flask-数据库操作 / ORM/Flask-SQLAlchemy/数据表操作/数据操作/数据库迁移

1. 数据库操作

1.1 ORM

ORM 全拼Object-Relation Mapping，中文意为 对象-关系映射。主要实现模型对象到关系数据库数据的映射

优点 :

• 只需要面向对象编程, 不需要面向数据库编写代码.
  • 对数据库的操作都转化成对类/对象的属性和方法的操作. 字段--->属性, 关键字-> 操作方法
  • 不用编写各种数据库的sql语句.
• 实现了数据模型与数据库的解耦, 屏蔽了不同数据库操作上的差异.
  • 不再需要关注当前项目使用的是哪种数据库。
  • 通过简单的配置就可以轻松更换数据库, 而不需要修改代码.

缺点:

• 相比较直接使用SQL语句操作数据库,ORM需要把操作转换成SQL语句，所以有性能损失.
• 根据对象的操作转换成SQL语句,根据查询的结果转化成对象, 在映射过程中有性能损失.
• 增加了学习成本，不同的ORM提供的操作不一样
  
  

1.2 Flask-SQLAlchemy

flask默认提供模型操作，但是并没有提供ORM，所以一般开发的时候我们会采用flask-SQLAlchemy模块来实现ORM操作。

SQLAlchemy是一个关系型数据库框架，它提供了高层的 ORM 和底层的原生数据库的操作。flask-sqlalchemy 是一个简化了 SQLAlchemy 操作的flask扩展。

SQLAlchemy: https://www.sqlalchemy.org/

安装 flask-sqlalchemy【清华源】 pip install flask-sqlalchemy -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

如果连接的是 mysql 数据库，需要安装 mysqldb 驱动 pip install flask-mysqldb -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

安装flask-mysqldb时，注意

安装 flask-mysqldb的时候，python底层依赖于一个底层的模块 mysql-client 模块
如果没有这个模块，则会报错如下：

Command "python setup.py egg_info" failed with error code 1 in /tmp/pip-install-21hysnd4/mysqlclient/

解决方案：

sudo apt-get install libmysqlclient-dev python3-dev

运行上面的安装命令如果再次报错如下：
   dpkg 被中断，您必须手工运行 ‘sudo dpkg --configure -a’ 解决此问题。

则根据提示执行命令以下命令，再次安装mysqlclient
	sudo dpkg --configure -a
	apt-get install libmysqlclient-dev python3-dev

解决了mysqlclient问题以后，重新安装 flask-mysqldb即可。
pip install flask-mysqldb -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

1.2.1 数据库连接设置

• 在 Flask-SQLAlchemy 中，数据库使用URL指定，而且程序使用的数据库必须保存到Flask配置对象的 SQLALCHEMY_DATABASE_URI 键中

config.py，配置文件代码：

class Config(object):
    DEBUG = True
    SECRET_KEY = "*(%#4sxcz(^(#$#8423"
    # 数据库链接配置 = 数据库名称://登录账号:登录密码@数据库主机IP:数据库访问端口/数据库名称?charset=编码类型 dsn
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"

• 其他设置：

# 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
#查询时会显示原始SQL语句
SQLALCHEMY_ECHO = True

• 配置完成需要去 MySQL 中创建项目所使用的数据库

mysql -uroot -p123
create database students charset=utf8mb4;

1.2.2 常用的SQLAlchemy字段类型

模型字段类型名	python中数据类型	说明
Integer	int	普通整数,一般32位
SmallInterer	int	取值范围小的整数,一般16位
BigIntager	int或long	不限制精度的整数
Float	float	浮点数
Numeric	decimal.Decim	普通数值,一般32位
String	str	变长字符串
Text	str	变长字符串,对较长或不限长度的字符串做了优化
Unicode	unicode	变长Unicode字符串
UnicodeText	unicode	变长Unicode字符串，对较长或不限长度的字符串做了优化
Boolean	bool	布尔值
Date	datetime.date	日期
Time	datetime.datetime	日期和时间
LargeBinary	str	二进制文件内容

1.2.3 常用的SQLAlchemy列约束选项

选项名	说明
primary_key	如果为True，代表表的主键
unique	如果为True，为这列创建唯一 索引，代表这列不允许出现重复的值
index	果为True，为这列创建普通索引，提高查询效率
nullable	如果为True，允许有空值，如果为False，不允许有空值
default	为这列定义默认值

1.3 数据库的基本操作

• 在Flask-SQLAlchemy中，添加、修改、删除操作，均由数据库会话(sessionSM)管理。
  • 会话用 db.session 表示。在准备把数据写入数据库前，要先将数据添加到会话中然后调用 db.commit() 方法提交会话。
• 在 Flask-SQLAlchemy 中，查询操作是通过 query 对象操作数据。
  • 最基本的查询是返回表中所有数据，可以通过过滤器进行更精确的数据库查询。
    
    

1.4 模型类定义

后面会把模型创建到单独的文件中，但是现在先把模型类写在main.py文件中

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)


"""模型类定义"""
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
db = SQLAlchemy(app=app)
# 等同于
# db = SQLAlchemy()
# db.init_app(app)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    # 声明与当前模型绑定的数据表名称
    __tablename__ = "db_students"
    # 字段定义
    """
    create table db_student(
      id int primary key auto_increment comment="主键",
      name varchar(15) comment="姓名",
    )
    """
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), unique=True, comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

# 所有的模型必须直接或间接继承于db.Model
class Course(db.Model):
    """课程数据模型"""
    __tablename__ = "db_course"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, comment="课程")
    price = db.Column(db.Numeric(7, 2))
    # repr()方法类似于django的__str__，用于打印模型对象时显示的字符串信息
    def __repr__(self):
        return f'{self.name}<Course>'

class Teacher(db.Model):
    """老师数据模型"""
    __tablename__ = "db_teacher"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, comment="姓名")
    option = db.Column(db.Enum("讲师", "助教", "班主任"), default="讲师")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}< Teacher >"

@app.route("/")
def index():
    return "ok！"

if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        # 检测数据库中是否存在和模型匹配的数据表。
        # 如果没有，则根据模型转换的建表语句进行建表。
        # 如果找到，则不会进行额外处理
        db.create_all()
    app.run(debug=True)

