Flask ==> ORM之sqlalchemy

Flask ==>   ORM之sqlalchemy

1.什么是ORM

    ORM，即Object-Relational Mapping（对象关系映射），它的作用是在关系型数据库和业务实体对象之间作一个映射，

    这样，我们在具体的操作业务对象的时候，就不需要再去和复杂的SQL语句打交道，只需简单的操作对象的属性和方法。

2.SQLALchemy是什么？

　SQLAlchemy是一个基于Python实现的ORM框架。

    该框架建立在 DB API之上，使用关系对象映射进行数据库操作，

    简言之便是：将类和对象转换成SQL，然后使用数据API执行SQL并获取执行结果。　

安装：

pip3 install sqlalchemy

方式2：
pip install sqlalchemy -i http://pypi.douban.com/simple --trusted-host pypi.douban.com 

上面两步： 属于  sqlalchemy 

下面的DBAPI:  就是 pymysql 模块

组成部分：

• Engine，框架的引擎
• Connection Pooling ，数据库连接池
• Dialect，选择连接数据库的DB API种类
• Schema/Types，架构和类型
• SQL Exprression Language，SQL表达式语言

图的流程：

首先：

　　1.Dialect，选择连接数据库的DB API种类。（如： oracle,mysql,sqlite 等等，这些框架所有支持的种类，一开始，我们要连接pymysql，就需要在这里面挑一个来使用）

　　2. Connection Pooling ，数据库连接池， 要连接数据库就要用连接池， 首先，先把连接放在连接池，去连接池拿一个操作。

　　3.一开始，sqlalchemy 通过连接池拿一个连接，给API做操作，执行完后，

　　4. 去连接数据库，连接完把数据结果返回给API.

　　5.在从API 返回给 sqlalchemy

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：

MySQL-Python
    mysql+mysqldb://<user>:<password>@<host>[:<port>]/<dbname>
    
pymysql
    mysql+pymysql://<username>:<password>@<host>/<dbname>[?<options>]
    
MySQL-Connector
    mysql+mysqlconnector://<user>:<password>@<host>[:<port>]/<dbname>
    
cx_Oracle
    oracle+cx_oracle://user:pass@host:port/dbname[?key=value&key=value...]
    
更多：http://docs.sqlalchemy.org/en/latest/dialects/index.html

问：SQLALchemy 和 Django 的区别？

sqlalchemy(orm)： 它是单独的，所有地方都可用， 更接近于sql, 不可自动生成第三张表，自己也连不了数据库，需要通过第三方模块来连接数据库

django(orm):  它是只限于用在django本身， 它做跨表就比较方便，可自动生成第三张表，自己也不了数据库，需要通过第三方模块来连接数据库。

3.SQLALchemy的使用

1.执行原生SQL语句

import time
import threading
import sqlalchemy
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.engine.base import Engine
 
engine = create_engine(
    "mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/t1?charset=utf8",
    max_overflow=0,  # 超过连接池大小外最多创建的连接
    pool_size=5,  # 连接池大小
    pool_timeout=30,  # 池中没有线程最多等待的时间，否则报错
    pool_recycle=-1  # 多久之后对线程池中的线程进行一次连接的回收（重置）
)
 
 
def task(arg):
    conn = engine.raw_connection()
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute(
        "select * from t1"
    )
    result = cursor.fetchall()
    cursor.close()
    conn.close()
 
 
for i in range(20):
    t = threading.Thread(target=task, args=(i,))
    t.start()

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import threading
import sqlalchemy
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.engine.base import Engine

engine = create_engine("mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/t1", max_overflow=0, pool_size=5)


def task(arg):
    conn = engine.contextual_connect()
    with conn:
        cur = conn.execute(
            "select * from t1"
        )
        result = cur.fetchall()
        print(result)


for i in range(20):
    t = threading.Thread(target=task, args=(i,))
    t.start()

