<time datetime="2019-04-19T12:31:08.000Z" data-reader-unique-id="339" class="date" style="margin: 0px; max-width: 100%; font-size: 1em !important; font-weight: normal !important; font-style: normal !important; display: inline !important;">2019.04.19 20:31:08</time>

SQLAlchemy是python中最著名的ORM（Object Relationship Mapping）框架了刽肠。

前言：什么是ORM咖楣？

ORM操作是所有完整軟件中后端處理最重要的一部分罗售，主要完成了后端程序和數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)同步和持久化的操作震庭。

數(shù)據(jù)庫表示一個二維表征炼，包含多行多列间聊。把一個表的內(nèi)容用python的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示出來的話笤虫，可以用一個list表示多行，list的每一個元素是tuple直撤，表示一行記錄非竿，比如，包含id和name的user表：

[圖片上傳失敗...(image-82751b-1586172584834)]

Python的DB-API返回的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像上面這樣表示的谋竖。但是用tuple表示一行很難看出表的結(jié)構(gòu)汽馋，如果把一個tuple用class實(shí)例來表示，就可以更容易的看出表的結(jié)構(gòu)來：

[圖片上傳失敗...(image-3b0876-1586172584834)]

這就是傳說中的ORM技術(shù)：Object-Relational Mapping 圈盔，把關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)映射到對象上豹芯。但是由誰來做這個轉(zhuǎn)化呢？所以O(shè)RM框架應(yīng)運(yùn)而生驱敲。目前來說也是描述程序中對象和數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)記錄之間的映射關(guān)系的統(tǒng)稱铁蹈，是一種進(jìn)行程序和數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)持久化的一種編程思想。

ORM思想的核心是隱藏了數(shù)據(jù)訪問細(xì)節(jié)众眨，提供了通用的數(shù)據(jù)庫交互握牧，并且完全不用考慮SQL語句容诬，從而快速開發(fā)。

一句話解釋ORM就是：一種可以把model中的模型和數(shù)據(jù)庫中的一條數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換的工具沿腰。

舉個例子：

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[圖片上傳失敗...(image-5837f6-1586172584834)]

在Python中览徒，最有名的ORM框架是SQLAlchemy。我們來看看其語法颂龙。

一习蓬，初始化數(shù)據(jù)庫連接

SQLAlchemy本身無法操作數(shù)據(jù)庫，其必須通過pymysql等第三方插件措嵌。上圖中Dialect用于和數(shù)據(jù)API進(jìn)行交流躲叼，根據(jù)配置文件的不同調(diào)用不同的數(shù)據(jù)庫API，從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作企巢。

使用sqlalchemy進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作枫慷，首先我們需要建立一個指定數(shù)據(jù)庫的鏈接引擎對象，而建立引擎對象的方式被封裝在了sqlalchemy.create_engine函數(shù)中浪规，通過指定的數(shù)據(jù)庫連接信息即可創(chuàng)建或听。

create_engine()用來初始化數(shù)據(jù)庫連接。SQLAlchemy用一個字符串表示連接信息：

'數(shù)據(jù)庫類型+數(shù)據(jù)庫驅(qū)動名稱://用戶名:口令@機(jī)器地址:端口號/數(shù)據(jù)庫名'

你只需要根據(jù)需要替換掉用戶名笋婿，口令等信息即可誉裆。舉個例子：

初始化數(shù)據(jù)庫鏈接

engine = create_engine('mysql+mysqlconnector://root:123456@localhost:3306/test')

我使用了mysql數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫連接框架用的是mysqlconnector萌抵，用戶名為root，密碼是123456元镀，端口號是localhost（127.0.0.1）绍填，端口號是3306（mysql服務(wù)器默認(rèn)端口號），test是數(shù)據(jù)庫的名字栖疑。

二讨永，創(chuàng)建user模型及其數(shù)據(jù)庫建表操作

2.1，安裝SQLAlchemy

如果沒有安裝SQLAlchemy請先安裝遇革，這個不是python自帶的卿闹。

pip install sqlalchemy

2.2，數(shù)據(jù)庫建表

在test數(shù)據(jù)庫中萝快，創(chuàng)建user表锻霎，SQL如下：

create table user (id varchar(20) primary key, name varchar(20))

創(chuàng)建表，表名為user揪漩，表中有兩個字段旋恼。一個是id，varchar類型奄容，最多支持20個字符冰更，設(shè)置為主鍵产徊，另一個是name，varchar類型蜀细，最多支持20個字符舟铜。

