資料庫的設定

Web應用中普遍使用的是關係模型的資料庫，關係型資料庫把所有的資料都儲存在表中，表用來給應用的實體建模，表的列數是固定的，行數是可變的。它使用結構化的查詢語言。關係型資料庫的列定義了表中表示的實體的資料屬性。比如：商品表裡有name、price、number等。 Flask本身不限定資料庫的選擇，你可以選擇SQL或NOSQL的任何一種。也可以選擇更方便的SQLALchemy，類似於Django的ORM。SQLALchemy實際上是對資料庫的抽象，讓開發者不用直接和SQL語句打交道，而是通過Python物件來操作資料庫，在捨棄一些效能開銷的同時，換來的是開發效率的較大提升。

SQLAlchemy是一個關係型資料庫框架，它提供了高層的ORM和底層的原生資料庫的操作。flask-sqlalchemy是一個簡化了SQLAlchemy操作的flask擴充套件。

下面使用mysql作為示例進行說明。

建立mysql資料庫

1.登入資料庫

mysql -u root -p password

2.建立資料庫，並設定編碼

create database <資料庫名> charset=utf8;

3.顯示所有資料庫

show databases;

4.執行

create database flask_test charset=utf8;

安裝flask-sqlalchemy的擴充套件

pip install -U Flask-SQLAlchemy 

python2：要連線mysql資料庫，仍需要安裝flask-mysqldb

pip install flask-mysqldb

python3：要連線mysql資料庫，仍需要安裝pymysql

pip install pymysql

本篇章內容以python3作為開講。

使用Flask-SQLAlchemy連線mysql資料庫

使用Flask-SQLAlchemy擴充套件操作資料庫，首先需要建立資料庫連線。資料庫連線通過URL指定，而且程式使用的資料庫必須儲存到Flask配置物件的SQLALCHEMY_DATABASE_URI鍵中。

對比下Django和Flask中的資料庫設定：

Django的資料庫設定：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', # 修改後端資料庫使用mysql
        'NAME': 'mydb', # 設定訪問資料庫名稱
        'USER': 'root', # 訪問訪問mysql使用者名稱
        'PASSWORD': 'password', # 設定訪問密碼
        'HOST': 'localhost', # 設定訪問ip地址
        'PORT': 3306, # 設定訪問埠號
    }
} 

Flask的資料庫設定：　　

app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://user:[email protected]:3306/database'

常用的SQLAlchemy欄位型別

上面看完了如何設定連線資料庫，那麼來看看，使用SQLAlchemy建立資料模型的時候，基本的欄位型別如下：

常用的SQLAlchemy列選項

常用的SQLAlchemy關係選項

上面這些有很多基本選項的說明，下面來進行資料庫的基本增刪改等操作來加強理解。

資料庫基本操作

在Flask-SQLAlchemy中，插入、修改、刪除操作，均由資料庫會話管理。會話用db.session表示。在準備把資料寫入資料庫前，要先將資料新增到會話中然後呼叫commit()方法提交會話。

資料庫會話是為了保證資料的一致性，避免因部分更新導致資料不一致。提交操作把會話物件全部寫入資料庫，如果寫入過程發生錯誤，整個會話都會失效。

資料庫會話也可以回滾，通過db.session.rollback()方法，實現會話提交資料前的狀態。

在Flask-SQLAlchemy中，查詢操作是通過query物件操作資料。最基本的查詢是返回表中所有資料，可以通過過濾器進行更精確的資料庫查詢。

下面先來建立兩個表的資料模型：使用者表和角色表。

在檢視函式中定義模型類

看完了上面那麼多的概念說明，下面來看看如何建立資料模型以及建立資料表，如下：

1.在指令碼15_SQLAlchemy.py編寫建立User和Role資料模型

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

app = Flask(__name__)

class Config(object):
    """配置引數"""
    # 設定連線資料庫的URL
    user = 'root'
    password = '********'
    database = 'flask_test'
    app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://%s:%[email protected]:3306/%s' % (user,password,database)

    # 設定sqlalchemy自動更跟蹤資料庫
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True

    # 查詢時會顯示原始SQL語句
    app.config['SQLALCHEMY_ECHO'] = True

    # 禁止自動提交資料處理
    app.config['SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN'] = False

# 讀取配置
app.config.from_object(Config)

# 建立資料庫sqlalchemy工具物件
db = SQLAlchemy(app)

class Role(db.Model):
    # 定義表名
    __tablename__ = 'roles'
    # 定義欄位
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,autoincrement=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)
    users = db.relationship('User',backref='role') # 反推與role關聯的多個User模型物件

class User(db.Model):
    # 定義表名
    __tablename__ = 'users'
    # 定義欄位
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,autoincrement=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, index=True)
    email = db.Column(db.String(64),unique=True)
    pswd = db.Column(db.String(64))
    role_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('roles.id')) # 設定外來鍵

if __name__ == '__main__':

