Python全棧工程師之從網頁搭建入門到Flask全棧專案實戰(5) - Flask中的ORM使用

1.理解ORM

• ORM是MTV模型裡面的Model模型
• ORM(Object Relational Mapping)，物件關係對映
• 舉例：學生選課

學生和課程這兩個實體，一個學生可以選擇多門課程，一個課程可以被多名學生選擇。這兩個實體是多對多的關係，學生選課對應的資料庫表

為什麼要學習ORM

ORM的重要特性

• 物件導向的程式設計思想，方便擴充
• 少寫（幾乎不寫）SQL，提升開發效率
• 支援多種型別的資料庫，方便切換
• ORM技術成熟，能解決絕大部分問題

 

2.環境安裝

2.1.Flask-sqlalchemy介紹及安裝

• PIP安裝： pip install -U Flask-SQLAlchemy 
• 原始碼安裝： python setup.py install 
• 使用國內映象安裝： pip install -U -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple flask-sqlalchemy 

常見安裝報錯：ERROR: Could not install packages due to an OSError:

解決方案：在pip install 後面加上 --user即可

 

備註：如果是第一次安裝flask-sqlalchemy，還需要安裝它資料庫的依賴mysqlclient。 pip install mysqlclient 

安裝mysqlclient常見報錯： error: Microsoft Visual C++ 14.0 is required. Get it with "Microsoft Visual C++ Build Tools": https://visualstudio.microsoft.com/downloads/

 解決方案1：https://blog.csdn.net/alicee_2012/article/details/122726986

解決方案2：https://blog.csdn.net/weixin_42403632/article/details/117087559(我的報錯是透過這個解決的)

 安裝成功?

 

2.2.Flask-sqlalchemy配置

3.ORM的CURD操作

3.1.設計資料庫模型並建立表

 

資料庫模型設計

• 1）繫結到Flask物件： db=SQLAlchemy(app) 
• 2）ORM模型建立：

  class User(db.Model):
      id=db.Column(db.Integer,primary_key=True)

• 3）指定表的名稱： __tablename__='weibo_user' 

 

建立和刪除表

• 1）手動建立資料庫
• 2）建立表： >>> db.create_all(bind='db1') #bind='db1'可以不傳，當存在需要對多個資料庫建立表時，需要新增對應的資料庫物件。只有一個庫時，不用加 
• 3）刪除表： >>> db.drop_all() 

 

例項驗證：設計資料庫模型，建立/刪除表

建立指定名稱的表

3.2.資料庫模型設計

 

資料庫的表肯定不止一張，同時資料表之間都會有一些關聯關係，該如何實現？

• 透過db.ForeignKey()進行外來鍵關聯
• 透過db.relationship()進行反向引用

from flask import Flask, render_template
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)
# 配置資料庫的連線引數
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:*****@*******/test_flask'

db = SQLAlchemy(app)


class User(db.Model):   #User為模型名稱，即類名為模型名稱
    """ 使用者的基礎資訊 """
    __tablename__ = 'weibo_user'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(64), nullable=False)
    password = db.Column(db.String(256), nullable=False)
    birth_date = db.Column(db.Date, nullable=True)
    age = db.Column(db.Integer, default=0)

class UserAddress(db.Model):
    """ 使用者的地址 """
    __tablename__ = 'weibo_user_addr'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    addr = db.Column(db.String(256), nullable=False)
    user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('weibo_user.id'), nullable=False)   #使用db.ForeignKey()進行外來鍵關聯
    user = db.relationship('User', backref=db.backref('address', lazy=True))      #這一行程式碼不會在weibo_user_addr這張表裡面增加一列，它的作用就是為了方便我們操作模型的時候去訪問去查詢
    # 使用db.relationship()進行反向引用。反向關聯誰呢，關聯User模型；建立一個反向引用backref=db.backref()，反向引用給誰呢，給address這個名字自己定義，lazy=True就是我們查詢到我們使用者物件的時候，不直接把他下面所有的地址列表給他查出來，當我們去訪問的時候，訪問下面地址列表的時候再給他查出來

'''
接著上面程式碼舉個例子進一步解釋說明反向引用：
UserAddress裡面有個反向引用，引用的誰呢，引用的User

場景一：
user = User()   #得到某一個使用者張三，想知道張三下面所有得地址列表怎麼辦？
user.address    #透過user.address就可以獲取到到UserAddress這個模型了，就可以找到張三下面得所有地址列表，即地址表內容

場景二：
假設我們查到了某一個地址，也就是UserAddress模型對應資料庫的內容
addr = UserAddress()   #根據地址如何去查使用者表的資訊呢？
addr.user              #透過addr.user 就得到了User模型的物件，也就是user表物件
'''



@app.route('/')
def mine():
    """  首頁 """
    return render_template('index.html')

 

3.3.使用ORM插入、修改、刪除資料

繼續上面程式碼和使用者表、地址表闡述

 

新增/修改資料

• 構造ORM模型物件： user = User('admin','admin@example.com') 。在模型類User裡面傳遞一些引數：使用者名稱、密碼、使用者id等等即user表資料內容，構造一個user物件
• 新增到db.session，session可以理解為一個會話（備註：session裡面可新增多個物件）： db.session.add(user) ,可以多次呼叫add傳遞多個物件
• 提交到資料庫： db.session.commit ，透過commit就完成了在使用者表裡面新增一條使用者記錄

