上一篇文章：Python-SQLAlchemy：第3節：關係操作

級聯是在一對多關係中父表與子表進行聯動操作的資料庫術語。因為父表與子表通過外來鍵關聯，所以對父表或子表的增、刪、改操作會對另一張表產生相應的影響。適當的利用級聯可以開發出更優雅、健壯的資料庫程式。本節學習SQLAlchemy中級聯的操作方法。

注意：SQLAlchemy級聯獨立於SQL本身針對外來鍵的級聯定義。即使在資料庫表定義中沒有定義on delete等屬性，也不影響開發者在SQLAlchemy中使用級聯。

1、級聯定義

SQLAlchemy中的級聯通過對父表中的relationship屬性定義cascade引數來實現，程式碼如下：

from sqlalchemy import Table,Column,Integer,ForeignKey,String
from sqlalchemy.orm import relationship,backref
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

Base=declarative_base()

class Class(Base):
    __tablename__=`class`
    class_id=Column(Integer,primary_key=True)
    name=Column(String(50))
    level=Column(Integer)
    address=Column(String(50))

    students=relationship("Student",backref="class_",cascade="all")

class Student(Base):
    __tablename__=`student`
    student_id=Column(Integer,primary_key=True)
    name=Column(String(50))
    age=Column(Integer)
    gender=Column(String(10))
    address=Column(String(50))
    class_id=Column(Integer,ForeignKey(`class.class_id`))

上述程式碼定義了班級表Class（父表）和學生表Student（子表）。一對多的關係有父表中的relationship屬性students進行定義。relationship中的cascade引數定義了要在該關係上實現的級聯方法為：all。

SQLAlchemy中另外一種設定級聯的方式是在子表的relationship的backref中進行設定。比如上述程式碼可以寫為如下形式，意義保持不變：

from sqlalchemy import Table,Column,Integer,ForeignKey,String
from sqlalchemy.orm import relationship,backref
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

Base=declarative_base()

class Class(Base):
    __tablename__=`class`
    class_id=Column(Integer,primary_key=True)
    name=Column(String(50))
    level=Column(Integer)
    address=Column(String(50))
class Student(Base):
    __tablename__=`student`
    student_id=Column(Integer,primary_key=True)
    name=Column(String(50))
    age=Column(Integer)
    gender=Column(String(10))
    address=Column(String(50))
    class_id=Column(Integer,ForeignKey(`class.class_id`))
    class_=relationship("Class",backref="students",cascade="all")

上述程式碼沒有在父表Class中設定relationship和cascade，而是在子表中設定了。

SQLAlchemy中可選的cascade取值範圍如下表所示：

可選值	意義
save-update	當一個父物件被新增到session中時，該物件當時關聯的子物件也自動被新增到session中。
merge	Session.merge是一個對資料庫物件進行新增或更新的辦法。cascade取值為merge時的意義為：當父物件進行merge操作時，該物件當時關聯的子物件也會被merge
expunge	Session.expunge是一種將物件從session中移除的方法。cascade取值為expunge時的意義為：當父物件進行了expunge操作時，該物件當時關聯的子物件也會被從session中刪除。
delete	當父物件被delete時，會自動將該子物件刪除
delete-orphan	當子物件不再與任何父物件關聯時，會自動將該子物件刪除
refresh-expire	Session.expire是一種設定物件已過期、下次引用時需要從資料庫即時讀取的方法。cascade取值為refredh-expire時的意義為：當父物件進行了expire操作時，該物件當時關聯的子物件也進行expire操作。
all	是一個集合值，表示：save-update、merge、refresh-expire、expunge、delete同時被設定

多個cascade屬性可以通過逗號分隔並同時賦值給cascade。例如：

students=relationship("Student",backref="class_",cascade="save-update,merge,expunge")

在預設情況下，任何relationship的級聯屬性都被設定為cascade=”save-update,merge”。下面就常用的引數：save-update、delet、delete-orphan的功能進行舉例說明。

2、save-update級聯

save-update級聯是指當一個父物件被新增到session中時，該物件當時關聯的子物件也自動被新增到session中。

通過如下程式碼建立一個父物件class和兩個子物件students1與students2

class_=Class()
student1,student2=Student(),Student()
class_.students.append(student1)
class_.students.append(student2)

如果父子級聯關係包含save-update，則只需要將父物件儲存到session中，子物件會自動被儲存。

session.add(class_)
if student1 in session:
    print("The student1 has been added too!")

上面程式碼將會列印：”The student1 has been added too!”

技巧：”in“語句可以判斷某物件是否被關聯到了session中。已被關聯的物件在session被commit時會被寫入到視訊庫中。

即使父物件已經被新增到session中，新關聯的子物件仍然可以被新增：

class_=Class()
session.add(class_)
students3=Student()
if student3 in session:
    print("The student3 is added before append to the class_!")
class_.students.append(students)
if student1 in session:
    print("The student3 is added after append to the class_!")