    # 刪除所有表
    db.drop_all()

    # 建立所有表
    db.create_all()

2. 執行指令碼，建立資料庫

python3 15_SQLAlchemy.py

3.在mysql檢視已經建立的表結構

+--------------------+
| Tables_in_flask_ex |
+--------------------+
| roles              |
| users              |
+--------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> 
mysql> desc users;
+---------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field   | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+---------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| id      | int(11)     | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name    | varchar(64) | YES  | UNI | NULL    |                |
| email   | varchar(64) | YES  | UNI | NULL    |                |
| pswd    | varchar(64) | YES  |     | NULL    |                |
| role_id | int(11)     | YES  | MUL | NULL    |                |
+---------+-------------+------+-----+---------+----------------+
5 rows in set (0.00 sec)

mysql> 
mysql> desc roles;
+-------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+-------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| id    | int(11)     | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name  | varchar(64) | YES  | UNI | NULL    |                |
+-------+-------------+------+-----+---------+----------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> 

建立好了資料表之後，下面來看看如何執行資料的增刪查改的。

常用的SQLAlchemy查詢過濾器

常用的SQLAlchemy查詢執行器

建立表：

db.create_all()

刪除表

db.drop_all()

每次插入單條資料

if __name__ == '__main__':

    # 插入一條角色資料
    role1 = Role(name='admin')
    db.session.add(role1)
    db.session.commit()

    # 再次插入一條資料
    role2 = Role(name='user')
    db.session.add(role2)
    db.session.commit()

執行指令碼：

python3 15_SQLAlchemy.py

在mysql中檢視插入的資料，如下：

mysql> select * from roles \G
*************************** 1. row ***************************
  id: 1
name: admin
*************************** 2. row ***************************
  id: 2
name: user
2 rows in set (0.00 sec)

一次插入多條資料

 # 一次性插入多條資料
    user1 = User(name='wang',email='[email protected]',pswd='123456',role_id=role1.id)
    user2 = User(name='zhang',email='[email protected]',pswd='201512',role_id=role2.id)
    user3 = User(name='chen',email='[email protected]',pswd='987654',role_id=role2.id)
    user4 = User(name='zhou',email='[email protected]',pswd='456789',role_id=role1.id)
    db.session.add_all([user1,user2,user3,user4])
    db.session.commit()

執行插入資料，如下：

python3 15_SQLAlchemy.py

在mysql中查詢插入的資料如下：

mysql> select * from users \G
*************************** 1. row ***************************
     id: 1
   name: wang
  email: [email protected]
   pswd: 123456
role_id: 1
*************************** 2. row ***************************
     id: 2
   name: zhang
  email: [email protected]
   pswd: 201512
role_id: 2
*************************** 3. row ***************************
     id: 3
   name: chen
  email: [email protected]
   pswd: 987654
role_id: 2
*************************** 4. row ***************************
     id: 4
   name: zhou
  email: [email protected]
   pswd: 456789
role_id: 1
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> 

雖然這裡在python中看上去是一次性插入多條資料，其實在mysql也是執行多行插入的語句，通過mysql的日誌可以看到如下：

2019-11-23T16:48:56.984459Z	 9061 Query	INSERT INTO users (name, email, pswd, role_id) VALUES ('wang', '[email protected]', '123456', 1)
2019-11-23T16:48:56.997132Z	 9061 Query	INSERT INTO users (name, email, pswd, role_id) VALUES ('zhang', '[email protected]', '201512', 2)
2019-11-23T16:48:57.010175Z	 9061 Query	INSERT INTO users (name, email, pswd, role_id) VALUES ('chen', '[email protected]', '987654', 2)
2019-11-23T16:48:57.024134Z	 9061 Query	INSERT INTO users (name, email, pswd, role_id) VALUES ('zhou', '[email protected]', '456789', 1)

實際上並沒有將多個values合併到一個insert語句，依然是多個insert語句逐個插入的。

查詢:filter_by精確查詢

返回名字等於'wang'的所有user

User.query.filter_by(name='wang').all()

first()返回查詢到的第一個物件

User.query.first()

all()返回查詢到的所有物件

User.query.all()

filter模糊查詢，返回名字結尾字元為g的所有資料。

User.query.filter(User.name.endswith('g')).all()

get()，引數為主鍵，如果主鍵不存在沒有返回內容

User.query.get(1)

邏輯非，返回名字不等於wang的所有資料。

User.query.filter(User.name!='wang').all()

邏輯與，需要匯入and*，返回and*()條件滿足的所有資料。

from sqlalchemy import and_
User.query.filter(and_(User.name!='wang',User.email.endswith('163.com'))).all()

邏輯或，需要匯入or_

from sqlalchemy import or_
User.query.filter(or_(User.name!='wang',User.email.endswith('163.com'))).all()

not_ 相當於取反

from sqlalchemy import not_
User.query.filter(not_(User.name=='chen')).all()

查詢資料後刪除

user = User.query.first()
db.session.delete(user)
db.session.commit()
User.query.all()

更新資料

user = User.query.first()
user.name = 'dong'
db.session.commit()
User.query.first()

使用update

User.query.filter_by(name='zhang').update({'name':'li'})

關聯查詢示例：角色和使用者的關係是一對多的關係，一個角色可以有多個使用者，一個使用者只能屬於一個角色。

關聯查詢角色的所有使用者：

#查詢roles表id為1的角色
role1 = Role.query.get(1)
#查詢該角色的所有使用者
role1.users

關聯查詢使用者所屬角色：

#查詢users表id為3的使用者
user1 = User.query.get(3)
#查詢使用者屬於什麼角色
user1.role