ORM框架SQLAlchemy

目录

• 介绍
• 创建表
• 增删改查
• 其他查询相关
• 正查、反查

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一 介绍

SQLAlchemy是Python编程语言下的一款ORM框架，该框架建立在数据库API之上，使用关系对象映射进行数据库操作，简言之便是：将对象转换成SQL，然后使用数据API执行SQL并获取执行结果。

（一）安装

``` pip3 install sqlalchemy ```

（二）架构与流程

``` #1、使用者通过ORM对象提交命令 #2、将命令交给SQLAlchemy Core（Schema/Types SQL Expression Language）转换成SQL #3、使用 Engine/ConnectionPooling/Dialect 进行数据库操作 #3.1、匹配使用者事先配置好的egine #3.2、egine从连接池中取出一个链接 #3.3、基于该链接通过Dialect调用DB API，将SQL转交给它去执行 ``` 上述流程分析，可以大致分为两个阶段: ``` #第一个阶段（流程1-2）：将SQLAlchemy的对象换成可执行的sql语句 #第二个阶段（流程3）：将sql语句交给数据库执行 ``` 如果我们不依赖于SQLAlchemy的转换而自己写好sql语句，那是不是意味着可以直接从第二个阶段开始执行了，事实上正是如此，我们完全可以只用SQLAlchemy执行纯sql语句，如下: ``` from sqlalchemy import create_engine

1 准备

需要事先安装好pymysql

需要事先创建好数据库:create database db1 charset utf8;

2 创建引擎

egine=create_engine('mysql+pymysql://root@127.0.0.1/db1?charset=utf8')

3 执行sql

egine.execute('create table if not EXISTS t1(id int PRIMARY KEY auto_increment,name char(32));')

cur=egine.execute('insert into t1 values(%s,%s);',[(1,"egon1"),(2,"egon2"),(3,"egon3")]) #按位置传值

cur=egine.execute('insert into t1 values(%(id)s,%(name)s);',name='egon4',id=4) #按关键字传值

4 新插入行的自增id

print(cur.lastrowid)

5 查询

cur=egine.execute('select * from t1')

cur.fetchone() #获取一行
cur.fetchmany(2) #获取多行
cur.fetchall() #获取所有行

<h3 class='title'>（三）DB API</h3>
SQLAlchemy本身无法操作数据库，其必须以来pymsql等第三方插件，Dialect用于和数据API进行交流，根据配置文件的不同调用不同的数据库API，从而实现对数据库的操作，如：

1、MySQL-Python

mysql+mysqldb://<user>:<password>@<host>[:<port>]/<dbname>

2、pymysql

mysql+pymysql://<username>:<password>@<host>/<dbname>[?<options>]

3、MySQL-Connector

mysql+mysqlconnector://<user>:<password>@<host>[:<port>]/<dbname>

4、cx_Oracle

oracle+cx_oracle://user:pass@host:port/dbname[?key=value&key=value...]

<div class="h2-title">
<h2 id="title2">二 创建表</h2>
</div>

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column,Integer,String,DateTime,Enum,ForeignKey,UniqueConstraint,ForeignKeyConstraint,Index
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

egine=create_engine('mysql+pymysql://root@127.0.0.1:3306/db1?charset=utf8',max_overflow=5)

Base=declarative_base()

创建单表:业务线

class Business(Base):
tablename='business'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
bname=Column(String(32),nullable=False,index=True)

多对一:多个服务可以属于一个业务线,多个业务线不能包含同一个服务

class Service(Base):
tablename='service'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
sname=Column(String(32),nullable=False,index=True)
ip=Column(String(15),nullable=False)
port=Column(Integer,nullable=False)

business_id=Column(Integer,ForeignKey('business.id'))

__table_args__=(
    UniqueConstraint(ip,port,name='uix_ip_port'),
    Index('ix_id_sname',id,sname)
)

一对一:一种角色只能管理一条业务线,一条业务线只能被一种角色管理

class Role(Base):
tablename='role'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
rname=Column(String(32),nullable=False,index=True)
priv=Column(String(64),nullable=False)

business_id=Column(Integer,ForeignKey('business.id'),unique=True)

