版本号,然后传给downgrade命令:

    python app.py db history
    输出格式:<base> ->  版本号 (head), initial migration
    
    • 回滚到指定版本
    python app.py db downgrade 版本号
    

    实际操作顺序:

    • 1.python 文件 db init
    • 2.python 文件 db migrate -m“版本名(注释)”
    • 3.python 文件 db upgrade 然后观察表结构
    • 4.根据需求修改模型
    • 5.python 文件 db migrate -m“新版本名(注释)”
    • 6.python 文件 db upgrade 然后观察表结构
    • 7.若返回版本,则利用 python 文件 db history查看版本号
    • 8.python 文件 db downgrade(upgrade) 版本号
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