今天就跟大家聊聊有關(guān)Python數(shù)據(jù)庫(kù)ORM工具sqlalchemy怎么安裝使用，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

創(chuàng)新互聯(lián)建站主要為客戶提供服務(wù)項(xiàng)目涵蓋了網(wǎng)頁(yè)視覺(jué)設(shè)計(jì)、VI標(biāo)志設(shè)計(jì)、全網(wǎng)營(yíng)銷推廣、網(wǎng)站程序開(kāi)發(fā)、HTML5響應(yīng)式成都網(wǎng)站建設(shè)、移動(dòng)網(wǎng)站建設(shè)、微商城、網(wǎng)站托管及網(wǎng)站維護(hù)公司、WEB系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、域名注冊(cè)、國(guó)內(nèi)外服務(wù)器租用、視頻、平面設(shè)計(jì)、SEO優(yōu)化排名。設(shè)計(jì)、前端、后端三個(gè)建站步驟的完善服務(wù)體系。一人跟蹤測(cè)試的建站服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)為成都發(fā)電機(jī)回收行業(yè)客戶提供了網(wǎng)站開(kāi)發(fā)服務(wù)。

SQLAlchemy是python的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)ORM工具，提供了強(qiáng)大的對(duì)象模型間的轉(zhuǎn)換，可以滿足絕大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的需求，并且支持多種數(shù)據(jù)庫(kù)引擎(sqlite，MySQL，postgres,  MongoDB等)，在這里記錄基本用法和學(xué)習(xí)筆記。

一、安裝

通過(guò)pip安裝

$ pip install SQLAlchemy

二、使用

首先是連接到數(shù)據(jù)庫(kù)，SQLALchemy支持多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)引擎，不同的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎連接字符串不一樣，常用的有

mysql://username:password@hostname/database postgresql://username:password@hostname/database sqlite:////absolute/path/to/database sqlite:///c:/absolute/path/to/database

更多連接字符串的介紹參見(jiàn)這里

下面是連接和使用sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)的例子

1. connection

使用傳統(tǒng)的connection的方式連接和操作數(shù)據(jù)庫(kù)

from sqlalchemy import create_engine  # 數(shù)據(jù)庫(kù)連接字符串 DB_CONNECT_STRING = 'sqlite:///:memory:'  # 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)引擎,echo為True,會(huì)打印所有的sql語(yǔ)句 engine = create_engine(DB_CONNECT_STRING, echo=True)  # 創(chuàng)建一個(gè)connection，這里的使用方式與python自帶的sqlite的使用方式類似 with engine.connect() as con:     # 執(zhí)行sql語(yǔ)句，如果是增刪改，則直接生效，不需要commit     rs = con.execute('SELECT 5')     data = rs.fetchone()[0]     print "Data: %s" % data

與python自帶的sqlite不同，這里不需要Cursor光標(biāo)，執(zhí)行sql語(yǔ)句不需要commit

2. connection事務(wù)

使用事務(wù)可以進(jìn)行批量提交和回滾

from sqlalchemy import create_engine  # 數(shù)據(jù)庫(kù)連接字符串 DB_CONNECT_STRING = 'sqlite:////Users/zhengxiankai/Desktop/Document/db.sqlite' engine = create_engine(DB_CONNECT_STRING, echo=True)  with engine.connect() as connection:     trans = connection.begin()     try:         r1 = connection.execute("select * from User")         r2 = connection.execute("insert into User(name, age) values(?, ?)", 'bomo', 24)         trans.commit()     except:         trans.rollback()         raise

3. session

connection是一般使用數(shù)據(jù)庫(kù)的方式，sqlalchemy還提供了另一種操作數(shù)據(jù)庫(kù)的方式，通過(guò)session對(duì)象，session可以記錄和跟蹤數(shù)據(jù)的改變，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提交，并且支持強(qiáng)大的ORM的功能，下面是基本使用

from sqlalchemy import create_engine from sqlalchemy.orm import sessionmaker  # 數(shù)據(jù)庫(kù)連接字符串 DB_CONNECT_STRING = 'sqlite:////Users/zhengxiankai/Desktop/Document/db.sqlite'  # 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)引擎,echo為True,會(huì)打印所有的sql語(yǔ)句 engine = create_engine(DB_CONNECT_STRING, echo=True)  # 創(chuàng)建會(huì)話類 DB_Session = sessionmaker(bind=engine)  # 創(chuàng)建會(huì)話對(duì)象 session = DB_Session()  # dosomething with session  # 用完記得關(guān)閉，也可以用with session.close()