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import threading
import sqlalchemy
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.engine.base import Engine
from sqlalchemy.engine.result import ResultProxy
engine = create_engine("mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/t1", max_overflow=0, pool_size=5)


def task(arg):
    cur = engine.execute("select * from t1")
    result = cur.fetchall()
    cur.close()
    print(result)


for i in range(20):
    t = threading.Thread(target=task, args=(i,))
    t.start()

注意: 查看连接 show status like 'Threads%';

2. ORM

a. 创建数据库表

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import datetime
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String, Text, ForeignKey, DateTime, UniqueConstraint, Index

Base = declarative_base()


class Users(Base):
    __tablename__ = 'users'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(32), index=True, nullable=False)
    # email = Column(String(32), unique=True)
    # ctime = Column(DateTime, default=datetime.datetime.now)
    # extra = Column(Text, nullable=True)

    __table_args__ = (
        # UniqueConstraint('id', 'name', name='uix_id_name'),
        # Index('ix_id_name', 'name', 'email'),
    )


def init_db():
    """
    根据类创建数据库表
    :return: 
    """
    engine = create_engine(
        "mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6?charset=utf8",
        max_overflow=0,  # 超过连接池大小外最多创建的连接
        pool_size=5,  # 连接池大小
        pool_timeout=30,  # 池中没有线程最多等待的时间，否则报错
        pool_recycle=-1  # 多久之后对线程池中的线程进行一次连接的回收（重置）
    )

    Base.metadata.create_all(engine)


def drop_db():
    """
    根据类删除数据库表
    :return: 
    """
    engine = create_engine(
        "mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6?charset=utf8",
        max_overflow=0,  # 超过连接池大小外最多创建的连接
        pool_size=5,  # 连接池大小
        pool_timeout=30,  # 池中没有线程最多等待的时间，否则报错
        pool_recycle=-1  # 多久之后对线程池中的线程进行一次连接的回收（重置）
    )

    Base.metadata.drop_all(engine)


if __name__ == '__main__':
    drop_db()
    init_db()

创建多个表，并包含FK，M2M关系

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import datetime
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String, Text, ForeignKey, DateTime, UniqueConstraint, Index
from sqlalchemy.orm import relationship

Base = declarative_base()


# ##################### 单表示例 #########################
class Users(Base):
    __tablename__ = 'users'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(32), index=True)
    age = Column(Integer, default=18)
    email = Column(String(32), unique=True)
    ctime = Column(DateTime, default=datetime.datetime.now)
    extra = Column(Text, nullable=True)

    __table_args__ = (
        # UniqueConstraint('id', 'name', name='uix_id_name'),
        # Index('ix_id_name', 'name', 'extra'),
    )


class Hosts(Base):
    __tablename__ = 'hosts'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(32), index=True)
    ctime = Column(DateTime, default=datetime.datetime.now)


# ##################### 一对多示例 #########################
class Hobby(Base):
    __tablename__ = 'hobby'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    caption = Column(String(50), default='篮球')


class Person(Base):
    __tablename__ = 'person'
    nid = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(32), index=True, nullable=True)
    hobby_id = Column(Integer, ForeignKey("hobby.id"))    #ForeignKey(表名.id)

    # 与生成表结构无关，仅用于查询方便
    hobby = relationship("Hobby", backref='pers')


# ##################### 多对多示例 #########################

class Server2Group(Base):
    __tablename__ = 'server2group'
    id = Column(Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    server_id = Column(Integer, ForeignKey('server.id'))
    group_id = Column(Integer, ForeignKey('group.id'))


class Group(Base):
    __tablename__ = 'group'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(64), unique=True, nullable=False)

    # 与生成表结构无关，仅用于查询方便
    servers = relationship('Server', secondary='server2group', backref='groups')


class Server(Base):
    __tablename__ = 'server'

    id = Column(Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    hostname = Column(String(64), unique=True, nullable=False)


def init_db():
    """
    根据类创建数据库表
    :return: 
    """
    engine = create_engine(
        "mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6?charset=utf8",
        max_overflow=0,  # 超过连接池大小外最多创建的连接
        pool_size=5,  # 连接池大小
        pool_timeout=30,  # 池中没有线程最多等待的时间，否则报错
        pool_recycle=-1  # 多久之后对线程池中的线程进行一次连接的回收（重置）
    )

