【Flask从入门到精通：第八课：ORM、Flask-SQLAlchemy】

无敌开心2024-07-18 15:00

ORM

ORM 全拼Object-Relation Mapping，中文意为 对象-关系映射。主要实现模型对象到关系数据库数据的映射。

ORM提供了一种面向对象操作数据库的方式给开发者。不需要编写原生SQL语句也能操作数据库，实现了业务代码与底层数据的解耦。

优点：

  • 只需要面向对象编程, 不需要面向数据库编写SQL.
    • 对数据库的操作都转化成对类/对象的属性和方法的操作. 表字段--->对象属性, SQL关键字-> 操作方法
    • 不用编写各种数据库的原生sql语句，当然，也可以编写原生SQL语句。
  • 实现了数据模型代码与数据库数据的解耦, 屏蔽了不同数据库操作上的差异
    • 不再需要关注当前项目使用的是哪种数据库。
    • 通过简单的配置就可以轻松更换数据库, 而不需要修改业务代码.

缺点：

  • 相比较直接使用SQL语句操作数据库,ORM需要把操作转换成SQL语句，所以有性能损失.
  • 根据对象的操作转换成SQL语句,根据查询的结果转化成模型实例对象, 在映射过程中有性能损失.
  • 不同的ORM提供的操作不一样，增加了学习成本

Flask-SQLAlchemy

flask默认提供模型操作，但是并没有提供ORM，所以一般开发的时候我们会采用flask-SQLAlchemy模块来实现ORM操作。

SQLAlchemy是一个python语言编写的高性能的关系型数据库ORM框架，它提供了高层的 ORM 和底层的原生数据库的操作。

我们使用sqlalchemy 不需要调用sqlalchemy 本身这个模块，而是采用flask-sqlalchemy ，这是一个简化了 SQLAlchemy 操作的flask扩展模块。（主要是简化了sqlalchemy初始化代码和分页操作等）

SQLAlchemy：https://docs.sqlalchemy.org/en/14/

中文文档：https://www.osgeo.cn/sqlalchemy/orm/index.html

flask-SQLAlchemy：https://flask-sqlalchemy.palletsprojects.com/en/2.x/quickstart/

安装 flask-sqlalchemy【清华源】

bash 复制代码 
pip install flask-sqlalchemy -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

如果sqlalchemy连接的是 mysql /MariaDB数据库，需要安装 mysqldb 或pymysql驱动

bash 复制代码 
conda install flask-mysqldb -c conda-forge

安装flask-mysqldb时，注意

使用pip install 安装 flask-mysqldb的时候，python底层依赖于一个底层的模块 mysqlclient 模块
如果没有这个模块，则会报错如下：

Command "python setup.py egg_info" failed with error code 1 in /tmp/pip-install-21hysnd4/mysqlclient/

解决方案：

bash 复制代码 
sudo apt-get install -y libmysqlclient-dev python3-dev

# 运行上面的安装命令如果再次报错如下：
#   dpkg 被中断，您必须手工运行 'sudo dpkg --configure -a' 解决此问题。

# 则根据提示执行命令以下命令，再次安装mysqlclient
#    sudo dpkg --configure -a
#    apt-get install libmysqlclient-dev python3-dev

解决了mysqlclient问题以后，重新安装 flask-mysqldb即可。
pip install flask-mysqldb -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

原生SQLAlchemy连接配置操作

db.py，代码：

python 复制代码 
from sqlalchemy import create_engine   # 驱动引擎
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base # 数据库基类
from sqlalchemy import Column, Integer, String, Boolean, Numeric, Text # 字段、整型
from sqlalchemy.orm import sessionmaker  # 连接会话

engine = create_engine(
    # 连接数据库的URL
    # url="mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4",  # 如果底层驱动是pymysql
    url="mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4",    # 如果底层驱动是MysqlDB
    echo=True, # 当设置为True时会将orm语句转化为sql语句打印，一般debug的时候可用
    pool_size=8, # 连接池的大小，默认为5个，设置为0时表示连接无限制
    pool_recycle=60*30 # 设置时间以限制数据库多久没连接自动断开
)

DbSession = sessionmaker(bind=engine)
session = DbSession()