多对多:多个用户可以是同一个role,多个role可以包含同一个用户

class Users(Base):
tablename='users'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
uname=Column(String(32),nullable=False,index=True)

class Users2Role(Base):
tablename='users2role'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
uid=Column(Integer,ForeignKey('users.id'))
rid=Column(Integer,ForeignKey('role.id'))

__table_args__=(
    UniqueConstraint(uid,rid,name='uix_uid_rid'),
)

def init_db():
Base.metadata.create_all(egine)

def drop_db():
Base.metadata.drop_all(egine)

if name == 'main':
init_db()

注：设置外键的另一种方式 ForeignKeyConstraint(['other_id'], ['othertable.other_id'])

<div class="h2-title">
<h2 id="title3">三 增删改查</h2>
</div>
<h3 class='title'>（一）表结构</h3>

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column,Integer,String,ForeignKey
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

egine=create_engine('mysql+pymysql://root@127.0.0.1:3306/db1?charset=utf8',max_overflow=5)

Base=declarative_base()

多对一:假设多个员工可以属于一个部门,而多个部门不能有同一个员工(只有创建公司才把员工当骆驼用,一个员工身兼数职)

class Dep(Base):
tablename='dep'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
dname=Column(String(64),nullable=False,index=True)

class Emp(Base):
tablename='emp'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
ename=Column(String(32),nullable=False,index=True)
dep_id=Column(Integer,ForeignKey('dep.id'))

def init_db():
Base.metadata.create_all(egine)

def drop_db():
Base.metadata.drop_all(egine)

drop_db()
init_db()
Session=sessionmaker(bind=egine)
session=Session()

<h3 class='title'>（二）增</h3>

row_obj=Dep(dname='销售') #按关键字传参,无需指定id,因其是自增长的
session.add(row_obj)
session.add_all([
Dep(dname='技术'),
Dep(dname='运营'),
Dep(dname='人事'),
])

session.commit()

<h3 class='title'>（三）删</h3>

session.query(Dep).filter(Dep.id > 3).delete()
session.commit()

<h3 class='title'>（四）改</h3>

session.query(Dep).filter(Dep.id > 0).update({'dname':'哇哈哈'})
session.query(Dep).filter(Dep.id > 0).update({'dname':Dep.dname+'_SB'},synchronize_session=False)
session.query(Dep).filter(Dep.id > 0).update({'id':Dep.id*100},synchronize_session='evaluate')

session.commit()

<h3 class='title'>（五）查</h3>

查所有,取所有字段

res=session.query(Dep).all() #for row in res:print(row.id,row.dname)

查所有,取指定字段

res=session.query(Dep.dname).order_by(Dep.id).all() #for row in res:print(row.dname)

res=session.query(Dep.dname).first()
print(res) # ('哇哈哈_SB',)

过滤查

res=session.query(Dep).filter(Dep.id > 1,Dep.id <1000) #逗号分隔,默认为and
print([(row.id,row.dname) for row in res])

<div class="h2-title">
<h2 id="title4">四 其他查询相关</h2>
</div>
<h3 class='title'>（一）准备表和数据</h3>

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column,Integer,String,ForeignKey
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

egine=create_engine('mysql+pymysql://root@127.0.0.1:3306/db1?charset=utf8',max_overflow=5)

Base=declarative_base()

多对一:假设多个员工可以属于一个部门,而多个部门不能有同一个员工(只有创建公司才把员工当骆驼用,一个员工身兼数职)

class Dep(Base):
tablename='dep'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
dname=Column(String(64),nullable=False,index=True)

class Emp(Base):
tablename='emp'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
ename=Column(String(32),nullable=False,index=True)
dep_id=Column(Integer,ForeignKey('dep.id'))

def init_db():
Base.metadata.create_all(egine)

def drop_db():
Base.metadata.drop_all(egine)

drop_db()
init_db()
Session=sessionmaker(bind=egine)
session=Session()

