Python中操作SQLAlchemy,SQLAlchemy中文技术文档


一、ORM 框架简介

对象-关系映射(Object/Relation Mapping,简称ORM),是随着面向对象的软件开发方法发展而产生的。面向对象的开发方法是当今企业级应用开发环境中的主流开发方法,关系数据库是企业级应用环境中永久存放数据的主流数据存储系统。对象和关系数据是业务实体的两种表现形式,业务实体在内存中表现为对象,在数据库中表现为关系数据。内存中的对象之间存在关联和继承关系,而在数据库中,关系数据无法直接表达多对多关联和继承关系。因此,对象-关系映射(ORM)系统一般以中间件的形式存在,主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。

1.ORM方法论基于三个核心原则:

简单性:以最基本的形式建模数据。

传达性:数据库结构被任何人都能理解的语言文档化。

精确性:基于数据模型创建正确标准化了的结构。

面向对象是从软件工程基本原则(如耦合、聚合、封装)的基础上发展起来的,而关系数据库则是从数学理论发展而来的,两套理论存在显著的区别。为了解决这个不匹配的现象,对象关系映射技术应运而生。O/R中字母O起源于"对象"(Object),而R则来自于"关系"(Relational)。几乎所有的程序里面,都存在对象和关系数据库。在业务逻辑层和用户界面层中,我们是面向对象的。当对象信息发生变化的时候,我们需要把对象的信息保存在关系数据库中。

当开发一个应用程序的时候(不使用O/R Mapping),可能会写不少数据访问层的代码,用来从数据库保存,删除,读取对象信息,等等。在DAL中写了很多的方法来读取对象数据,改变状态对象等等任务。而这些代码写起来总是重复的。

如果开你最近的程序,看看DAL代码,肯定会看到很多近似的通用的模式。我们以保存对象的方法为例,传入一个对象,为SqlCommand对象添加SqlParameter,把所有属性和对象对应,设置SqlCommand的CommandText属性为存储过程,然后运行SqlCommand。对于每个对象都要重复的写这些代码。  除此之外,还有更好的办法吗?有,引入一个O/R Mapping。实质上,一个O/R Mapping会为你生成DAL。与其自己写DAL代码,不如用O/R Mapping。用O/R Mapping保存,删除,读取对象,O/R Mapping负责生成SQL,你只需要关心对象就好。对象关系映射成功运用在不同的面向对象持久层产品中,

2. 一般的ORM包括以下四部分:

一个对持久类对象进行CRUD操作的API;

一个语言或API用来规定与类和类属性相关的查询;

一个规定mapping metadata的工具;

一种技术可以让ORM的实现同事务对象一起进行dirty checking, lazy association fetching以及其他的优化操作。

•ORM:及Object-Relational Mapping,把关系数据库的表结构映射到对象上

•我们先来可能一个例子:

•如果我们从数据库查出来几条数据,需要你在python中表示出来,如果你没有接触过ORM技术,你或许会使用下面的形式来存储这个数据:

如果你想知道表结构是什么样的,是不是就费劲了,如果你想快速的取出其中的元素,就需要听听ORM的思想了。

数据库中每次查出来的数据都用一个类表示,这个类的属性和数据库中表的字段一一对应。多条数据,就是一个list,每一行数据都是一个类来表示,如下所示:

当我们需要获得id,或者name的时候,只需要通过循环获取到对象,直接通过user1.id或者user1.name就可以获取到id和name的属性。并且使得数据的存取非常的规范,这样ORM架构应用而生。

二、SQLAlchemy介绍

Python中最有名的ORM架构就是SQLAlchemy,我们主要就是来学习SQLAlchemy的使用

2.1 安装环境:

2.2 安装mysql

2.3 创建数据库

2.4 授权

2.5 初始化连接

echo参数为True时,会显示每条执行的SQL语句,可以关闭,

create_engine()返回一个Engine的实例,并且它表示通过数据库语法处理细节的核心接口,在这种情况下,数据库语法将会被解释成python的类方法。

解释说明:

mysql://fxq:123456@192.168.100.101/sqlalchemy

mysql: 指定是哪种数据库连接

第一个fxq: 用户名

123456: fxq用户对应的密码

192.168.100.101: 数据库的ip

sqlalchemy: 数据库需要连接库的名字

2.6 创建表格

主要是通过sql语句来创建表格:

