Flask_数据库

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Flask_数据库

ORM Object-Relation Mapping 对象关系映射

本质: 实现模型对象到关系数据库数据的映射

优点:

只需要面对对象编程,不需要面向数据库编写代码
- 对数据库的操作转化为对类属性和方法的操作
- 不用编写各种数据库的SQL语句
实现了数据模型与数据库的解耦,屏蔽了不同数据库操作上的差异
- 不在关注用的是mysql,还是Oracle…
- 通过简单的配置就可以轻松更换数据库.

缺点:

相比较直接使用SQL语句操作数据库,性能上有损失
根据对象操作转换成SQL语句,根据查询的结果转化为对象,在映射过程中性能有损失.

Flaks-SQLAlchemy 安装配置

SQLALchemy 实际上是对数据库的抽象，让开发者不用直接和 SQL 语句打交道，而是通过 Python 对象来操作数据库，在舍弃一些性能开销的同时，换来的是开发效率的较大提升
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

pip install flask-sqlalchemy

如果连接是mysql,需要安装mysqldb pip install flask-mysqldb

数据库连接其他配置

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

连接其他数据库

Postgres:

postgresql://scott:tiger@localhost/mydatabase
Mysql:

mysql://scott:tiger@localhost/mydatabase
Oracle:

oracle://scott:tiger@127.0.0.1:1521/sidname
SQLite:

sqlite:////absolute/path/to/foo.db

常用 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

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

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

数据库的基本操作

Flask-SQLAlchemy中,插入/修改/删除等操作,均有数据库会话管理.

会话用 db.session 表示. 在准备把数据写入数据库前,要先把数据添加到会话中,然后调用commit()方法提交会话
Flask-SQLAlchemy中,查询操作通过query 对象操作.

最基本的查询是返回表中的所有数据,可以通过过滤器进行更精确的数据库查询.

视图函数中定义的模型类

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)

模型之前的关联

一对多

class Role(db.Model):
    # 定义表名,如果未定义,默认创建同类名的表名
    __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',lazy='dynamic')
    # 定义关系时,第一个是多方模型的类名,第二个定义的关系
    # us给一方使用,实现一对多的查询,backref 给多方使用,实现多对一的查询
    #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'))
    # 定义外键,指向一方的主键

一方定义关系,多方定义外键

__tablename__ 定义表名,如果未定义,默认创建同类名的表名

realtionship 描述了Role和User的关系,第一个参数为对应参照的类名(一方的类名)
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

tb_student_course = db.Table('tb_student_course',
                             db.Column('student_id', db.Integer, db.ForeignKey('students.id')),
                             db.Column('course_id', db.Integer, db.ForeignKey('courses.id'))
                             )

class Student(db.Model):
    __tablename__ = "students"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)

    courses = db.relationship('Course', secondary=tb_student_course,
                              backref=db.backref('students', lazy='dynamic'),
                              lazy='dynamic')

class Course(db.Model):
    __tablename__ = "courses"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)

两个多对一 ,设定secondary

自关联多对多

tb_user_follows = db.Table(
    "tb_user_follows",
    db.Column('follower_id', db.Integer, db.ForeignKey('info_user.id'), primary_key=True),  # 粉丝id
    db.Column('followed_id', db.Integer, db.ForeignKey('info_user.id'), primary_key=True)  # 被关注人的id
)

class User(db.Model):
    """用户表"""
    __tablename__ = "info_user"

    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)  
    name = db.Column(db.String(32), unique=True, nullable=False)

    # 用户所有的粉丝，添加了反向引用followed，代表用户都关注了哪些人
    followers = db.relationship('User',
                                secondary=tb_user_follows,
                                primaryjoin=id == tb_user_follows.c.followed_id,
                                secondaryjoin=id == tb_user_follows.c.follower_id,
                                backref=db.backref('followed', lazy='dynamic'),
                                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

# filter_by 精确查询
User.query.filter_by(name='wang').all()

# filter 模糊查询
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()

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

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

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

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

paginate 方法详解

# page 为当前页
# per_page 每页显示的记录数量
# Flase 没有记录时不报错
paginate = paginate(page,per_page,False)
#   paginate.items分页后的总数据
#   paginate.pagesf分页后的总页数
#   paginate.page当前页数

paginate 参数详解

属性	说明
items	当前页面中的记录
query	分页的源查询
page	当前页数
pages	查询得到的总页数
per_page	每页显示的记录数量
total	查询返回的记录的总数
prev_num	上一页的页数
next_num	下一页的页数
has_next	如果有下一页返回True
has_prev	如果有上一页,返回True

创建表 db.create_all()

删除表 db.drop_all()

数据库迁移

在开发过程中，需要修改数据库模型，而且还要在修改之后更新数据库。最直接的方式就是删除旧表，但这样会丢失数据。
更好的解决办法是使用数据库迁移框架，它可以追踪数据库模式的变化，然后把变动应用到数据库中。
在Flask中可以使用Flask-Migrate扩展，来实现数据迁移。并且集成到Flask-Script中，所有操作通过命令就能完成。
为了导出数据库迁移命令，Flask-Migrate提供了一个MigrateCommand类，可以附加到flask-script的manager对象上。

准备

安装 Flask_Migrate
pip install flask_migrate

迁移命令

初始化
python database.py db init
创建迁移脚本
python database.py db migrate -m ‘描述信息’
更新数据
python database.py db upgrade
返回以前的版本
- 输出格式： -> 版本号 (head), initial migration
  python database.py db history
- 回滚到指定版本
  python database.py db downgrade 版本号