# 创建数据基类
Model = declarative_base()

manage.py，代码：

python 复制代码 
import db
class Student(db.Model):
    __tablename__ = "tb_student"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(255))
    sex  = db.Column(db.Boolean)
    age  = db.Column(db.Integer)
    class_name = db.Column("class", db.String(255),)
    description = db.Column(db.Text)
    is_delete = db.Column(db.Boolean, nullable=True, default=False)

if __name__ == '__main__':
    # 如果没有提前声明模型中的数据表，则可以采用以下代码生成数据表，
    # 如果数据库中已经声明了有数据表，则不会继续生成
    db.Model.metadata.create_all(db.engine)

    # 根据ID查询一条数据
    # ret = db.session.query(Student).get(19)
    # print(ret)
    # print(ret.name)
    # print(ret.class_name)
    #
    # # 查询所有数据
    # data_list = db.session.query(Student).all()
    # print(data_list)
    # for data in data_list:
    #     print(data.name)

    # # 按条件查询
    # data_list = db.session.query(Student).filter(Student.sex==True, Student.class_name=='301').all()
    # print(data_list)
    # for data in data_list:
    #     print(data.sex, data.name)

    # 添加一条数据
    # student = Student(
    #     name="xiaohua",
    #     class_name="305",
    #     sex=False,
    #     age=18,
    #     description="美美的..",
    # )
    # db.session.add(student)
    # db.session.commit()
    #

    # # 添加多条数据
    # student_list = [
    #     Student(name="xiaohei", class_name="305", sex=False, age=18, description="美美的..",),
    #     Student(name="xiaobai", class_name="304", sex=True, age=18, description="美美的..",),
    #     Student(name="xiaohui", class_name="303", sex=False, age=18, description="美美的..",),
    # ]
    #
    # db.session.add_all(student_list)
    # db.session.commit()

    # 更新一条数据
    # student = db.session.query(Student).get(35)
    # student.name = "小会"
    # db.session.commit()

    # 更新多条数据
    # db.session.query(Student).filter(Student.class_name=="303").update({Student.age:Student.age+1})
    # db.session.commit()


    # 删除一条数据
    # student = db.session.query(Student).get(35)
    # db.session.delete(student)
    # db.session.commit()

    # 删除多条数据
    db.session.query(Student).filter(Student.class_name == "401").delete()

    # 原生SQL语句
    # 读
    cursor = db.session.execute('select * from tb_student')
    # 一条
    # data = cursor.fetchone()
    # print(data)

    # 多条
    # data_list = cursor.fetchall()
    # print(data_list)

    # 写[添加、删除、修改]
    cursor = db.session.execute(
        'insert into tb_student(name, class, age, sex, description) values(:name, :class, :age, :sex, :description)',
        params={
            "name": "xiaohong",
            "class": "307",
            "age": 19,
            "sex": 0,
            "description": ".....",
        })
    db.session.commit()
    print(cursor.lastrowid) # 获取最后添加的主键ID

数据库连接设置

  • 在 Flask-SQLAlchemy 中，数据库的链接配置信息使用URL指定，而且程序使用的数据库必须保存到Flask的 SQLALCHEMY_DATABASE_URI 配置项中

manage.py，代码：

python 复制代码 
# SQLAlchemy的链接配置："数据库名://账户名:密码@服务器地址:端口/数据库名称?配置参数选项"
app.config["SQLALCHEMY_DATABASE_URI"] = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/flaskdemo?charset=utf8mb4"


# 如果不使用mysqldb改用pymysql，则需要在连接时指定pymysql
# app.config["SQLALCHEMY_DATABASE_URI"] = "mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/flaskdemo?charset=utf8mb4"

其他设置项：

python 复制代码 
# 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
#查询时会显示原始SQL语句
SQLALCHEMY_ECHO = True
  • 配置完成需要去 MySQL 中创建项目所使用的数据库
bash 复制代码 
mysql -uroot -p123
create database flaskdemo charset=utf8mb4;

常用的SQLAlchemy字段类型

模型字段类型名 python中数据类型 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 不限制精度的整数
Float float 浮点数
Numeric decimal.Decimal 普通数值，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
DateTime datetime.datetime 日期和时间
Date datetime.date 日期
Time datetime.time 时间
LargeBinary bytes 二进制文件内容
Enum enum.Enum 枚举类型，相当于django的choices，但是功能没有choices那么强大

常用的SQLAlchemy列约束选项

选项名 说明
primary_key 如果为True，代表当前数据表的主键
unique 如果为True，为这列创建唯一 索引，代表这列不允许出现重复的值
index 如果为True，为这列创建普通索引，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
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