這段程式碼列印”The student3 is added after append to the class_!“

3、delete級聯

顧名思義，delete級聯是指當父物件被從session中刪除時，其關聯的子物件也自動被從session中delete。通過一個例子演示delete的作用，假設資料庫中class表和students表的內容如下表所示：

class表：

class_id	name	level	address
1	三年二班	3	理想路520號1樓
2	五年一班	5	理想路520號3樓
3	五年二班	5	理想路520號3樓

student表：

student_id	class_id	name	age	gender	address	contactor
1	1	理想	10	男	靜安區	Null
2	1	mark	10	女	靜安區	Null
3	1	小馬哥	9	女	閘口區	張三
4	2	張苗	10	男	寶山區	NULL
5	2	小黑	12	女	靜安區	李四
6	2	喵喵	11	男	閘北區	NULL
7	1	韓永躍	10	男	靜安區	NULL
8	3	小鏡鏡	12	男	閘北區	NULL
9	3	小鏡子	12	女	寶山區	NULL

從例表中可知，系統中有3個班級，他們分別有4、3、2個學生。如果SQLAlchemy中沒有把它們的relationship的cascade設定為delete，則刪除父表內容不會刪除相應的子表內容，而是把子表的相應外來鍵設定為空。比如：

class_=session.query(Class).filter(name="三年二班").first() #三年二班的class_id為1
session.delete(class_) #刪除class_id為1的班級

當cascade不包含delete時，上述程式碼中的delete語句相當於執行了如下SQL語句：

UPDATE student SET class_id=None WHERE class_id=1;
DELETE FROM class WHERE class_id=1;
COMMIT;

執行後資料表class和student的內容變化如下所示：

class表：

class_id	name	level	address
2	五年一班	5	理想路520號3樓
3	五年二班	5	理想路520號3樓

student表：

student_id	class_id	name	age	gender	address	contactor
1	NULL	理想	10	男	靜安區	Null
2	NULL	mark	10	女	靜安區	Null
3	NULL	小馬哥	9	女	閘口區	張三
4	2	張苗	10	男	寶山區	NULL
5	2	小黑	12	女	靜安區	李四
6	2	喵喵	11	男	閘北區	NULL
7	1	韓永躍	10	男	靜安區	NULL
8	3	小鏡鏡	12	男	閘北區	NULL
9	3	小鏡子	12	女	寶山區	NULL

此時將表定義中的relationship的cascade屬性設定為delete:

students=relationship("Student",backref="class",cascade="delete")

現在通過如下語句刪除“五年一班”：

class_=session.query(Class).filter(name="五年一班").first() #五年一班的class_id為2
session.delete(class_) #刪除class_id為2的班級

當cascade包含“delete”時，上述程式碼中的delete語句相當於執行了如下SQL語句：

DELETE FROM student WHERE class=2;
DELETE FROM class WHERE class=2;
COMMIT;

執行後資料庫表class和student的內容變化如下表所示：

class表：

class_id	name	level	address
3	五年二班	5	理想路520號3樓

student表：

student_id	class_id	name	age	gender	address	contactor
1	NULL	理想	10	男	靜安區	Null
2	NULL	mark	10	女	靜安區	Null
3	NULL	小馬哥	9	女	閘口區	張三
7	NULL	韓永躍	10	男	靜安區	NULL
8	3	小鏡鏡	12	男	閘北區	NULL
9	3	小鏡子	12	女	寶山區	NULL

4、delete-orphan級聯

delete-orphan級聯是指當子物件不再與任何父物件關聯時，會自動將該子物件刪除。設定父表與子表的relationship中的cascade包含“delete-orphan”：

students=relationship("Student",backref="class",cascade="delete-orphan")

通過如下程式碼將於班級“五年一班”關聯的學生全部脫離：

class_=session.query(Class).filter(name="五年二班").first()
unattachedStudent=[]
while len(class_.students)>0:
    unattachedStudent.append(class_.students.pop()) #與父物件脫離
session.commit #顯示地提交事務

上述程式碼中沒有顯示地刪除任何學生，但由於使用了delete-orphan級聯，所以被脫離出班級物件的學生會在session事務提交時會自動從資料庫中刪除。程式碼執行後資料庫表中的內容的變化：

class表：

class_id	name	level	address
3	五年二班	5	理想路520號3樓

student表：

student_id	class_id	name	age	gender	address	contactor
1	NULL	理想	10	男	靜安區	Null
2	NULL	mark	10	女	靜安區	Null
3	NULL	小馬哥	9	女	閘口區	張三
7	NULL	韓永躍	10	男	靜安區	NULL