    Base.metadata.create_all(engine)


def drop_db():
    """
    根据类删除数据库表
    :return: 
    """
    engine = create_engine(
        "mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6?charset=utf8",
        max_overflow=0,  # 超过连接池大小外最多创建的连接
        pool_size=5,  # 连接池大小
        pool_timeout=30,  # 池中没有线程最多等待的时间，否则报错
        pool_recycle=-1  # 多久之后对线程池中的线程进行一次连接的回收（重置）
    )

    Base.metadata.drop_all(engine)


if __name__ == '__main__':
    drop_db()
    init_db()

ps: 引擎默认创建的是： MyISAM      怎么创建innodb?

__table_args__ = {
    'mysql_engine'':'Innodb' 
    'mysql_charset':'utf8'   
}

查询：
    result_list = session.query(Xuan).all()
    for item in result_list:
            print(item.types.code,item.types.value)

b. 操作数据库表

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
from sqlalchemy import create_engine
from models import Users
 
engine = create_engine("mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6", max_overflow=0, pool_size=5)
Session = sessionmaker(bind=engine)
 
# 每次执行数据库操作时，都需要创建一个session
session = Session()
 
# ############# 执行ORM操作 #############
obj1 = Users(name="alex1")
session.add(obj1)

#另一种方式：
#session.add_all([
#        Users(name="alex3"),
#        Users(name="alex4")
#])

  # 提交事务 session.commit() # 关闭session session.close()

ps:  每一个线程里面都应该包含有： 1.创建session对象    2. 然后add添加数据记录   3.自己提交commit   4.关闭 close   

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import threading

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

engine = create_engine("mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6", max_overflow=0, pool_size=5)
Session = sessionmaker(bind=engine)


def task(arg):
    session = Session()

    obj1 = Users(name="alex1")
    session.add(obj1)

    session.commit()


for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task, args=(i,))
    t.start()

基本增删改查：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import threading

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

from db import Users, Hosts

engine = create_engine("mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6", max_overflow=0, pool_size=5)
Session = sessionmaker(bind=engine)

session = Session()

# ################ 添加 ################
"""
obj1 = Users(name="wupeiqi")
session.add(obj1)

session.add_all([　　　　　　　　#添加多个
    Users(name="wupeiqi"),
    Users(name="alex"),
    Hosts(name="c1.com"),
])
session.commit()
"""

# ################ 删除 ################
"""
session.query(Users).filter(Users.id > 2).delete()   #session.query（类名）  固定用法   可以直接用符号
session.commit()   #记得commit提交事务
"""
# ################ 修改 ################
"""
session.query(Users).filter(Users.id > 0).update({"name" : "099"})
session.query(Users).filter(Users.id > 0).update({Users.name: Users.name + "099"}, synchronize_session=False)  #默认为 "字符串"
session.query(Users).filter(Users.id > 0).update({"age": Users.age + 1}, synchronize_session="evaluate")   #数字计算"evaluate"
session.commit()
"""
# ################ 查询 ################
"""
r1 = session.query(Users).all()    #  查表
r2 = session.query(Users.name.label('xx'), Users.age).all()  #  label('xx'): 取别名
r3 = session.query(Users).filter(Users.name == "alex").all()   #以表达式形式查询
r4 = session.query(Users).filter_by(name='alex').all()　　　　　# 参数形式查询
r5 = session.query(Users).filter_by(name='alex').first()
r6 = session.query(Users).filter(text("id<:value and name=:name")).params(value=224, name='fred').order_by(Users.id).all()  #text 自定义 params:过度  :value表示：占位符  order_by:排序  倒序：descx
r7 = session.query(Users).from_statement(text("SELECT * FROM users where name=:name")).params(name='ed').all()   #text:也可以到另外一张表里面查。
"""


session.close()

