Flask學習之旅--資料庫

一、寫在前面

　　在Web開發中，資料庫操作是很重要的一部分，因為網站的很多重要資訊都儲存在資料庫之中。而Flask在預設情況下是沒有資料庫、表單驗證等功能的，但是可以用Flask-extension為Web應用新增這些功能。

 

二、Flask SQLite

　　SQLite是一款輕型的資料庫，是遵守ACID的關係型資料庫管理系統。由於Python對SQlite有內建的支援，因此在Flask應用程式中和SQLite進行互動是比較容易的。

　　首先需要建立一個SQLite資料庫“user.db”，並在其中建立一張使用者表。程式碼如下：

import sqlite3


conn = sqlite3.connect("user.db")
print("Connected!")

conn.execute("CREATE TABLE USER(username TEXT, password TEXT, EMAIL TEXT)")
print("Table created successfully!")
conn.close()

　　這裡就不貼HTML程式碼了，就是一個註冊頁面，在註冊的時候會將使用者輸入的使用者名稱、密碼和郵箱傳到後臺。在app.py中需要匯入sqlite3模組，然後連線前面建立的user.db，在建立連線之後建立一個遊標物件，然後編寫SQL語句進行資料庫操作，整個過程都算是比較容易的。app.py中的程式碼如下：

from flask import Flask, render_template, request
import sqlite3 as sql

app = Flask(__name__)


@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():
    if request.method == 'GET':
        return render_template('register.html')
    else:
        msg = ""
        try:
            username = request.form["usr"]
            password = request.form["pwd"]
            email = request.form["email"]
            print(username, password, email)
            with sql.connect("user.db") as con:
                cur = con.cursor()
                cur.execute("INSERT INTO USER (username, password, email) VALUES (?,?,?)",
                            (username, password, email))
                con.commit()
            msg = "註冊成功！"
        except:
            con.rollback()
            msg = "註冊失敗！請重試！"
        finally:
            con.close()
            return render_template('register.html', msg=msg)


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

 

三、Flask SQLAlchemy

　　Flask-SQLAlchemy是Flask擴充套件，它將對SQLAlchemy的支援新增到Flask應用程式中。在Flask Web應用程式中使用原始SQL對資料庫執行CRUD操作可能很繁瑣，不過SQLAlchemy 為應用程式開發人員提供了SQL的全部功能和靈活性。它是一個對資料庫的抽象，讓開發者不用這些編寫SQL語句，而是使用其提供的介面去運算元據庫，這其中涉及到一個非常重要的思想：ORM（Object Relation Mapping，物件關係對映），主要的功能是實現模型物件到關係型資料庫資料的對映。說白了就是使用通過物件去運算元據庫。

1.Flask-SQLAlchemy安裝

　　使用pip install flask-sqlalchemy進行安裝。不過在安裝的時候可能會出現如下錯誤：

pip._vendor.urllib3.exceptions.ReadTimeoutError: HTTPSConnectionPool(host='files.pythonhosted.org', port=443): Read timed out.

　　這是因為在下載python庫的時候，由於國內網路原因，導致python包的下載速度非常慢，檢視pip 文件，只要在 pip的時候控制超時即可, 具體引數為 --default-timeout=100， 後面的時間可以自己指定。因此可以用如下命令進行下載安裝：

pip install --default-timeout=100 flask-sqlalchemy

2.Flask-SQLAlchemy配置

　　從此模組匯入SQLAlchemy類，建立一個Flask應用程式物件併為要使用的資料庫設定URI的程式碼如下：

from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy


app = Flask(__name__)

# URI的格式為：使用者名稱：密碼@ip地址：埠號（預設可以不寫）/資料庫名

app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = "mysql://root:qwer1234@localhost/flask"

3.配置的時候可能出現的問題及解決辦法

1）ModuleNotFoundError: No module named 'MySQLdb'

解決辦法：

　　使用pymysql模組，URI改為:

app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = "mysql+pymysql://root:qwer1234@localhost/flask"

2）Warning: (1366, "Incorrect string value: '\\xD6\\xD0\\xB9\\xFA\\xB1\\xEA...' for column 'VARIABLE_VALUE' at row 481")