上面創(chuàng)建了一個(gè)session對(duì)象，接下來(lái)可以操作數(shù)據(jù)庫(kù)了，session也支持通過(guò)sql語(yǔ)句操作數(shù)據(jù)庫(kù)

session.execute('select * from User') session.execute("insert into User(name, age) values('bomo', 13)") session.execute("insert into User(name, age) values(:name, :age)", {'name': 'bomo', 'age':12})  # 如果是增刪改，需要commit session.commit()

注意參數(shù)使用dict，并在sql語(yǔ)句中使用:key占位

4. ORM

上面簡(jiǎn)單介紹了sql的簡(jiǎn)單用法，既然是ORM框架，我們先定義兩個(gè)模型類User和Role，sqlalchemy的模型類繼承自一個(gè)由declarative_base()方法生成的類，我們先定義一個(gè)模塊Models.py生成Base類

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base  Base = declarative_base()

User.py

from sqlalchemy import Column, Integer, String from Models import Base  class User(Base):     __tablename__ = 'User'     id = Column('id', Integer, primary_key=True, autoincrement=True)     name = Column('name', String(50))     age = Column('age', Integer)

Role.py

from sqlalchemy import Column, Integer, String from Models import Base  class Role(Base):     __tablename__ = 'Role'     id = Column('id', Integer, primary_key=True, autoincrement=True)     name = Column('name', String(50))

從上面很容易看出來(lái)，這里的模型對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的表，模型支持的類型有Integer, String, Boolean, Date, DateTime,  Float，更多類型包括類型對(duì)應(yīng)的Python的類型參見(jiàn)：這里

Column構(gòu)造函數(shù)相關(guān)設(shè)置

• name：名稱

• type_：列類型

• autoincrement：自增

• default：默認(rèn)值

• index：索引

• nullable：可空

• primary_key：外鍵

更多介紹參見(jiàn)這里

接下來(lái)通過(guò)session進(jìn)行增刪改查

from sqlalchemy import create_engine from sqlalchemy.orm import sessionmaker from User import User from Role import Role from Models import Base  DB_CONNECT_STRING = 'sqlite:////Users/zhengxiankai/Desktop/Document/db.sqlite' engine = create_engine(DB_CONNECT_STRING, echo=True) DB_Session = sessionmaker(bind=engine) session = DB_Session()  # 1. 創(chuàng)建表（如果表已經(jīng)存在，則不會(huì)創(chuàng)建） Base.metadata.create_all(engine)  # 2. 插入數(shù)據(jù) u = User(name = 'tobi', age = 200) r = Role(name = 'user')  # 2.1 使用add，如果已經(jīng)存在，會(huì)報(bào)錯(cuò) session.add(u) session.add(r) session.commit() print r.id  # 3 修改數(shù)據(jù) # 3.1 使用merge方法，如果存在則修改，如果不存在則插入 r.name = 'admin' session.merge(r)  # 3.2 也可以通過(guò)這種方式修改 session.query(Role).filter(Role.id == 1).update({'name': 'admin'})  # 4. 刪除數(shù)據(jù) session.query(Role).filter(Role.id == 1).delete()  # 5. 查詢數(shù)據(jù) # 5.1 返回結(jié)果集的第二項(xiàng) user = session.query(User).get(2)  # 5.2 返回結(jié)果集中的第2-3項(xiàng) users = session.query(User)[1:3]  # 5.3 查詢條件 user = session.query(User).filter(User.id < 6).first()  # 5.4 排序 users = session.query(User).order_by(User.name)  # 5.5 降序（需要導(dǎo)入desc方法） from sqlalchemy import desc users = session.query(User).order_by(desc(User.name))  # 5.6 只查詢部分屬性 users = session.query(User.name).order_by(desc(User.name)) for user in users:     print user.name  # 5.7 給結(jié)果集的列取別名 users = session.query(User.name.label('user_name')).all() for user in users:     print user.user_name  # 5.8 去重查詢（需要導(dǎo)入distinct方法） from sqlalchemy import distinct users = session.query(distinct(User.name).label('name')).all()  # 5.9 統(tǒng)計(jì)查詢 user_count = session.query(User.name).order_by(User.name).count() age_avg = session.query(func.avg(User.age)).first() age_sum = session.query(func.sum(User.age)).first()  # 5.10 分組查詢 users = session.query(func.count(User.name).label('count'), User.age).group_by(User.age) for user in users:     print 'age:{0}, count:{1}'.format(user.age, user.count)  session.close()