常用操作：

#　条件
ret = session.query(Users).filter_by(name='alex').all()
ret = session.query(Users).filter(Users.id > 1, Users.name == 'eric').all()
ret = session.query(Users).filter(Users.id.between(1, 3), Users.name == 'eric').all()
ret = session.query(Users).filter(Users.id.in_([1,3,4])).all()
ret = session.query(Users).filter(~Users.id.in_([1,3,4])).all()  # ~  非
ret = session.query(Users).filter(Users.id.in_(session.query(Users.id).filter_by(name='eric'))).all()  #再次查询，把结果当成条件来用。
from sqlalchemy import and_, or_   #导入
ret = session.query(Users).filter(and_(Users.id > 3, Users.name == 'eric')).all()   #and把多个条件包含起来
ret = session.query(Users).filter(or_(Users.id < 2, Users.name == 'eric')).all()　　 #or 把多个条件包含起来
ret = session.query(Users).filter(
    or_(
        Users.id < 2,
        and_(Users.name == 'eric', Users.id > 3),   #and表示它里面的元素为 and。
        Users.extra != ""
    )).all()


# 通配符
ret = session.query(Users).filter(Users.name.like('e%')).all()   #like： 模糊匹配
ret = session.query(Users).filter(~Users.name.like('e%')).all()

# 限制
ret = session.query(Users)[1:2]

# 排序
ret = session.query(Users).order_by(Users.name.desc()).all()
ret = session.query(Users).order_by(Users.name.desc(), Users.id.asc()).all()

# 分组
from sqlalchemy.sql import func   

ret = session.query(Users).group_by(Users.extra).all()
ret = session.query(
    func.max(Users.id),
    func.sum(Users.id),
    func.min(Users.id)).group_by(Users.name).all()

ret = session.query(
    func.max(Users.id),
    func.sum(Users.id),
    func.min(Users.id)).group_by(Users.name).having(func.min(Users.id) >2).all()   #根据聚合条件进行分组

# 连表

ret = session.query(Users, Favor).filter(Users.id == Favor.nid).all()

ret = session.query(Person).join(Favor).all()   #最好用这种方式写

ret = session.query(Person).join(Favor, isouter=True).all() #isouter: 类似于django的leftjoin


# 组合
q1 = session.query(Users.name).filter(Users.id > 2)
q2 = session.query(Favor.caption).filter(Favor.nid < 2)
ret = q1.union(q2).all()  #union: 组合

q1 = session.query(Users.name).filter(Users.id > 2)
q2 = session.query(Favor.caption).filter(Favor.nid < 2)
ret = q1.union_all(q2).all()  # union  组合

原生sql语句：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import threading

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey, UniqueConstraint, Index
from sqlalchemy.orm import sessionmaker, relationship
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.sql import text
from sqlalchemy.engine.result import ResultProxy
from db import Users, Hosts

engine = create_engine("mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6", max_overflow=0, pool_size=5)
Session = sessionmaker(bind=engine)

session = Session()

# 查询
# cursor = session.execute('select * from users')
# result = cursor.fetchall()

# 添加
cursor = session.execute('insert into users(name) values(:value)',params={"value":'wupeiqi'})
session.commit()
print(cursor.lastrowid)

session.close()

基于relationship操作foreignKey:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import threading

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey, UniqueConstraint, Index
from sqlalchemy.orm import sessionmaker, relationship
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.sql import text
from sqlalchemy.engine.result import ResultProxy
from db import Users, Hosts, Hobby, Person

engine = create_engine("mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6?charset=utf8", max_overflow=0, pool_size=5)
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()
# 添加
"""
session.add_all([
    Hobby(caption='乒乓球'),
    Hobby(caption='羽毛球'),
    Person(name='张三', hobby_id=3),
    Person(name='李四', hobby_id=4),
])

person = Person(name='张九', hobby=Hobby(caption='姑娘'))
session.add(person)

hb = Hobby(caption='人妖')
hb.pers = [Person(name='文飞'), Person(name='博雅')]
session.add(hb)

session.commit()
"""