解決辦法：

　　改用mysql-connector，使用pip install mysql-connector下載安裝，URI改為:

app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = "mysql+mysqlconnector://root:qwer1234@localhost/flask"

3）sqlalchemy.exc.NotSupportedError: (mysql.connector.errors.NotSupportedError) Authentication plugin 'caching_sha2_password' is not supported

解決辦法：

　　出現這個錯誤是因為MySQL8.0採用了Use Strong Password Encryption for Authentication即強密碼加密，而mysql.connector的引擎不支援caching_sha2_password的加密格式，所以解決思路有如下幾種：

　　（1）重灌MySQL，在Authentication Method中選擇第二項（重灌比較麻煩，我就沒有嘗試）：

　　（2）在client端，將加密格式選擇成mysql_native_password，命令如下（個人嘗試後無效）：

ALTER user 'root'@'localhost' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'root'

　　（3）最後一種是我自己摸索出來的，就是在URI設定的時候加上一個引數auth_plugin並設定為mysql_native_password：

app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = "mysql+mysqlconnector://root:qwer1234@localhost/flask?auth_plugin=mysql_native_password"

4.Flask-SQLAlchemy的基本操作

1） 常用查詢過濾器：

　　過濾器得到的還只是一些物件，需要使用執行器來獲取真正的資料。

filter()： 把過濾器新增到原查詢上，返回一個新查詢，需要使用模型類名去獲取欄位來進行比較；

filter_by()：把等值(只能使用=比較操作)過濾器新增到查詢上，返回一個新查詢；

order_by()：根據指定條件對查詢結果進行排序，返回一個新查詢；

group_by()：根據指定條件對原查詢結果進行分組，返回一個新查詢。

2.）常用查詢執行器

all()：以列表的形式返回查詢的所有結果；

first()：返回查詢的第一個結果；

first_or_404()：同first(), 只不過如果沒有找到的話，返回404錯誤；

get()：返回指定主鍵對應的行；

get_or_404()：返回指定主鍵對應的行，如不存在，返回404錯誤；

count()：返回查詢結果的數量；

paginate()：返回一個Paginate物件，包含指定範圍內的結果。

3.）查詢條件

startswith('xx')：查詢以xx開頭的所有資料；

endswith('xx')：查詢以xx結尾的所有資料；

not_()：取反；

and_()：返回and()條件滿足的所有資料；

or_()：返回or()條件滿足的所有資料。

5.使用示例

　　app.py中程式碼如下：

from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
import mysql.connector


app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = "mysql+mysqlconnector://root:qwer1234@localhost/flask？auth_plugin=mysql_native_password"
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = True
app.config['SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN'] = True


# 獲取SQLAlchemy例項物件
db = SQLAlchemy(app)

　　然後新建一個model.py，編寫如下程式碼進行測試：

from app import db


# 建立模型物件
class User(db.Model):
    __tablename__ = "users"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(16), unique=True)
    password = db.Column(db.String(16))
    email = db.Column(db.String(32), unique=True)

    def __repr__(self):
        return '<User %r>' % self.username


# 1.建立表
db.create_all()
print("Created Successfully!")

# 2.增加記錄
usr1 = User()
usr1.id = 1
usr1.username = "wang"
usr1.password = "wangwang"
usr1.email = "wang@163.com"
usr2 = User(id=2, username="yang", password="yang", email="yang@163.com")
db.session.add(usr1)
print("Add usr1")
db.session.add(usr2)
print("Add usr2")
db.session.commit()

# 3.查詢記錄,注意查詢返回物件，如果查詢不到返回None
users1 = User.query.all()  # 查詢所有
print(users1)
print("User Count：", len(users1))

# 4.刪除
user = User.query.get(1)
db.session.delete(user)
print("Delete usr1")
db.session.commit()

users2 = User.query.all()  # 查詢所有
print(users2)
print("User Count：", len(users2))

　　執行結果如下所示：

Created Successfully!
Add usr1
Add usr2
[<User 'wang'>, <User 'yang'>]
User Count： 2
Delete usr1
[<User 'yang'>]
User Count： 1