（PS：主鍵時唯一的，當(dāng)你重復(fù)插入時會報錯奠衔，并終止插入操作）谆刨。

插入數(shù)據(jù)，如下：

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更改表名

alter table origin_name rename to new_name;

2.3涣觉，創(chuàng)建user模型

在model.py中創(chuàng)建 一個User類痴荐，用來和User表中的字段進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

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這段代碼的意思官册，User類的字段名和表中完全一致生兆，而且字段的屬性也一樣，以id字段為例膝宁，表中id的屬性是Varchar(20)鸦难，primary key，模型中String(20)员淫，primary_key=True合蔽。我們可以清洗的看到varchar在程序中對應(yīng)String，primary_key對應(yīng)程序中的primary_key屬性介返，而且是一個bool類型拴事。

（PS：這里的String是sqlAlchemy中的一個類，這樣類似的類我們還會用到Column）

2.4圣蝎，Column類的學(xué)習(xí)

構(gòu)建函數(shù)為

Column.init(self, name, type_, *args, **kwargs)

name 列名

type_ 類型 刃宵，更多類型SQLAlchemy.types

下面是*args參數(shù)定義

Constraint（約束）

ForeignKey（外鍵）

ColumnDefault（默認(rèn)）

Sequenceobjects（序列）定義

下面是**kwargs參數(shù)定義

primary_key 如果為True，則是主鍵

nullable 是否可謂Null徘公，默認(rèn)是True

default 默認(rèn)值牲证，默認(rèn)是None

index 是否是索引，默認(rèn)是True

unique 是否唯一鍵关面，默認(rèn)是False

onupdate 指定一個更新時候的值坦袍，這個操作是定義在SQLAlchemy中，不是在數(shù)據(jù)庫里的等太，當(dāng)更新一條數(shù)據(jù)時設(shè)置捂齐，大部分用于update Time這類字段

autoincrement 設(shè)置為整型自動增長，只有沒有默認(rèn)值缩抡，并且是Integer類型辛燥，默認(rèn)是True

quote 如果列明是關(guān)鍵字，則強(qiáng)制轉(zhuǎn)義，默認(rèn)False

三挎塌，CRUD（Create Read Update Delete徘六，增查改刪）

在SQLAlchemy中，增刪改查操作是通過一個session對象（DBSession是由sessionmaker創(chuàng)建的）來完成的榴都。

3.1待锈，初始化DBSession，連接會話

我們的程序中的對象要使用sqlalchemy的管理嘴高，實(shí)現(xiàn)對象的ORM操作竿音，就需要按照框架指定的方式進(jìn)行類型的創(chuàng)建操作，SQLAlchemy封裝了基礎(chǔ)類的聲明操作和字段屬性的定義限制方式拴驮，開發(fā)人員要做的事情就是引入需要的模塊并在創(chuàng)建對象的時候使用他們即可春瞬。

基礎(chǔ)類封裝在sqlalchemy.ext.declarative_base模塊中，字段屬性的定義封裝在SQLAlchemy模塊中套啤，通過sqlalchemy.Column定義屬性宽气，通過封裝的Integer，String潜沦，F(xiàn)loat等定義屬性的限制萄涯。

首先我們需要創(chuàng)建DBSession，在此基礎(chǔ)上就可以進(jìn)行增刪改查操作了唆鸡。

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上面的代碼完成SQLAlchemy的初始化和具體每個表的class定義涝影。如果有多個表，就繼續(xù)定義其他class争占。

注意：如果在創(chuàng)建會話的時候還沒有指定數(shù)據(jù)庫引擎燃逻，可以通過如下的方式完成會話：

3.2，添加操作

程序中存在一個對象Object數(shù)據(jù)臂痕，通過ORM核心模塊進(jìn)行增加的函數(shù)定義將對象保存在數(shù)據(jù)庫的操作過程伯襟，就是增加操作。比如注冊操作中刻蟹，通過用戶輸入的賬號密碼等信息創(chuàng)建了一個獨(dú)立的對象逗旁，通過add()函數(shù)將對象增加保存到數(shù)據(jù)庫中嘿辟，數(shù)據(jù)庫中就存在用戶這個對象數(shù)據(jù)了舆瘪。