# 使用relationship正向查询
"""
v = session.query(Person).first()
print(v.name)
print(v.hobby.caption)
"""

# 使用relationship反向查询
"""
v = session.query(Hobby).first()
print(v.caption)
print(v.pers)
"""

session.close()

基于relationship操作m2m：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import threading

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey, UniqueConstraint, Index
from sqlalchemy.orm import sessionmaker, relationship
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.sql import text
from sqlalchemy.engine.result import ResultProxy
from db import Users, Hosts, Hobby, Person, Group, Server, Server2Group

engine = create_engine("mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6?charset=utf8", max_overflow=0, pool_size=5)
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()
# 添加
"""
session.add_all([
    Server(hostname='c1.com'),  #创建一个服务 server: c1.com
    Server(hostname='c2.com'),
    Group(name='A组'),　　　　　　#创建一个组  group: A组
    Group(name='B组'),
])
session.commit()

s2g = Server2Group(server_id=1, group_id=1)  # 把server_id 和 group_id  关联起来  形成第3张表
session.add(s2g)
session.commit()


gp = Group(name='C组')    #创建一个 group: C组
gp.servers = [Server(hostname='c3.com'),Server(hostname='c4.com')]   #把 host:c3 and host: c4 一起关联到 组里面。
session.add(gp)
session.commit()


ser = Server(hostname='c6.com')  #创建一个  host: c6.com
ser.groups = [Group(name='F组'),Group(name='G组')]  #把 组: F  G  同时关联hosts： c6.com
session.add(ser)
session.commit()
"""


# 使用relationship正向查询
"""
v = session.query(Group).first()
print(v.name)
print(v.servers)
"""

# 使用relationship反向查询
"""
v = session.query(Server).first()
print(v.hostname)
print(v.groups)
"""


session.close()

其它：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import time
import threading

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey, UniqueConstraint, Index
from sqlalchemy.orm import sessionmaker, relationship
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.sql import text, func
from sqlalchemy.engine.result import ResultProxy
from db import Users, Hosts, Hobby, Person, Group, Server, Server2Group

engine = create_engine("mysql+pymysql://root:123@127.0.0.1:3306/s6?charset=utf8", max_overflow=0, pool_size=5)
Session = sessionmaker(bind=engine)
session = Session()

# 关联子查询
subqry = session.query(func.count(Server.id).label("sid")).filter(Server.id == Group.id).correlate(Group).as_scalar()
result = session.query(Group.name, subqry)
"""
SELECT `group`.name AS group_name, (SELECT count(server.id) AS sid 
FROM server 
WHERE server.id = `group`.id) AS anon_1 
FROM `group`
"""

# 原生SQL
"""
# 查询
cursor = session.execute('select * from users')
result = cursor.fetchall()

# 添加
cursor = session.execute('insert into users(name) values(:value)',params={"value":'wupeiqi'})  #自定义sql  用 :value：这种形式的占位符
session.commit()
print(cursor.lastrowid)
"""

session.close()

补充：

补充：
原来：
session = Session()
session.close()

支持线程安全，为每一个线程创建单独对象
session =   scroped_session(Sessiom)
session.remove()

subqry = session.query(func.count(Server.id).label("sid")).filter(Server.id == Group.id).correlate(Group).as_scalar()
 相当于： select count(id) as sid from server where server.id = group.id   ps：这里都没查group表，怎么能查到？
 那上面那句怎么解决呢？  correlate(Group).as_scalar() 的作用：表示不会让它查询group表，让它当作一个子查询
result = session.query(Group.name, subqry)  #这步，就是上面的子查询  subqry 的作用： 把上面那句加到前面的映射。
 相当于：  select group.name(select count(id) as sid from server where server.id = group.id) as xxx from group
 select group.name,func(row) : as xx from group  #取group里的每一行数据。

 小结：
　　两种子查询方式：
　　　　　　1.  放在where条件里
　　　　　　2. 放子查询条件放到前面的映射里。