2. 数据表操作

2.1 创建

    with app.app_context():
		# create_all()方法执行的时候，需要放在模型的后面
		# 检测数据库中是否存在和模型匹配的数据表。
		# 如果没有，则根据模型转换的建表语句进行建表。
		# 如果找到，则不会进行额外处理
		db.create_all()

2.2 删除

db.drop_all()  # 慎用，很给力的！！

代码:

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)


"""模型类定义"""
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
db = SQLAlchemy(app=app)
# 等同于
# db = SQLAlchemy()
# db.init_app(app)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    # 声明与当前模型绑定的数据表名称
    __tablename__ = "db_students"
    # 字段定义
    """
    create table db_student(
      id int primary key auto_increment comment="主键",
      name varchar(15) comment="姓名",
    )
    """
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), unique=True, comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

# 所有的模型必须直接或间接继承于db.Model
class Course(db.Model):
    """课程数据模型"""
    __tablename__ = "db_course"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, comment="课程")
    price = db.Column(db.Numeric(7, 2))
    # repr()方法类似于django的__str__，用于打印模型对象时显示的字符串信息
    def __repr__(self):
        return f'{self.name}<Course>'

class Teacher(db.Model):
    """老师数据模型"""
    __tablename__ = "db_teacher"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, comment="姓名")
    option = db.Column(db.Enum("讲师", "助教", "班主任"), default="讲师")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}< Teacher >"

@app.route("/")
def index():
    return "ok！"

if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        # db.drop_all()
        # 检测数据库中是否存在和模型匹配的数据表。
        # 如果没有，则根据模型转换的建表语句进行建表。
        # 如果找到，则不会进行额外处理
        db.create_all()
    app.run(debug=True)

3. 数据操作

添加一条数据

student1 = Student(name="小明", sex=True, age=17, email="123456@qq.com", money=100)
db.session.add(student1)
db.session.commit()

#再次插入 一条数据
student2 = Student(name='小红', sex=False, age=13, email="16565666@qq.com", money=600)
db.session.add(student2)
db.session.commit()

一次插入多条数据

st1 = Student(name='wang',email='wang@163.com',age=22)
st2 = Student(name='zhang',email='zhang@189.com',age=22)
st3 = Student(name='chen',email='chen@126.com',age=22)
st4 = Student(name='zhou',email='zhou@163.com',age=22)
st5 = Student(name='tang',email='tang@163.com',age=22)
st6 = Student(name='wu',email='wu@gmail.com',age=22)
st7 = Student(name='qian',email='qian@gmail.com',age=22)
st8 = Student(name='liu',email='liu@163.com',age=22)
st9 = Student(name='li',email='li@163.com',age=22)
st10 = Student(name='sun',email='sun@163.com',age=22)
db.session.add_all([st1,st2,st3,st4,st5,st6,st7,st8,st9,st10])
db.session.commit()

删除数据

# 方法1[先查询后删除，2条语句]
# 先查询出来
student = Student.query.first()
print(student)
# 再进行删除
db.session.delete(student)
db.session.commit()

# 方法2【一条语句执行，性能更好更高效，在数据改动时添加条件才进行操作，这种用法就是乐观锁】     
# 乐观锁和悲观锁
Student.query.filter(Student.id > 5).delete()
db.session.commit()

更新数据

# 先查询数据，然后进行更新，2条语句
stu = Student.query.first()
stu.name = 'dong'
db.session.commit()

# 直接根据条件更新,一条语句[乐观锁]
Student.query.filter(Student.name == 'chen').update({'money': 1998})
db.session.commit()

# 字段引用[利用当前一条数据的字典值进行辅助操作,实现类似django里面F函数的效果]
Student.query.filter(Student.name == "zhang").update({"money":Student.money+1000 * Student.age})
db.session.commit()

3.1 基本查询

3.1.1 常用的SQLAlchemy查询过滤器

过滤器	说明
filter()	把过滤器添加到原查询上，返回一个新查询
filter_by()	把等值过滤器添加到原查询上，返回一个新查询
limit()	使用指定的值限定原查询返回的结果数量
offset()	设置结果范围的开始位置，偏移原查询返回的结果，返回一个新查询
order_by()	根据指定条件对原查询结果进行排序，返回一个新查询
group_by()	根据指定条件对原查询结果进行分组，返回一个新查询

3.1.2 常用的SQLAlchemy查询结果的方法

方法	说明
all()	以列表形式返回查询的所有结果
first()	返回查询的第一个结果，如果未查到，返回None
first_or_404()	返回查询的第一个结果，如果未查到，返回404
get()	返回指定主键对应的行，如不存在，返回None
get_or_404()	返回指定主键对应的行，如不存在，返回404
count()	返回查询结果的数量
paginate()	返回一个Paginate分页器对象，它包含指定范围内的结果
having	返回结果中符合条件的数据，必须跟在group by后面，其他地方无法使用。

get():参数为数字，表示根据主键查询数据，如果主键不存在返回None

Student.query.get()

# # 根据主键获取一条数据
# student = Student.query.get(4)
# print(student)

all()返回查询到的所有对象

Student.query.all()

# # 返回所有结果数据数据
# student_list = Student.query.all()
# print(student_list)

count 返回结果的数量

# 返回结果的数量
ret = Student.query.filter(Student.id<5).count()
print(ret)

first()返回查询到的第一个对象【first获取一条数据,all获取多条数据】

Student.query.first()