 

新增資料例項：

修改資料例項：

 

物理刪除資料：資料記錄在表中直接刪掉

• 透過query.filter_by()查詢ORM模型物件： user=User.query.filter_by(username='王五').first() ，透過query.filter_by找到User模型中使用者叫王五的資料，first取第一條
• 新增到db.session，注意這個地方是delete不是add： db.session.delete(user) 
• 提交變更到資料庫： db.session.commit

 

物理刪除資料例項：

 

邏輯刪除：相當於軟刪除，在表中新增一個狀態位，比如isvalid欄位，用於標記該記錄是否刪除(0:刪除，1:未刪除)，其實表中資料記錄還在的。

 

3.4.使用ORM進行資料查詢與展示

繼續上面程式碼和使用者表、地址表闡述

ORM查詢

ORM查詢返回的是一個結果集，可以把它看成list。注意：當模型沒有使用__tablename__命名錶名，那麼表名就是模型名即類的名字。

 

篩選/獲取ORM返回結果集：

• 查詢模型(表)所有資料query.all()： User.query.all() 
• 按條件查詢
  • query.filter_by()： User.query.filter_by(username='張三') 
  • query.filter()： User.query.filter(User.nickname.endswith('五')).all() 
  • 可以使用filter()進行一些複雜的查詢，：如nickname.endswith() 表中nickname欄位是什麼結尾的、上面all()是將查詢出來的結果全部返回。

 

對ORM返回結果進行操作：

• 排序query.order_by()： User.query.order_by(User.username) 
• 查詢TOP10的資料 query.limit()： User.query.limit(10).all() 

 

返回單個ORM物件即查詢結果只有一條資料

• 根據主鍵(primary_key)值查詢： User.query.get(1) 
• 獲取第一條記錄first()： User.query.first() 

 

同時還有一些常用的檢視快捷函式：

• 返回的資料有則返回，無則返回404
  • first()  vs  first_or_404()
  • get()   vs  get_or_404()

•  多表關聯查詢
  • 方式一：db.session.query(User).join(Address)
  • 方式二：User.query.join(Address)
• 分頁(offset/limit)
  • 方式一：.offset(offset)
  • 方式二：.limit(limit)
  • offset和limit使用方法和在mysql中使用一致
• 分頁(paginate)：query物件提供的paginate函式進行分頁。 .paginate(page=2,per_page=4) #page當前在第幾頁，per_page每一頁多少條，返回的是一個Pagination的物件 。返回的Pagination物件擁有的屬性和函式如下?
  •  has_prev/has_next ：是否有上一頁/下一頁
  •  items ：當前頁的資料列表
  •  prev_num/next_num ：上一頁/下一頁的頁碼
  •  total ：總記錄數
  •  pages ：總頁數

 

paginate例項練習：

1）準備資料

2）分頁： list_user.paginate(page2,per_page=4) 

3）在模板中實現分頁操作

'''***app.py***'''

from flask import Flask, render_template
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)
# 配置資料庫的連線引數
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:**@******/test_flask'
db = SQLAlchemy(app)


class User(db.Model):
    __tablename__ = 'weibo_user'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(64), nullable=False)
    password = db.Column(db.String(256), nullable=False)
    birth_date = db.Column(db.Date, nullable=True)
    age = db.Column(db.Integer, default=0)


class UserAddress(db.Model):
    """ 使用者的地址 """
    __tablename__ = 'weibo_user_addr'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    addr = db.Column(db.String(256), nullable=False)
    user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('weibo_user.id'), nullable=False)
    user = db.relationship('User', backref=db.backref('address', lazy=True))


@app.route('/')
def mine():
    """  首頁 """
    return render_template('index.html')


@app.route('/user/<int:page>/')
def list_user(page):
    """ 使用者分頁 """
    per_page = 10 # 每一頁的資料大小
    # 1. 查詢使用者資訊
    user_ls = User.query
    # 2. 準備分頁的資料
    user_page_data = user_ls.paginate(page, per_page=per_page)
    return render_template('list_user.html', user_page_data=user_page_data)

<!--  ***list_user.html***   -->

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>使用者分頁操作</title>
</head>
<body>
<h3>總共有{{ user_page_data.total }}使用者，當前在第{{ user_page_data.page }}頁使用者, 總共{{ user_page_data.pages }}頁</h3>
<p>
    使用者列表：

<ul>
    {% for user in user_page_data.items %}
    <li>{{ user.username }} - {{ user.password }}</li>
    {% endfor %}
</ul>
{% if user_page_data.has_prev %}
<a href="{{ url_for('list_user', page=user_page_data.prev_num) }}">上一頁</a>
{%  endif %}
{% if user_page_data.has_next %}
<a href="{{ url_for('list_user', page=user_page_data.next_num) }}">下一頁</a>
{% endif %}
</p>
</body>
</html>

思考：

透過本篇ORM學習，實現了可以將模型資料透過檢視傳遞給模板進行展示。那麼模板html如何透過檢視對模型中的資料進行增刪改查？詳見下一篇筆記：Flask表單的實現