学习Flask：[特殊字符] Day 3：数据库集成

昨今2025-02-27 12:31

学习目标：使用SQLAlchemy操作数据库

python 复制代码 
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///site.db'
db = SQLAlchemy(app)

class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(20), unique=True)
    posts = db.relationship('Post', backref='author')

class Post(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    title = db.Column(db.String(100))
    user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'))

✅ 实践任务：

  1. 初始化数据库：flask shell中执行db.create_all()

  2. 实现用户注册功能（数据库存储）

  3. 创建一对多关系（用户-文章）

  4. 使用Flask-Migrate管理数据库迁移

要在 Flask 应用中初始化数据库并使用 flask shell 执行 db.create_all()，你可以按照以下步骤进行：

1. 安装 Flask-SQLAlchemy

如果你还没有安装 Flask-SQLAlchemy，可以使用以下命令进行安装：

bash 复制代码 
pip install Flask-SQLAlchemy

2. 更新 app.py 文件

接下来，更新 app.py 文件以配置数据库并定义模型。

python 复制代码 
# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

# 配置数据库
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 数据库
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)

# 定义用户模型
class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)
    password = db.Column(db.String(120), nullable=False)

@app.route('/')
def home():
    users = User.query.all()  # 从数据库中获取所有用户
    return render_template('home.html', users=users)

@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():
    if request.method == 'POST':
        username = request.form['username']
        password = request.form['password']
        new_user = User(username=username, password=password)
        db.session.add(new_user)  # 添加新用户到数据库
        db.session.commit()  # 提交更改
        return redirect(url_for('home'))
    return render_template('register.html')

@app.route('/profile')
def profile():
    return render_template('profile.html')

@app.route('/api')
def api():
    return jsonify({"message": "这是API端点。"})

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

说明：

  • 在 app.py 中，配置了 SQLite 数据库，并定义了一个 User 模型，包含 id、username 和 password 字段。
  • 在 register 路由中，添加了新用户到数据库的逻辑。

3. 初始化数据库

现在，你可以使用 flask shell 来初始化数据库。

  • 在终端中，导航到你的项目目录。
  • 启动 Flask shell：
bash 复制代码 
flask shell
  • 在 Flask shell 中，执行以下命令以创建数据库和表：
bash 复制代码 
from app import db
db.create_all()

4. 退出 Flask shell

完成后，你可以使用 exit() 命令退出 Flask shell。

运行应用：

确保你的项目结构正确，然后在终端中运行 python app.py。访问注册页面并注册用户，用户信息将被存储在 SQLite 数据库中。

要实现用户注册功能并将用户信息存储到数据库中，你可以按照以下步骤进行：

1. 更新 register 路由

在 app.py 中，确保 register 路由能够处理用户注册并将用户信息存储到数据库中。我们已经在之前的代码中添加了这个功能，但这里我们将确保它完整且安全。

2. 完整的 app.py 文件

以下是更新后的 app.py 文件，确保用户注册功能正常工作：

python 复制代码 
# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

# 配置数据库
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 数据库
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)

# 定义用户模型
class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)
    password = db.Column(db.String(120), nullable=False)

@app.route('/')
def home():
    users = User.query.all()  # 从数据库中获取所有用户
    return render_template('home.html', users=users)

@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():
    if request.method == 'POST':
        username = request.form['username']
        password = request.form['password']
        
        # 检查用户名是否已存在
        existing_user = User.query.filter_by(username=username).first()
        if existing_user:
            return "用户名已存在，请选择其他用户名。", 400
        
        new_user = User(username=username, password=password)
        db.session.add(new_user)  # 添加新用户到数据库
        db.session.commit()  # 提交更改
        return redirect(url_for('home'))  # 注册成功后重定向到首页
    
    return render_template('register.html')

@app.route('/profile')
def profile():
    return render_template('profile.html')

@app.route('/api')
def api():
    return jsonify({"message": "这是API端点。"})

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

说明：

  • 在 register 路由中，首先检查用户名是否已存在。如果存在，返回一个错误消息。
  • 如果用户名可用，则创建一个新的 User 实例，并将其添加到数据库中。
  • 使用 db.session.commit() 提交更改，将用户信息存储到数据库中。
  • 注册成功后，重定向到首页。

3. 运行应用

确保你的项目结构正确，然后在终端中运行 python app.py。访问注册页面，填写用户名和密码进行注册。注册成功后，用户信息将被存储在 SQLite 数据库中。

4. 验证用户注册

你可以在 flask shell 中验证用户是否成功注册：

  • 启动 Flask shell：
bash 复制代码 
flask shell

查询用户：

bash 复制代码 
from app import db, User
users = User.query.all()
for user in users:
    print(user.username)

这将打印出所有注册用户的用户名，确保用户注册功能正常工作。

要在 Flask 应用中创建一对多关系（例如，用户与文章之间的关系），你可以按照以下步骤进行：

1. 更新数据库模型

首先，我们需要在 app.py 中定义一个新的模型 Post，并在 User 模型中添加与 Post 的关系。

2. 更新 app.py 文件

以下是更新后的 app.py 文件，包含用户与文章之间的一对多关系：

python 复制代码 
# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

# 配置数据库
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 数据库
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)

# 定义用户模型
class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)
    password = db.Column(db.String(120), nullable=False)
    posts = db.relationship('Post', backref='author', lazy=True)  # 一对多关系

# 定义文章模型
class Post(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    title = db.Column(db.String(120), nullable=False)
    content = db.Column(db.Text, nullable=False)
    user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'), nullable=False)  # 外键

@app.route('/')
def home():
    users = User.query.all()  # 从数据库中获取所有用户
    return render_template('home.html', users=users)