# # 返回第一个结果数据
# first_student = Student.query.filter(Student.id<5).first()
# print(first_student)

filter条件查询，支持各种运算符和查询方法或者模糊查询方法。
返回名字结尾字符为g的所有数据。

# 模糊查询
# 使用163邮箱的所有用户
student_list = Student.query.filter(Student.email.endswith("@163.com")).all()
print(student_list)

# 姓名以"zh"开头的
student_list = Student.query.filter(Student.name.startswith("zh")).all()
print(student_list)

# 名字中带有"a"字母的数据
student_list = Student.query.filter(Student.name.contains("a")).all()
print(student_list)
    
# 也可以使用filter进行精确查找，
# 则需要指定条件格式为: 模型.字段 比较运算符 值。
# 运算符可以是: ==表示相等,!=不相等，> 表示大于  < 表示小于，>=大于等于，<=小于等于

# 单条件比较
student_list = Student.query.filter(Student.age>18).all()
print(student_list)

# 多条件比较
# 要求多个条件都要满足
student_list = Student.query.filter(Student.age>18, Student.sex==True).all()
print(student_list)

    
# 另一种写法的查询方式
# db.session.query(Student) 相当于 Student.query
# ret = db.session.query(Student).filter(Student.age==22).all()
    

filter_by精确查询，只支持字段的值是否相等这种条件
例如：返回age等于22的学生

# 单条件
student_list = Student.query.filter_by(age=22).all()
print(student_list)

# 多条件
student_list = Student.query.filter_by(age=22,sex=True).all()
print(student_list)

3.1.3 多条件查询

逻辑非，返回名字不等于wang的所有数据

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

not_ 相当于取反

from sqlalchemy import not_
Student.query.filter(not_(Student.name=='wang')).all()

# # 查询年龄不等于22
# student_list = Student.query.filter(Student.age != 22).all()
# print(student_list)
# student_list = Student.query.filter(not_(Student.age==22)).all()
# print(student_list)

逻辑与，需要导入and，返回and()条件满足的所有数据

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


# # and_(条件1,条件2,....)  等价于  filter(条件1,条件2,.....)
# # age > 18 and email like "%163.com"
# # student_list = Student.query.filter(Student.age > 18, Student.email.endswith("163.com")).all()
# 
# student_list = Student.query.filter(
#     and_(
#         Student.age > 18,
#         Student.email.endswith("163.com")
#     )
# ).all()

逻辑或，需要导入or_

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

# # 查询性别为True，或者年龄大于18
# sex = 1 or age > 18
# student_list = Student.query.filter(
#     or_(
#         Student.sex==True,
#         Student.age>18
#     )
# ).all()
# print(student_list)


# 复合条件的查询情况
# 查询18岁的女生或者22岁的男生
# (age=18 and sex=0) or (age = 22 and sex=1)
# student_list = Student.query.filter(
#     or_(
#         and_(Student.age==18, Student.sex==False),
#         and_(Student.age==22, Student.sex==True),
#     )
# ).all()

# print( student_list )

in_范围查询

"""查询id为2, 3, 5, 7, 8这几个学生信息"""
# 查询id是 1 3 5 的学生信息
student_list = Student.query.filter(Student.id.in_([1, 3, 5])).all()
print(student_list)

# 查询id不是 1 3 5 的学生信息
student_list = Student.query.filter(not_(Student.id.in_([1, 3, 5]))).all()
print( student_list )

order_by 排序

# 倒序[值从大到小]
student_list = Student.query.order_by(Student.id.desc()).all()
# 升序[值从小到大]
student_list = Student.query.order_by(Student.id.asc()).all()

# 多字段排序[第一个字段值一样时，比较第二个字段，进行排序]
student_list = Student.query.order_by(Student.age.desc(), Student.id.asc() ).all()
print(student_list)

count统计

# 查询age>=19的男生的数量
from sqlalchemy import and_
# ret = Student.query.filter( and_(Student.age>=19,Student.sex==True) ).count()
ret = Student.query.filter( Student.age>=19, Student.sex==True ).count()

对结果进行偏移量和数量的限制

# 查询年龄最大的3个学生
# student_list = Student.query.limit(2).all()
# print(student_list)
    
# 查询年龄排第4到第7名的学生
student_list = Student.query.offset(0).limit(2).all()
print(student_list)
student_list = Student.query.limit(2).offset(2).all()
print(student_list)

3.1.4 分页器

run.py

from flask import Flask,render_template,request
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)


"""模型类定义"""
db = SQLAlchemy(app=app)
# 等同于
# db = SQLAlchemy()
# db.init_app(app)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    # 声明与当前模型绑定的数据表名称
    __tablename__ = "db_students"
    # 字段定义
    """
    create table db_student(
      id int primary key auto_increment comment="主键",
      name varchar(15) comment="姓名",
    )
    """
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), unique=True, comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

    @classmethod
    def add(cls):
        student = cls(name="小明", sex=True, age=17, email="123456@qq.com", money=100)
        db.session.add(student)
        db.session.commit()
        return student

    @property
    def to_dict(self):
        """把对象转化成字典"""
        return {
            "id": self.id,
            "name": self.name,
            "age": self.age,
            "sex": self.sex,
            "email": self.email,
            "money": float("%.2f" % self.money),
        }

# 所有的模型必须直接或间接继承于db.Model
class Course(db.Model):
    """课程数据模型"""
    __tablename__ = "db_course"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, comment="课程")
    price = db.Column(db.Numeric(7, 2))
    # repr()方法类似于django的__str__，用于打印模型对象时显示的字符串信息
    def __repr__(self):
        return f'{self.name}<Course>'

class Teacher(db.Model):
    """老师数据模型"""
    __tablename__ = "db_teacher"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, comment="姓名")
    option = db.Column(db.Enum("讲师", "助教", "班主任"), default="讲师")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}< Teacher >"

@app.route("/")
def index():
    # 分页器
    page = int(request.args.get("page",1)) # 页码
    size = int(request.args.get("size",5)) # 每一页数据量
    pagination = Student.query.paginate(page=page,per_page=size)
    data = {}
    data["pagination"] = pagination
    return render_template("list.html",**data)


if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        # 检测数据库中是否存在和模型匹配的数据表。
        # 如果没有，则根据模型转换的建表语句进行建表。
        # 如果找到，则不会进行额外处理

        db.create_all()
    app.run(debug=True)

list.html，代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
    .page a,.page span{
        padding: 2px 6px;
        color: #fff;
        background: #6666ff;
        text-decoration: none;
    }
    .page span{
        color: #fff;
        background: orange;
    }