准备数据

session.add_all([
Dep(dname='技术'),
Dep(dname='销售'),
Dep(dname='运营'),
Dep(dname='人事'),
])

session.add_all([
Emp(ename='aa',dep_id=1),
Emp(ename='bb',dep_id=1),
Emp(ename='cc',dep_id=1),
Emp(ename='dd',dep_id=2),
Emp(ename='ee',dep_id=3),
Emp(ename='ff',dep_id=4),
Emp(ename='gg',dep_id=2)
])

session.commit()

<h3 class='title'>（二）条件、通配符、limit、排序、分组、连表、组合</h3>

一、条件

sql=session.query(Emp).filter_by(ename='林海峰') #filter_by只能传参数:什么等于什么
res=sql.all() #sql语句的执行结果

res=session.query(Emp).filter(Emp.id>0,Emp.ename == '林海峰').all() #filter内传的是表达式,逗号分隔,默认为and,
res=session.query(Emp).filter(Emp.id.between(1,3),Emp.ename == 'aa').all()
res=session.query(Emp).filter(Emp.id.in_([1,3,99,101]),Emp.ename == 'aa').all()
res=session.query(Emp).filter(~Emp.id.in_([1,3,99,101]),Emp.ename == 'aa') #~代表取反,转换成sql就是关键字not

from sqlalchemy import and_,or_
res=session.query(Emp).filter(and_(Emp.id > 0,Emp.ename'aa')).all()
res=session.query(Emp).filter(or_(Emp.id < 2,Emp.ename'功夫熊猫bb')).all()
res=session.query(Emp).filter(
or_(
Emp.dep_id == 3,
and_(Emp.id > 1,Emp.ename=='bb'),
Emp.ename != ''
)
).all()

二、通配符

res=session.query(Emp).filter(Emp.ename.like('%a_%')).all()
res=session.query(Emp).filter(~Emp.ename.like('%a_%')).all()

三、limit

res=session.query(Emp)[0:5:2]

四、排序

res=session.query(Emp).order_by(Emp.dep_id.desc()).all()
res=session.query(Emp).order_by(Emp.dep_id.desc(),Emp.id.asc()).all()

五、分组

from sqlalchemy.sql import func

res=session.query(Emp.dep_id).group_by(Emp.dep_id).all()
res=session.query(
func.max(Emp.dep_id),
func.min(Emp.dep_id),
func.sum(Emp.dep_id),
func.avg(Emp.dep_id),
func.count(Emp.dep_id),
).group_by(Emp.dep_id).all()

res=session.query(
Emp.dep_id,
func.count(1),
).group_by(Emp.dep_id).having(func.count(1) > 2).all()

六、连表

笛卡尔积

res=session.query(Emp,Dep).all() #select * from emp,dep;

where条件

res=session.query(Emp,Dep).filter(Emp.dep_id==Dep.id).all()

for row in res:

emp_tb=row[0]

dep_tb=row[1]

print(emp_tb.id,emp_tb.ename,dep_tb.id,dep_tb.dname)

内连接

res=session.query(Emp).join(Dep)

join默认为内连接,SQLAlchemy会自动帮我们通过foreign key字段去找关联关系

但是上述查询的结果均为Emp表的字段,这样链表还有毛线意义,于是我们修改为

res=session.query(Emp.id,Emp.ename,Emp.dep_id,Dep.dname).join(Dep).all()

左连接:isouter=True

res=session.query(Emp.id,Emp.ename,Emp.dep_id,Dep.dname).join(Dep,isouter=True).all()

右连接:同左连接,只是把两个表的位置换一下

七、组合

q1=session.query(Emp.id,Emp.ename).filter(Emp.id > 0,Emp.id < 5)
q2=session.query(Emp.id,Emp.ename).filter(
or_(
Emp.ename.like('%a%'),
Emp.ename.like('%c%'),
)
)
res1=q1.union(q2) #组合+去重
res2=q1.union_all(q2) #组合,不去重