2. 通过ORM方式创建表格

以上方式都可以创建数据库表

MetaData类主要用于保存表结构,连接字符串等数据,是一个多表共享的对象

metadata = MetaData(engine) #绑定一个数据源的metadata

metadata.create_all(engine) #是来创建表,这个操作是安全的操作,会先判断表是否存在。

3. Table类

构造函数:

name 表名

metadata 共享的元数据

*args Column 是列定义,详见下一节

下面是可变参数 **kwargs 定义

schema 此表的结构名称,默认None

autoload 自动从现有表中读入表结构,默认False

autoload_with 从其他engine读取结构,默认None

include_columns 如果autoload设置为True,则此项数组中的列明将被引用,没有写的列明将被忽略,None表示所有都列明都引用,默认None

mustexist 如果为True,表示这个表必须在其他的python应用中定义,必须是metadata的一部分,默认False

useexisting 如果为True,表示这个表必须被其他应用定义过,将忽略结构定义,默认False

owner 表所有者,用于Orcal,默认None

quote 设置为True,如果表明是SQL关键字,将强制转义,默认False

quote_schema 设置为True,如果列明是SQL关键字,将强制转义,默认False

mysql_engine mysql专用,可以设置'InnoDB'或'MyISAM'

4. Column类

构造函数:

1、name 列名

2、type_ 类型,更多类型 sqlalchemy.types

3、*args Constraint(约束), ForeignKey(外键), ColumnDefault(默认), Sequenceobjects(序列)定义

4、key 列名的别名,默认None

下面是可变参数 **kwargs

5、primary_key 如果为True,则是主键

6、nullable 是否可为Null,默认是True

7、default 默认值,默认是None

8、index 是否是索引,默认是True

9、unique 是否唯一键,默认是False

10、onupdate 指定一个更新时候的值,这个操作是定义在SQLAlchemy中,不是在数据库里的,当更新一条数据时设置,大部分用于updateTime这类字段

11、autoincrement 设置为整型自动增长,只有没有默认值,并且是Integer类型,默认是True

12、quote 如果列明是关键字,则强制转义,默认False

5.创建会话:

说到数据库,就离不开Session。Session的主要目的是建立与数据库的会话,它维护你加载和关联的所有数据库对象。它是数据库查询(Query)的一个入口。

在Sqlalchemy中,数据库的查询操作是通过Query对象来实现的。而Session提供了创建Query对象的接口。

Query对象返回的结果是一组同一映射(Identity Map)对象组成的集合。事实上,集合中的一个对象,对应于数据库表中的一行(即一条记录)。所谓同一映射,是指每个对象有一个唯一的ID。如果两个对象(的引用)ID相同,则认为它们对应的是相同的对象。

要完成数据库查询,就需要建立与数据库的连接。这就需要用到Engine对象。一个Engine可能是关联一个Session对象,也可能关联一个数据库表。

当然Session最重要的功能还是实现原子操作。

ORM通过session与数据库建立连接进行通信,如下所示:

通过sessionmake方法创建一个Session工厂,然后在调用工厂的方法来实例化一个Session对象。

2.7 添加数据

2.8 查询

查询是这个里面最为复杂,最为繁琐的一个步骤。

通过Session的query()方法创建一个查询对象。这个函数的参数数量是可变的,参数可以是任何类或者是类的描述的集合。下面来看一个例子:

此时我们看到的输出结果是这样的:

前面我们在赋值的时候,我们可以通过实例化一个对象,然后直接映射到数据库中,那我们在查询出来的数据sqlalchemy直接给映射成一个对象了(或者是每个元素为这种对象的列表),对象和我们创建表时候的class是一致的,我们就也可以直接通过对象的属性就可以直接调用就可以了。

结果:

filter() 过滤表的条件

结果:

根据结果,我们可以看出来

filter_by最后的结果就是一个sql语句,我们排错的时候就可以通过这个来排查我们sql是否正确。

以下的这些过滤操作都可以在filter函数中使用:

返回列表(List)和单项(Scalar)

all() 返回一个列表

结果:

可以通过遍历列表来获取每个对象。

one() 返回且仅返回一个查询结果。当结果的数量不足一个或者多于一个时会报错。

把上面的all改成one就报错了。

first() 返回至多一个结果,而且以单项形式,而不是只有一个元素的tuple形式返回这个结果.

结果:

filter()和filter_by()的区别:

Filter: 可以像写 sql 的 where 条件那样写 > < 等条件,但引用列名时,需要通过 类名.属性名 的方式。

filter_by: 可以使用 python 的正常参数传递方法传递条件,指定列名时,不需要额外指定类名。,参数名对应名类中的属性名,但似乎不能使用 > < 等条件。

当使用filter的时候条件之间是使用“==",fitler_by使用的是"="。

filter不支持组合查询,只能连续调用filter来变相实现。

而filter_by的参数是**kwargs,直接支持组合查询。

比如:

2.9 更新

更新就是查出来,直接更改就可以了