    </style>
</head>
<body>
    <table border="1" align="center" width="600">
        <tr>
           <th>ID</th>
           <th>age</th>
           <th>name</th>
           <th>sex</th>
           <th>money</th>
        </tr>
        {% for student in pagination.items %}
        <tr>
           <td>{{ student.id }}</td>
           <td>{{ student.age }}</td>
           <td>{{ student.name }}</td>
           <td>{{ "男" if student.sex else "女" }}</td>
           <td>{{ student.money }}</td>
        </tr>
        {% endfor %}
        <tr align="center">
            <td colspan="5" class="page">
                {% if pagination.has_prev %}
                <a href="?page=1">首  页</a>
                <a href="?page={{ pagination.page-1 }}">上一页</a>
                <a href="?page={{ pagination.page-1 }}">{{ pagination.page-1 }}</a>
                {% endif %}
                <span>{{ pagination.page }}</span>
                {% if pagination.has_next %}
                <a href="?page={{ pagination.page+1 }}">{{ pagination.page+1 }}</a>
                <a href="?page={{ pagination.page+1 }}">下一页</a>
                <a href="?page={{ pagination.pages }}">尾  页</a>
                {% endif %}
            </td>
        </tr>
    </table>
</body>
</html>

3.1.5 分组查询

分组查询和分组查询结果过滤

一般分组都会结合聚合函数来一起使用。SQLAlchemy中所有的聚合函数都在func模块中声明的

from sqlalchemy import func

函数名	说明
func.count	统计总数
func.avg	平均值
func.min	最小值
func.max	最大值
func.sum	和

代码：

# 查询当前所有男生女生的数量
# ret = db.session.query(Student.sex,func.count(Student.id)).group_by(Student.sex).all()
# print(ret)

# 查看当前学生中各个年龄段的学生人数
# ret = db.session.query(Student.age, func.count(Student.id)).group_by(Student.age).all()
# print(ret)

# 查看当前男生女生的平均年龄
# ret = db.session.query(Student.sex, func.avg(Student.age)).group_by(Student.sex).all()
# ret = [{"sex":"男" if item[0] else "女","age":float(item[1])} for item in ret]
# print(ret)

# 分组后的过滤操作 having
# 在所有学生中，找出各个年龄中拥有最多钱的同学，并在这些同学里面筛选出money > 2000的数据
subquery = func.max(Student.money)
ret = db.session.query(Student.age, subquery).group_by(Student.age).having(subquery > 2000).all()
print(ret) # [(18, Decimal('1000.00')), (22, Decimal('26000.00')), (23, Decimal('1998.00'))]

SQL方法中的关键字顺序：

模型.query.   // db.session.query.
filter
group by
having
order_by
limit  offset
all / get / first

3.1.6 执行原生SQL语句

# # 查询多条数据
# ret = db.session.execute("select * from db_students").fetchall()
# # 查询一条数据
# ret = db.session.execute("select * from db_students").fetchone()
#
# # 添加/删除/更新
# db.session.execute("UPDATE db_students SET money=(db_students.money + %s) WHERE db_students.age = %s" % (200, 22))
# db.session.commit()

# db.session.execute("insert db_students (name,age,sex,email,money) select name,age,sex,concat(now(),email),money from db_students")
# db.session.commit()
return "ok"

3.2 关联查询

3.2.1 常用的SQLAlchemy关系选项

选项名	说明
backref	在关系的另一模型中添加反向引用,用于设置外键名称,在1查多的
primary join	明确指定两个模型之间使用的连表条件
lazy	指定如何加载关联模型数据的方式。参数值: select（立即加载，查询所有相关数据显示，相当于lazy=True） subquery（立即加载，但使用子查询） dynamic（不加载记录，但提供加载记录的查询对象）
uselist	如果为False，不使用列表，而使用标量值。 一对一关系中，需要设置relationship中的uselist=Flase，其他数据库操作一样。
secondary	指定多对多关系中关系表的名字。 多对多关系中，需建立关系表，设置 secondary=关系表
secondary join	在SQLAlchemy中无法自行决定时，指定多对多关系中的二级连表条件

三范式：逆范式

第三范式：数据不能冗余，把关联性不强的数据可以移除到另一个表中。使用外键进行管理。

1对1：把主表的主键放到附加表中作为外键存在。
1对多：把主表(1) 的主键放到附加表(多)作为外键存在。
多对多：把主表(多)的主键和附加表的(多)主键，放到第三方表(关系表)中作为外键。

3.2.2 模型之间的关联

一对一

class Student(db.Model):
    """个人信息主表"""
	....
    # 关联属性，这个不会被视作表字段，只是模型的属性。
    # 因为StudentInfo和Student是一对一的关系，所以uselist=False表示关联一个数据
    info = db.relationship("StudentInfo",uselist=False,backref="own")


class StudentInfo(db.Model):
    """个人信息附加表"""

    # 外键，
    # 如果是一对一，则外键放在附加表对应的模型中
    # 如果是一对多，则外键放在多的表对象的模型中
    uid = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey(Student.id),comment="外键")

关联属性声明在主模型中【最常用】

from flask import Flask,render_template,request
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)


"""模型类定义"""
db = SQLAlchemy(app=app)
# 等同于
# db = SQLAlchemy()
# db.init_app(app)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    # 声明与当前模型绑定的数据表名称
    __tablename__ = "db_students"
    # 字段定义
    """
    create table db_student(
      id int primary key auto_increment comment="主键",
      name varchar(15) comment="姓名",
    )
    """
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")
    # 关联属性不是数据库的字段不会在数据表中出现，仅仅是SQLAlchemy为了方便开发者使用关联查询提供的对象属性
    # info 可以代表与当前数据对应的外键模型对象
    # 在主模型中声明关联属性
    info = db.relationship("StudentInfo", uselist=False,backref="student")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

    @classmethod
    def add(cls):
        student = cls(name="小明", sex=True, age=17, email="123456@qq.com", money=100)
        db.session.add(student)
        db.session.commit()
        return student

    @property
    def to_dict(self):
        """把对象转化成字典"""
        return {
            "id": self.id,
            "name": self.name,
            "age": self.age,
            "sex": self.sex,
            "email": self.email,
            "money": float("%.2f" % self.money),
        }

class StudentInfo(db.Model):
    """学生信息附加表"""
    __tablename__ = "db_student_info"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    address = db.Column(db.String(500), nullable=True, comment="地址")
    qq_num  = db.Column(db.String(15), nullable=True, comment="QQ号")
    # 外键设置[默认创建数据库物理外键]
    user_id = db.Column(db.ForeignKey("db_students.id"), comment="学生id")