下面，我們看看如何向數(shù)據(jù)庫表中添加一行記錄红伦。

由于有ORM英古，我們向數(shù)據(jù)庫表中添加一行記錄，可以視為添加一個User對象：

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可見昙读，關(guān)鍵是獲取session召调，然后把對象添加到session，最后提交并關(guān)閉。DBSession對象可視為當(dāng)前數(shù)據(jù)庫連接唠叛。

3.3只嚣，查詢操作

查詢時通過Session的query()方法創(chuàng)建一個查詢對象，這個函數(shù)的參數(shù)可以是任何類或者類的描述的集合艺沼。查詢出來的數(shù)據(jù)是一個對象册舞，直接通過對象的屬性調(diào)用。

如何從數(shù)據(jù)庫表中查詢數(shù)據(jù)呢障般？有了ORM调鲸，查詢出來的可以不再是tuple，而是User對象挽荡。SQLAlchemy提供的查詢接口如下：

可見藐石，ORM就是把數(shù)據(jù)庫表的行與相應(yīng)的對象建立關(guān)聯(lián)，互相轉(zhuǎn)換定拟。

由于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的多個表還可以用外鍵實(shí)現(xiàn)一對多于微，多對多等關(guān)聯(lián)，相應(yīng)的办素，ORM框架也可以提供兩個對象之間的一對多角雷，多對多等功能。

例如性穿，如果一個User擁有多個Book勺三，就可以定義一對多關(guān)系如下：

當(dāng)我們查詢一個User對象時，該對象的books屬性將返回一個包含若干個Book對象的list .

3.4需曾，更新操作

程序中存在的一個對象Object數(shù)據(jù)吗坚，有自己的id編號（可以使程序中自行賦值定義，更多的操作是從數(shù)據(jù)庫中查詢出來存在的一個對象）呆万，通過ORM核心模塊進(jìn)行修改函數(shù)的定義將對象改變的數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在的記錄中的過程商源，就是更新操作。比如用戶更改登錄密碼操作時谋减，根據(jù)程序中查詢得到的一個用戶{id編號牡彻，賬號，密碼}出爹，在程序中通過改變其密碼屬性數(shù)據(jù)庄吼，然后通過update()函數(shù)將改變的數(shù)據(jù)更新保存到數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫原來的數(shù)據(jù)就發(fā)生了新的改變严就。

更新操作要多一步总寻，就是要先根據(jù)篩選條件拿到要更改的對象，然后給對象賦值梢为，再次提交（commit）即可渐行。

3.5轰坊，刪除操作

程序中存在的一個對象或者已知的id編號，通過主鍵編號或者對象的任意屬性進(jìn)行數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)記錄的刪除的操作過程稱為刪除操作祟印。如管理員刪除某個會員賬號的操作肴沫，通過獲取要刪除會員的賬號，然后通過delete()函數(shù)將要刪除的會員信息告知數(shù)據(jù)庫執(zhí)行刪除操作蕴忆，數(shù)據(jù)庫中的某條存在的數(shù)據(jù)記錄就被刪除掉了樊零。

3.6，代碼整合

四孽文，查詢對象Query

Session是sqlalchemy和數(shù)據(jù)庫交互的橋梁驻襟，Session提供了一個Query對象實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的查詢操作。

4.1芋哭，常規(guī)查詢query

直接指定類型進(jìn)行查詢

4.2沉衣，指定排序查詢

通過類型的屬性指定排序方式

4.5，指定類型別名

對于類型名稱較長的情況减牺，同樣可以指定別名進(jìn)行處理

4.6豌习，切片查詢

對于經(jīng)常用于分頁操作單額切片查詢，在使用過程中直接使用python內(nèi)置的切片即可拔疚。

1user_list = session.query(User).all()[1:3]

五肥隆，條件篩選filter

上面主要對數(shù)據(jù)查詢對象query有一個比較直觀的感受和操作，在實(shí)際使用過程中經(jīng)常用到條件查詢稚失，主要通過filter 和 filter_by 進(jìn)行操作栋艳，下面重點(diǎn)學(xué)習(xí)最為頻繁的filter條件篩選函數(shù)。

5.1句各，等值條件——equals / not equals

5.2吸占，模糊條件——like

1session.query(User).filter(User.name.like(‘%james%’))

