Python 16.3 使用SQLALchemy

数据库表是一个二维表，包含多行多列。把一个表的内容用Python的数据结构表现出来的话，可以使用一个list表示多行，list的每一个元素是一个tuple，表示一行记录，比如，包含id和name的user的表:
[
('1','Michael')，
('2','Bob')
]
python的DB-API返回的数据结构就是像这样。
但是，用tuple表示一行，很难看出表的结构。如果把一个tuple用一个class表示的话，就可以更容易的看出表的结构:
class User(object):
def __init__(self,id,name):
self.id =id
self.name =name
[
User('1','Michael')，
User('2','Bob')
]
这就是传说中的ORM技术，Object-Relational Mapping，把关系数据库的表结构映射到对象上，是不是很简单？

但是由谁来做这个转换呢？ORM框架应运而生。

在Python中，最有名的ORM框架就是SQLALchemy。我们来看看SQLALchemy的用法:
首先安装sqlalchemy:
pip install sqlalchemy
之后，导入sqlalchemy，并初始化DBSession:

# 导入:
from sqlalchemy import Column, String, create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
# 创建对象的基类:
Base = declarative_base()
# 定义User对象:class User(Base):
# 表的名字:
__tablename__ = 'user'

# 表的结构:
id = Column(String(20), primary_key=True)
name = Column(String(20))
# 初始化数据库连接:
engine = create_engine('mysql+pymysql://root:password@localhost:3306/test')
# 创建DBSession类型:
DBSession = sessionmaker(bind=engine)

以上代码完成了sqlalchemy的初始化及具体每个表的class定义。如果有多个表，就继续定义其他的class School(object):
__tablename__ ='school'
id =...
name =...
create_engine()用来初始化数据库连接。SQLALchemy使用一个字符串表示连接信息:
'数据库类型+数据库驱动名称://用户名:口令@机器地址:端口号/数据库名'

下面，让我们看看如何向数据库中添加一条记录:
由于有了ORM，我们向数据库表中添加一条记录，可以视为添加一个User对象:

# 创建session对象:
session = DBSession()
# 创建新User对象:
new_user = User(id='5', name='Bob')
# 添加到session:
session.add(new_user)
# 提交即保存到数据库:
session.commit()
# 关闭session:
session.close()

如何在数据库表中查询数据呢？查询出来的可以不是tuple，而是User对象。SQLALchemy提供的查询接口如下:

session = DBSession()
# 创建Query查询，filter是where条件，最后调用one()返回唯一行，如果调用all()则返回所有行:
user = session.query(User).filter(User.id=='5').one()
# 打印类型和对象的name属性:
print('type:', type(user)
print('name:', user.name)
# 关闭Session:
session.close()

运行结果：

type: <class '__main__.User'>
name: Bob

可见，ORM就是把数据库表的行与相应的对象建立关联，互相转换。

由于关系型数据库的多个表还可以用外键实现一对多，多对多的关联，相应的ORM框架也提供了两个对象一对多、多对多的功能。

例如，一个User拥有多个Book，就可以定义一对多:

class User(Base):
__tablename__ = 'user'

id = Column(String(20), primary_key=True)
name = Column(String(20))
# 一对多:
books = relationship('Book')
class Book(Base):
__tablename__ = 'book'

id = Column(String(20), primary_key=True)
name = Column(String(20))
# “多”的一方的book表是通过外键关联到user表的:
user_id = Column(String(20), ForeignKey('user.id'))

当我们查询一个User对象时，该对象的Books属性将返回一个包含多个Book对象的list.

小结:
ORM框架的作用就是把数据库的表的一行记录与一个对象互相做自动转换。
正确使用ORM的前提是了解关系数据库的原理。