@app.route("/")
def index():
    """添加数据"""
    # 添加主表信息的时候通过关联属性db.relationship同步添加附件表信息
    # student = Student(
    #     name="xiaolan02",
    #     age=16,
    #     sex=False,
    #     money=10000,
    #     email="xiaolan02@qq.com",
    #     info = StudentInfo(address="北京市昌平区百沙路204号", qq_num="100861000")
    # )
    # db.session.add(student)
    # db.session.commit()

    # 添加附加表数据，通过关联属性中db.relationshop的backref同步添加主表数据
    # info = StudentInfo(
    #     address="北京市昌平区百沙路204号",
    #     qq_num="100861220",
    #     student = Student(
    #         name="xiaolan02",
    #         age=16,
    #         sex=False,
    #         money=10000,
    #         email="xiaolan02@qq.com",
    #     )
    # )
    #
    # db.session.add(info)
    # db.session.commit()

    """查询数据"""
    # 正向关联----> 从主模型查询外键模型
    # student = Student.query.get(1)
    # print(student.info) # <StudentInfo 1>
    # print(student.info.address) # 北京市昌平区百沙路204号
    #
    # # 反向关联----> 从外键模型查询主模型
    # student_info = StudentInfo.query.filter(StudentInfo.qq_num=="100861220").first()
    # print(student_info.student) #    xiaolan02<Student>
    # print(student_info.student.name) #  xiaolan02
    # print(student_info.user_id) # 2     仅仅获取了外键真实数据

    """修改数据"""
    # 通过主表使用关联属性可以修改附加表的数据
    student = Student.query.get(2)
    student.info.address = "广州市天河区天河东路103号"
    db.session.commit()

    # 也可以通过附加表模型直接修改主表的数据
    student_info = StudentInfo.query.filter(StudentInfo.qq_num == "100861220").first()
    print(student_info.student)
    student_info.student.age = 22
    db.session.commit()

    return "ok"

if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        # 检测数据库中是否存在和模型匹配的数据表。
        # 如果没有，则根据模型转换的建表语句进行建表。
        # 如果找到，则不会进行额外处理

        db.create_all()
    app.run(debug=True)

在外键模型中声明关联属性

from flask import Flask,render_template,request
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)


"""模型类定义"""
db = SQLAlchemy(app=app)
# 等同于
# db = SQLAlchemy()
# db.init_app(app)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    # 声明与当前模型绑定的数据表名称
    __tablename__ = "db_students"
    # 字段定义
    """
    create table db_student(
      id int primary key auto_increment comment="主键",
      name varchar(15) comment="姓名",
    )
    """
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

    @classmethod
    def add(cls):
        student = cls(name="小明", sex=True, age=17, email="123456@qq.com", money=100)
        db.session.add(student)
        db.session.commit()
        return student

    @property
    def to_dict(self):
        """把对象转化成字典"""
        return {
            "id": self.id,
            "name": self.name,
            "age": self.age,
            "sex": self.sex,
            "email": self.email,
            "money": float("%.2f" % self.money),
        }

from sqlalchemy.orm import backref
class StudentInfo(db.Model):
    """学生信息附加表"""
    __tablename__ = "db_student_info"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    address = db.Column(db.String(500), nullable=True, comment="地址")
    qq_num  = db.Column(db.String(15), nullable=True, comment="QQ号")
    # 外键设置[默认创建数据库物理外键]
    user_id = db.Column(db.ForeignKey("db_students.id"), comment="学生id")
    # 模型属性，不是数据库的字段，不会在数据表中出现，仅仅是SQLAlchemy为了方便开发者使用关联查询所提供的对象属性
    # info 可以代表与当前数据对应的外键模型对象
    student = db.relationship("Student", backref=backref("info",uselist=False))

@app.route("/")
def index():
    """查询数据"""
    # 正向关联----> 从主模型查询外键模型
    student_info = StudentInfo.query.filter(StudentInfo.qq_num=="100861220").first()
    print(student_info.student) #    xiaolan02<Student>
    print(student_info.student.name) #  xiaolan02
    print(student_info.user_id) # 2     仅仅获取了外键真实数据


    # 反向关联----> 从外键模型查询主模型
    student = Student.query.get(1)
    print(student.info) # <StudentInfo 1>
    print(student.info.address) # 北京市昌平区百沙路204号

    """修改数据"""
    # 通过主表使用关联属性可以修改附加表的数据
    # student = Student.query.get(2)
    # student.info.address = "广州市天河区天河东路103号"
    # db.session.commit()

    # 也可以通过附加表模型直接修改主表的数据
    # student_info = StudentInfo.query.filter(StudentInfo.qq_num == "100861220").first()
    # print(student_info.student)
    # student_info.student.age = 22
    # db.session.commit()

    return "ok"

if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        # 检测数据库中是否存在和模型匹配的数据表。
        # 如果没有，则根据模型转换的建表语句进行建表。
        # 如果找到，则不会进行额外处理

        db.create_all()
    app.run(debug=True)

一对多

class Teacher(db.Model):
	...
    # 关联属性，一的一方添加模型关联属性
    course = db.relationship("Course", uselist=True, backref="teacher",lazy='dynamic')
   
class Course(db.Model):
	...
    # 外键，多的一方模型中添加外间
    teacher_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey(Teacher.id))

• 其中realtionship描述了Course和Teacher的关系。第一个参数为对应参照的类"Course"
• 第二个参数backref为类Teacher申明新属性的方法
• 第三个参数lazy决定了什么时候SQLALchemy从数据库中加载数据
  • lazy='subquery'，查询当前数据模型时，采用子查询(subquery)，把外键模型的属性也瞬间查询出来了。
  • lazy=True或lazy='select'，查询当前数据模型时，不会把外键模型的数据查询出来，只有操作到外键关联属性时，才进行连表查询数据[执行SQL]
  • lazy='dynamic'，查询当前数据模型时，不会把外键模型的数据查询出来，只有操作到外键关联属性并操作外键模型具体属性时，才进行连表查询数据[执行SQL]
• 常用的lazy选项：dynamic和select