得到的结果是放在列表里的

print([i.ename for i in q1.all()])
print([i.ename for i in q2.all()])
print([i.ename for i in res1.all()])
print([i.ename for i in res2.all()])

<h3 class='title'>（三）子查询</h3>
有三种形式的子查询，注意：子查询的sql必须用括号包起来,尤其在形式三中需要注意这一点:

示例:查出id大于2的员工,当做子查询的表使用

原生SQL:

select * from (select * from emp where id > 2);

ORM:

res=session.query(
session.query(Emp).filter(Emp.id > 8).subquery()
).all()

示例:#查出销售部门的员工姓名

原生SQL:

select ename from emp where dep_id in (select id from dep where dname='销售');

ORM:

res=session.query(Emp.ename).filter(Emp.dep_id.in_(
session.query(Dep.id).filter_by(dname='销售'), #传的是参数
# session.query(Dep.id).filter(Dep.dname=='销售') #传的是表达式
)).all()

示例:查询所有的员工姓名与部门名

原生SQL:

select ename as 员工姓名,(select dname from dep where id = emp.dep_id) as 部门名 from emp;

ORM:

sub_sql=session.query(Dep.dname).filter(Dep.id==Emp.dep_id)

SELECT dep.dname FROM dep, emp WHERE dep.id = emp.dep_id

sub_sql.as_scalar() #as_scalar的功能就是把上面的sub_sql加上了括号
res=session.query(Emp.ename,sub_sql.as_scalar()).all()

<div class="h2-title">
<h2 id="title5">五 正查、反查</h2>
</div>
<h3 class='title'>（一）表修改</h3>

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column,Integer,String,ForeignKey
from sqlalchemy.orm import sessionmaker,relationship

egine=create_engine('mysql+pymysql://root@127.0.0.1:3306/db1?charset=utf8',max_overflow=5)

Base=declarative_base()

class Dep(Base):
tablename='dep'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
dname=Column(String(64),nullable=False,index=True)

class Emp(Base):
tablename='emp'
id=Column(Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
ename=Column(String(32),nullable=False,index=True)
dep_id=Column(Integer,ForeignKey('dep.id'))

#在ForeignKey所在的类内添加relationship的字段,注意:
#1:Dep是类名
#2:depart字段不会再数据库表中生成字段
#3:depart用于Emp表查询Dep表(正向查询),而xxoo用于Dep表查询Emp表(反向查询),
depart=relationship('Dep',backref='xxoo') 

def init_db():
Base.metadata.create_all(egine)

def drop_db():
Base.metadata.drop_all(egine)

drop_db()
init_db()
Session=sessionmaker(bind=egine)
session=Session()

准备数据

session.add_all([
Dep(dname='技术'),
Dep(dname='销售'),
Dep(dname='运营'),
Dep(dname='人事'),
])

session.add_all([
Emp(ename='aa',dep_id=1),
Emp(ename='bb',dep_id=1),
Emp(ename='cc',dep_id=1),
Emp(ename='dd',dep_id=2),
Emp(ename='ee',dep_id=3),
Emp(ename='ff',dep_id=4),
Emp(ename='gg',dep_id=2)
])

session.commit()

<h3 class='title'>（二） 标准连表查询</h3>

示例:查询员工名与其部门名

res=session.query(Emp.ename,Dep.dname).join(Dep) #迭代器
for row in res:
print(row[0],row[1]) #等同于print(row.ename,row.dname)

<h3 class='title'>（三）基于relationship的正查、反查</h3>

SQLAlchemy的relationship在内部帮我们做好表的链接

查询员工名与其部门名(正向查)

res=session.query(Emp)
for row in res:
print(row.ename,row.id,row.depart.dname)

查询部门名以及该部门下的员工(反向查)

res=session.query(Dep)
for row in res:
# print(row.dname,row.xxoo)
print(row.dname,[r.ename for r in row.xxoo])