5.3，范圍條件——in / not in

5.4凿宾，空值條件——is null / is not null

5.5矾屯，并且條件——and

5.6，或者條件——or

5.7初厚，SQL語句查詢

某些特殊的情況下件蚕，我們也可能在自己的程序中直接使用sql語句進(jìn)行操作。

5.8产禾，filter() 和 filter_by()的區(qū)別

首先看一個例子：

結(jié)果如下：

1001 James

1001 James

所以排作，從例子可以看出，filter可以像寫SQL的where條件那樣寫 < , > 等條件下愈，但引用列名時纽绍，需要通過類名蕾久，屬性名的方式势似。 filter_by可以使用python的正常參數(shù)傳遞條件拌夏，指定列名時，不需要額外指定類名履因，參數(shù)名對應(yīng)類中的屬性名障簿，不能用 < , > 等條件。

filter不支持組合查詢栅迄，只能連續(xù)調(diào)用filter變相實(shí)現(xiàn)站故，filter_by的參數(shù)是 **kwargs，直接支持組合查詢毅舆。

六西篓，查詢結(jié)果

6.1，all()函數(shù)返回查詢列表

返回一個列表憋活，可以通過遍歷列表獲取每個對象岂津。

session.query(User).all()

6.2，filter()函數(shù)返回單項數(shù)據(jù)的列表生成器

session.query(User).filter(..)

6.3悦即，one() / one_or_none() / scalar() 返回單獨(dú)的一個數(shù)據(jù)對象

one()返回且僅返回一個查詢結(jié)果吮成，當(dāng)結(jié)果數(shù)量不足或者多余一個時會報錯。

session.query(User).filter(..).one()/one_or_none()/scalar()

6.4辜梳，first() 返回一個單項結(jié)果

返回至多一個結(jié)果粱甫，而且以單項形式，而不是只有一個元素的tuple形式返回作瞄。

session.query(User).filter(User.id > 1001).first()

七茶宵，遇到的問題及其解決方法

7.1 sqlalchemy查詢中，如果沒有符合條件的結(jié)果宗挥，會返回一個空的對象节预，如何判斷這個對象是空的？

解決問題的代碼：

八属韧，擴(kuò)展知識

8.1 Python雙下劃線開頭的函數(shù)和變量

python 用下劃線作為變量前綴和后綴指定特殊變量安拟。

__XXX 不能用 ‘ from module import * ’ 導(dǎo)入

XXX 系統(tǒng)定義名稱

__XXX 類中的私有變量名

核心風(fēng)格：避免用下劃線作為變量名的開始。

因?yàn)橄聞澗€對解釋器有特殊的意義宵喂，而且是內(nèi)建標(biāo)識符所使用的符號糠赦，我們建議程序員避免使用下劃線作為變量名的開始。一般來說锅棕，變量名__XXX 被看做是“私有”的拙泽，在模塊或類外不可以使用。當(dāng)變量是私有的時候裸燎，用XXX來表示變量是很好地習(xí)慣顾瞻。因?yàn)樽兞棵?strong>XXX對python來說有特殊含義，對于普通的變量應(yīng)當(dāng)避免這種命名風(fēng)格德绿。

“單下劃線”開始的成員變量叫做保護(hù)變量荷荤，意思是只有類對象和子類對象自己能訪問到這些變量退渗；

“雙下劃線”開始的是私有成員，意思是只有類對象自己能訪問蕴纳，連子類對象也不能訪問到這個數(shù)據(jù)会油。

以單下劃線開頭（__foo）的代表不能直接訪問的類屬性，需通過類提供的接口進(jìn)行訪問古毛，不能用“from XXX import * ”而導(dǎo)入翻翩；

以雙下劃線開頭的（__foo）代表類的私有成員；

以雙下劃線開頭和結(jié)尾的（foo）代表python里特殊方法專用的標(biāo)識稻薇，如init() 代表類的構(gòu)造函數(shù)嫂冻。

8.2 if name == ''main''

所有的python模塊都是對象并且有幾個有用的屬性，你可以使用這些屬性方便的測試你所書寫的模塊塞椎。

模塊是對象絮吵，并且所有的模塊都有一個內(nèi)置屬性name。一個模塊的name的值要你您如何應(yīng)用模塊忱屑。如果import模塊蹬敲，那么name的值通常為模塊的文件名，不帶路徑或者文件擴(kuò)展名莺戒。但是我們也可以像一個標(biāo)準(zhǔn)的程序一樣直接運(yùn)行模塊伴嗡，在這種情況下name的值將會是一個特別的缺省值：main。