代码：

models2.py，代码：

from flask import Flask,render_template,request
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)


"""模型类定义"""
db = SQLAlchemy(app=app)
# 等同于
# db = SQLAlchemy()
# db.init_app(app)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    # 声明与当前模型绑定的数据表名称
    __tablename__ = "db_students"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")
    # 从Student        查询  StudentAddress:  Student.address_list = []
    # 从StudentAddress 查询  Student:         StudentAddress.student = 学生模型对象
    address_list = db.relationship("StudentAddress", uselist=True, backref="student",lazy="dynamic")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

from sqlalchemy.orm import backref
class StudentInfo(db.Model):
    """学生信息附加表"""
    __tablename__ = "db_student_info"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    address = db.Column(db.String(500), nullable=True, comment="默认地址")
    qq_num  = db.Column(db.String(15), nullable=True, comment="QQ号")
    # 外键设置[默认创建数据库物理外键]
    user_id = db.Column(db.ForeignKey("db_students.id"), comment="学生id")
    # 模型属性，不是数据库的字段，不会在数据表中出现，仅仅是SQLAlchemy为了方便开发者使用关联查询所提供的对象属性
    # info 可以代表与当前数据对应的外键模型对象
    student = db.relationship("Student", backref=backref("info",uselist=False))

class StudentAddress(db.Model):
    """学生收货地址"""
    __tablename__ = "db_student_address"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    user_id = db.Column(db.ForeignKey("db_students.id"), comment="学生id")
    province = db.Column(db.String(20), comment="省份")
    city = db.Column(db.String(20), comment="城市")
    area = db.Column(db.String(20), comment="地区")
    address = db.Column(db.String(250), comment="详细接地")
    # 也可以在外键模型中声明关系熟悉
    # student = db.relationship("Student", uselist=False, backref=backref("address_list",uselist=True))

    def __repr__(self):
        return f"{self.province}-{self.city}-{self.area}-{self.address}"

@app.route("/")
def index():
    """查询数据"""
    # 正向关联----> 从主模型查询外键模型
    student = Student.query.filter(Student.name=="xiaobai").first()
    print(student)
    # # 获取地址列表[调用关联属性，直接把外建模型对应数据直接查询查来]
    address_list = student.address_list[0].address
    return "ok"

"""
lazy="subquery"
1. 只查询：student，但是同时使用子查询语句进行链表操作，把外键模型数据也查询出来了

    SELECT db_students.id AS db_students_id, db_students.name AS db_students_name, db_students.age AS db_students_age, db_students.sex AS db_students_sex, db_students.email AS db_students_email, db_students.money AS db_students_money 
    FROM db_students

    SELECT db_student_address.id AS db_student_address_id, db_student_address.user_id AS db_student_address_user_id, db_student_address.province AS db_student_address_province, db_student_address.city AS db_student_address_city, db_student_address.area AS db_student_address_area, db_student_address.address AS db_student_address_address, anon_1.db_students_id AS anon_1_db_students_id 
    FROM (SELECT db_students.id AS db_students_id  FROM db_students  WHERE db_students.name = %s  LIMIT %s) AS anon_1 
    INNER JOIN db_student_address ON anon_1.db_students_id = db_student_address.user_id

lazy="select"，
1. 只查询：student
    SELECT db_students.id AS db_students_id, db_students.name AS db_students_name, db_students.age AS db_students_age, db_students.sex AS db_students_sex, db_students.email AS db_students_email, db_students.money AS db_students_money 
    FROM db_students WHERE db_students.name = %s  LIMIT %s

2. 调用关联属性，直接连表查询
    SELECT db_students.id AS db_students_id, db_students.name AS db_students_name, db_students.age AS db_students_age, db_students.sex AS db_students_sex, db_students.email AS db_students_email, db_students.money AS db_students_money 
    FROM db_students WHERE db_students.name = %s  LIMIT %s

    SELECT db_student_address.id AS db_student_address_id, db_student_address.user_id AS db_student_address_user_id, db_student_address.province AS db_student_address_province, db_student_address.city AS db_student_address_city, db_student_address.area AS db_student_address_area, db_student_address.address AS db_student_address_address 
    FROM db_student_address WHERE %s = db_student_address.user_id

lazy="dynamic"
1. 只查询：student
   SELECT db_students.id AS db_students_id, db_students.name AS db_students_name, db_students.age AS db_students_age, db_students.sex AS db_students_sex, db_students.email AS db_students_email, db_students.money AS db_students_money 
    FROM db_students WHERE db_students.name = %s  LIMIT %s

2. 调用关联属性，不连表，直到代码真的调用了外键模型的具体字段才会查询数据库
    SELECT db_students.id AS db_students_id, db_students.name AS db_students_name, db_students.age AS db_students_age, db_students.sex AS db_students_sex, db_students.email AS db_students_email, db_students.money AS db_students_money 
    FROM db_students WHERE db_students.name = %s  LIMIT %s
    
"""

if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        # 检测数据库中是否存在和模型匹配的数据表。
        # 如果没有，则根据模型转换的建表语句进行建表。
        # 如果找到，则不会进行额外处理

        db.create_all()
    app.run(debug=True)

多对多

achievement = db.Table('tb_achievement',  
    db.Column('student_id', db.Integer, db.ForeignKey('tb_student.id')),  
    db.Column('course_id', db.Integer, db.ForeignKey('tb_course.id')),
)

class Course(db.Model):
    ...
	student_list = db.relationship('Student',secondary=achievement,  
                                    backref='course_list',  
                                    lazy='dynamic')
class Student(db.Model):
    ...