@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():
    if request.method == 'POST':
        username = request.form['username']
        password = request.form['password']
        
        # 检查用户名是否已存在
        existing_user = User.query.filter_by(username=username).first()
        if existing_user:
            return "用户名已存在，请选择其他用户名。", 400
        
        new_user = User(username=username, password=password)
        db.session.add(new_user)  # 添加新用户到数据库
        db.session.commit()  # 提交更改
        return redirect(url_for('home'))  # 注册成功后重定向到首页
    
    return render_template('register.html')

@app.route('/profile')
def profile():
    return render_template('profile.html')

@app.route('/api')
def api():
    return jsonify({"message": "这是API端点。"})

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

说明：

  • 在 User 模型中，使用 db.relationship 定义与 Post 模型的一对多关系。backref='author' 允许我们通过 post.author 访问文章的作者。
  • 在 Post 模型中，定义了 title、content 和 user_id 字段，其中 user_id 是外键，指向 User 模型的 id 字段。

3. 初始化数据库

在进行模型更改后，你需要重新初始化数据库。使用 flask shell 执行以下命令：

bash 复制代码 
flask shell

然后执行：

bash 复制代码 
from app import db
db.create_all()

4. 创建文章的路由

接下来，我们可以添加一个路由来创建文章。以下是如何实现的：

python 复制代码 
@app.route('/post', methods=['GET', 'POST'])
def create_post():
    if request.method == 'POST':
        title = request.form['title']
        content = request.form['content']
        user_id = request.form['user_id']  # 假设你从表单中获取用户ID
        
        new_post = Post(title=title, content=content, user_id=user_id)
        db.session.add(new_post)
        db.session.commit()
        return redirect(url_for('home'))
    
    users = User.query.all()  # 获取所有用户以供选择
    return render_template('create_post.html', users=users)

5. 创建文章表单模板

在 templates 目录中创建一个新的 HTML 文件 create_post.html：

6. 运行应用

确保你的项目结构正确，然后在终端中运行 python app.py。访问 /post 路由以创建新文章，选择作者并填写文章标题和内容。文章将被存储在数据库中，并与相应的用户关联。

使用 Flask-Migrate 管理数据库迁移是一个很好的选择，它可以帮助你轻松地处理数据库模式的更改。以下是如何在你的 Flask 应用中设置和使用 Flask-Migrate 的步骤：

. 安装 Flask-Migrate

首先，确保你已经安装了 Flask-Migrate。你可以使用以下命令安装：

bash 复制代码 
pip install Flask-Migrate

2. 更新 app.py 文件

接下来，更新 app.py 文件以集成 Flask-Migrate。以下是更新后的代码：

python 复制代码 
# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from flask_migrate import Migrate

app = Flask(__name__)

# 配置数据库
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 数据库
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)
migrate = Migrate(app, db)  # 初始化 Flask-Migrate

# 定义用户模型
class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)
    password = db.Column(db.String(120), nullable=False)
    posts = db.relationship('Post', backref='author', lazy=True)  # 一对多关系

# 定义文章模型
class Post(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    title = db.Column(db.String(120), nullable=False)
    content = db.Column(db.Text, nullable=False)
    user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'), nullable=False)  # 外键

@app.route('/')
def home():
    users = User.query.all()  # 从数据库中获取所有用户
    return render_template('home.html', users=users)

@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():
    if request.method == 'POST':
        username = request.form['username']
        password = request.form['password']
        
        # 检查用户名是否已存在
        existing_user = User.query.filter_by(username=username).first()
        if existing_user:
            return "用户名已存在，请选择其他用户名。", 400
        
        new_user = User(username=username, password=password)
        db.session.add(new_user)  # 添加新用户到数据库
        db.session.commit()  # 提交更改
        return redirect(url_for('home'))  # 注册成功后重定向到首页
    
    return render_template('register.html')

@app.route('/post', methods=['GET', 'POST'])
def create_post():
    if request.method == 'POST':
        title = request.form['title']
        content = request.form['content']
        user_id = request.form['user_id']  # 假设你从表单中获取用户ID
        
        new_post = Post(title=title, content=content, user_id=user_id)
        db.session.add(new_post)
        db.session.commit()
        return redirect(url_for('home'))
    
    users = User.query.all()  # 获取所有用户以供选择
    return render_template('create_post.html', users=users)

@app.route('/profile')
def profile():
    return render_template('profile.html')

@app.route('/api')
def api():
    return jsonify({"message": "这是API端点。"})

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

3. 初始化 Flask-Migrate

在项目目录中，使用以下命令初始化 Flask-Migrate：

bash 复制代码 
flask db init

这将创建一个 migrations 目录，用于存储迁移脚本。

4. 创建迁移脚本

当你对模型进行更改时，可以使用以下命令创建迁移脚本：

bash 复制代码 
flask db migrate -m "描述你的更改"

例如，如果你添加了一个新的字段到 Post 模型，你可以这样做：

bash 复制代码 
flask db migrate -m "添加了新的字段到 Post 模型"

5. 应用迁移

要将迁移应用到数据库中，使用以下命令：

python 复制代码 
flask db upgrade

这将更新数据库以匹配当前的模型定义。

6. 查看迁移历史

你可以使用以下命令查看迁移历史：

bash 复制代码 
flask db history

7. 回滚迁移

如果需要回滚到上一个迁移，可以使用以下命令：

bash 复制代码 
flask db downgrade

8. 运行应用

确保你的项目结构正确，然后在终端中运行 python app.py。你现在可以使用 Flask-Migrate 来管理数据库迁移了。

总结

通过以上步骤，你已经成功集成了 Flask-Migrate，并可以轻松管理数据库的迁移。每当你对模型进行更改时，只需创建新的迁移脚本并应用它们即可。

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