多对多，也可以拆解成3个模型，其中tb_achievement作为单独模型存在。

基于第三方关系表构建多对多

代码：

from flask import Flask,render_template,request
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)


"""模型类定义"""
db = SQLAlchemy(app=app)

# 多对多关系表
achievement = db.Table(
    'db_achievement',
    db.Column('id', db.Integer, primary_key=True),
    db.Column('student_id', db.Integer, db.ForeignKey('db_students.id')),
    db.Column('course_id', db.Integer, db.ForeignKey('db_course.id')),
)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    __tablename__ = "db_students"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")
    course_list = db.relationship("Course",secondary=achievement, backref="student_list", lazy="dynamic")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

class Course(db.Model):
    """课程数据模型"""
    __tablename__ = "db_course"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, comment="课程")
    price = db.Column(db.Numeric(7, 2))

    def __repr__(self):
        return f'{self.name}<Course>'

@app.route("/")
def index():
    """添加数据"""

    # student = Student(
    #     name="xiaozhao",
    #     age=13,
    #     sex=False,
    #     money=30000,
    #     email="100000@qq.com",
    #     course_list=[
    #         Course(name="python入门", price=99.99),
    #         Course(name="python初级", price=199.99),
    #         Course(name="python进阶", price=299.99),
    #     ]
    # )
    # db.session.add(student)
    # db.session.commit()

    # student = Student.query.get(4)
    # # student.course_list = [Course.query.get(2)]  #错误写法！！！ 如果数据中已经存在了课程列表了，则不要重新赋值，会变成删除操作的
    # student.course_list.append(Course.query.get(3))
    # db.session.commit()

    """查询操作"""
    # student = Student.query.get(4)
    # course_list = [{"name":item.name,"price":float(item.price)} for item in student.course_list]

    # 查询出2号课程，都有谁在读？
    # course = Course.query.get(2)
    # student_list = [{"name":item.name,"money":float(item.money)} for item in course.student_list]
    # print(student_list)

    """更新数据"""
    # 给报读了3号课程的同学，返现红包200块钱
    course = Course.query.get(3)
    for student in course.student_list:
        student.money+=200

    db.session.commit()
    return "ok"

if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        db.create_all()
    app.run(debug=True)

基于关系模型构建多对多

在SQLAlchemy中，基于db.Table创建的关系表，如果需要新增除了外键以外其他字段，无法操作。所以将来实现多对多的时候，除了上面db.Table方案以外，还可以把关系表声明成模型的方法，如果声明成模型，则原来课程和学生之间的多对多的关系，就会变成远程的1对多了。

代码：

from flask import Flask,render_template,request
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)


"""模型类定义"""
db = SQLAlchemy(app=app)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    __tablename__ = "db_students"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")
    achievement_list = db.relationship("Achievement", uselist=True, backref="student")
    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

class Course(db.Model):
    """课程数据模型"""
    __tablename__ = "db_course"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, comment="课程")
    price = db.Column(db.Numeric(7, 2))
    achievement_list = db.relationship("Achievement", uselist=True, backref="course")
    def __repr__(self):
        return f'{self.name}<Course>'

from datetime import datetime
class Achievement(db.Model):
    __tablename__ = "db_achievement"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    student_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey(Student.id))
    course_id  = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey(Course.id))
    score = db.Column(db.Numeric(4,1), default=0, comment="成绩")
    time  = db.Column(db.DateTime, default=datetime.now, comment="考试时间")

@app.route("/")
def index():
    """添加数据"""
    # 记录xiaobai本次的python入门考试成绩: 88
    # achievement = Achievement(
    #     student= Student.query.filter(Student.name=="xiaobai").first(),
    #     course = Course.query.filter(Course.name=="python初级").first(),
    #     score  = 81
    # )
    # db.session.add(achievement)
    # db.session.commit()

    """查询操作"""
    # 查询xiaobai的成绩
    student = Student.query.filter(Student.name=="xiaobai").first()
    for achievement in student.achievement_list:
        print(f"课程：{achievement.course.name}，成绩：{achievement.score}")

    return "ok"

if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        db.create_all()
    app.run(debug=True)

relationship还有一个设置外键级联的属性：cascade="all, delete, delete-orphan"

3.2.3 逻辑外键

模型.query.join("模型类","主模型.主键==外键模型.外键").with_entities("字段1","字段2".label("字段别名")).all() 

代码:

from flask import Flask,render_template,request
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)


"""模型类定义"""
db = SQLAlchemy(app=app)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    __tablename__ = "db_students"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")
    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

class Course(db.Model):
    """课程数据模型"""
    __tablename__ = "db_course"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(64), unique=True, comment="课程")
    price = db.Column(db.Numeric(7, 2))
    def __repr__(self):
        return f'{self.name}<Course>'

from datetime import datetime
class Achievement(db.Model):
    __tablename__ = "db_achievement"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    student_id = db.Column(db.Integer, comment="学生ID")
    course_id  = db.Column(db.Integer, comment="课程ID")
    score = db.Column(db.Numeric(4,1), default=0, comment="成绩")
    time  = db.Column(db.DateTime, default=datetime.now, comment="考试时间")

@app.route("/")
def index():
    """添加数据"""
    # 记录xiaobai本次的python入门考试成绩: 88
    # achievement = Achievement(
    #     student_id = Student.query.filter(Student.name=="xiaobai").first().id,
    #     course_id  = Course.query.filter(Course.name=="python入门").first().id,
    #     score = 80,
    #     time = datetime.now(),
    # )
    # db.session.add(achievement)
    # db.session.commit()

    """查询操作"""
    # 查询xiaobai的成绩
    student = Student.query.join(
        Achievement,
        Achievement.student_id == Student.id
    ).join(
        Course,
        Course.id == Achievement.course_id
    ).filter(
        Student.name=="xiaobai",
        Achievement.score==88,
    ).with_entities(
        Student.name,
        Course.name.label("course"),
        Achievement.score.label("number")
    ).first()

    # 当连表查询返回一个结果的时候，可以通过keys查看当前模型提供的字段
    print(student) # 字段列表名
    print(type(student)) # 返回值是一个SQLAlchemy内部封装的模型对象
    print(student.keys()) # 字段列表
    print(f"{student.name}的{student.course}成绩是：{student.number}")

    return "ok"

if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        db.create_all()
    app.run(debug=True)

注意：django中也有虚拟外键的设置方案：在模型中设置db_constraint = False

4. 数据库迁移

• 在开发过程中，需要修改数据库模型，而且还要在修改之后更新数据库。最直接的方式就是删除旧表，但这样会丢失数据。
• 更好的解决办法是使用数据库迁移框架，它可以追踪数据库模式的变化，然后把变动应用到数据库中。
• 在Flask中可以使用Flask-Migrate扩展，来实现数据迁移。并且集成到Flask-Script中，所有操作通过命令就能完成。
• 为了导出数据库迁移命令，Flask-Migrate提供了一个MigrateCommand类，可以附加到flask-script的manager对象上。

首先要在虚拟环境中安装Flask-Migrate。

pip install flask-migrate

代码

from flask import Flask
from config import Config
from flask_migrate import Migrate

app = Flask(__name__,template_folder='templates')
app.config.from_object(Config)
"""模型的创建"""
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
db = SQLAlchemy(app)
#第一个参数是Flask的实例，第二个参数是Sqlalchemy数据库实例
migrate = Migrate(app,db)

# 多对多的关系
# 关系表的声明方式
achieve = db.Table('tb_achievement',
    db.Column('student_id', db.Integer, db.ForeignKey('tb_student.id')),
    db.Column('course_id', db.Integer, db.ForeignKey('tb_course.id'))
)


class Course(db.Model):
    # 定义表名
    __tablename__ = 'tb_course'
    # 定义字段对象
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)
    price = db.Column(db.Numeric(6,2))
    teacher_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('tb_teacher.id'))
    students = db.relationship('Student', secondary=achieve, backref='courses', lazy='subquery')
    # repr()方法类似于django的__str__，用于打印模型对象时显示的字符串信息
    def __repr__(self):
        return 'Course:%s'% self.name

class Student(db.Model):
    __tablename__ = 'tb_student'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)
    email = db.Column(db.String(64),unique=True)
    age = db.Column(db.SmallInteger,nullable=False)
    sex = db.Column(db.Boolean,default=1)

    def __repr__(self):
        return 'Student:%s' % self.name

class Teacher(db.Model):
    __tablename__ = 'tb_teacher'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)
    # 课程与老师之间的多对一关联
    courses = db.relationship('Course', backref='teacher', lazy='subquery')

    def __repr__(self):
        return 'Teacher:%s' % self.name


@app.route("/")
def index():
    return "ok"

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

4.1 创建迁移版本仓库

# 切换到项目根目录下
cd ~/Desktop/flaskdemo
# 设置flask项目的启动脚本位置
# 新版本的flask1.1，会在系统终端下提供一个类似django-admin的终端命令工具, 可以实现类似 flask_scipt 的功能
export FLASK_APP=manage.py
# flask run 启动flask项目
# 数据库迁移初始化，这个命令会在当前项目根目录下创建migrations文件夹，所有数据表相关的迁移文件都放在里面。
flask db init

4.2 创建迁移版本

• 自动创建迁移版本有两个函数
  • upgrade()：函数把迁移中的改动应用到数据库中。
  • downgrade()：函数则将改动删除。
• 自动创建的迁移脚本会根据模型定义和数据库当前状态的差异，生成upgrade()和downgrade()函数的内容。
• 对比不一定完全正确，有可能会遗漏一些细节，需要进行检查

# 根据flask项目的模型生成迁移文件
flask db migrate -m 'initial migration'
# 这里等同于django里面的 makemigrations，生成迁移版本文件
# 完成2件事情：
# 1. 在migrations/versions生成一个数据库迁移文件
# 2. 如果是首次生成迁移文件的项目，则迁移工具还会在数据库创建一个记录数据库版本的version表

4.3 升级版本库的版本

# 从migations目录下的versions中根据迁移文件upgrade方法把数据表的结构同步到数据库中。
flask db upgrade

4.4 降级版本库的版本

# 从migations目录下的versions中根据迁移文件downgrade把数据表的结构同步到数据库中。
python main.py db downgrade

4.5 版本库的历史管理

可以根据history命令找到版本号,然后传给downgrade命令:

python manage.py db history

输出格式：<base> ->  版本号 (head), initial migration

回滚到指定版本

flask db downgrade # 默认返回上一个版本
flask db downgrade 版本号   # 回滚到指定版本号对应的版本
flask db upgrade 版本号     # 升级到指定版本号对应的版本

数据迁移的步骤：

1. 初始化数据迁移的目录
export FLASK_APP=manage.py
flask db init

2. 数据库的数据迁移版本初始化
flask db migrate -m 'initial migration'

3. 升级版本[创建表/创建字段/修改字段]
flask db upgrade 

4. 降级版本[删除表/删除字段/恢复字段]
flask db downgrade

4.6 模块推荐

文档: https://faker.readthedocs.io/en/master/locales/zh_CN.html

批量生成测试数据: https://github.com/joke2k/faker

pip install faker -i https://pypi.douban.com/simple

代码：

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

class Config(object):
    DEBUG = True
    # 数据库连接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "数据库类型://数据库账号:密码@数据库地址:端口/数据库名称?charset=utf8mb4"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

app.config.from_object(Config)
db = SQLAlchemy(app=app)

class Student(db.Model):
    """学生信息模型"""
    __tablename__ = "db_students"
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True,comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, default=True, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10,2), default=0.0, comment="钱包")

    def __repr__(self):
        return f"{self.name}<Student>"

from flask_script import Command,Manager,Option

manage = Manager()
manage.app = app

# 自定义批量生成学生
import random
from faker import Faker
class FakerStudentCommand(Command):
    """生成测试学生信息"""
    Name = "student"
    option_list = (
        Option("-n","--num",dest="num", type=int),
    )

    def run(self,num):
        faker = Faker(locale="ZH_CN")
        for i in range(num):
            sex = bool( random.randint(0,1) )
            student = Student(
                name= faker.name_male() if sex else faker.name_female(),
                age=random.randint(15,60),
                sex=sex,
                email=faker.free_email(),
                money= float( random.randint(100,100000) / 100 ),
            )
            db.session.add(student)
        # 在循环外面统一提交
        db.session.commit()

manage.add_command(FakerStudentCommand.Name, FakerStudentCommand)

@app.route("/")
def index():
    return "ok"

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