5. 多表關(guān)系

上面的所有操作都是基于單個(gè)表的操作，下面是多表以及關(guān)系的使用，我們修改上面兩個(gè)表，添加外鍵關(guān)聯(lián)(一對(duì)多和多對(duì)一)

User模型

from sqlalchemy import Column, Integer, String from sqlalchemy import ForeignKey from sqlalchemy.orm import relationship from Models import Base  class User(Base):     __tablename__ = 'users'     id = Column('id', Integer, primary_key=True, autoincrement=True)     name = Column('name', String(50))     age = Column('age', Integer)      # 添加角色id外鍵(關(guān)聯(lián)到Role表的id屬性)     role_id = Column('role_id', Integer, ForeignKey('roles.id'))     # 添加同表外鍵     second_role_id = Column('second_role_id', Integer, ForeignKey('roles.id'))      # 添加關(guān)系屬性，關(guān)聯(lián)到role_id外鍵上     role = relationship('Role', foreign_keys='User.role_id', backref='User_role_id')     # 添加關(guān)系屬性，關(guān)聯(lián)到second_role_id外鍵上     second_role = relationship('Role', foreign_keys='User.second_role_id', backref='User_second_role_id')

Role模型

from sqlalchemy import Column, Integer, String from sqlalchemy.orm import relationship from Models import Base  class Role(Base):     __tablename__ = 'roles'     id = Column('id', Integer, primary_key=True, autoincrement=True)     name = Column('name', String(50))      # 添加關(guān)系屬性，關(guān)聯(lián)到User.role_id屬性上     users = relationship("User", foreign_keys='User.role_id', backref="Role_users")     # 添加關(guān)系屬性，關(guān)聯(lián)到User.second_role_id屬性上     second_users = relationship("User", foreign_keys='User.second_role_id', backref="Role_second_users")

這里有一點(diǎn)需要注意的是，設(shè)置外鍵的時(shí)候ForeignKey('roles.id')這里面使用的是表名和表列，在設(shè)置關(guān)聯(lián)屬性的時(shí)候relationship('Role',  foreign_keys='User.role_id',  backref='User_role_id')，這里的foreign_keys使用的時(shí)候類名和屬性名

接下來(lái)就可以使用了

u = User(name='tobi', age=200)  r1 = Role(name='admin') r2 = Role(name='user')  u.role = r1 u.second_role = r2  session.add(u) session.commit()  # 查詢（對(duì)于外鍵關(guān)聯(lián)的關(guān)系屬性可以直接訪問(wèn)，在需要用到的時(shí)候session會(huì)到數(shù)據(jù)庫(kù)查詢） roles = session.query(Role).all() for role in roles:     print 'role:{0} users'     for user in role.users:         print '\t{0}'.format(user.name)     print 'role:{0} second_users'     for user in role.second_users:         print '\t{0}'.format(user.name)

上面表示的是一對(duì)多(多對(duì)一)的關(guān)系，還有一對(duì)一，多對(duì)多，如果要表示一對(duì)一的關(guān)系，在定義relationship的時(shí)候設(shè)置uselist為False(默認(rèn)為True)，如在Role中

class Role(Base):     ...     user = relationship("User", uselist=False, foreign_keys='User.role_id', backref="Role_user")

6. 多表查詢

多表查詢通常使用join進(jìn)行表連接，***個(gè)參數(shù)為表名，第二個(gè)參數(shù)為條件，例如

users = db.session.query(User).join(Role, Role.id == User.role_id)  for u in users:     print u.name

join為內(nèi)連接，還有左連接outerjoin，用法與join類似，右連接和全外鏈接在1.0版本上不支持，通常來(lái)說(shuō)有這兩個(gè)結(jié)合查詢的方法基本夠用了，1.1版本貌似添加了右連接和全外連接的支持，但是目前只是預(yù)覽版

還可以直接查詢多個(gè)表，如下

result = db.session.query(User, Role).filter(User.role_id = Role.id) # 這里選擇的是兩個(gè)表，使用元組獲取數(shù)據(jù) for u, r in result:       print u.name

三、數(shù)據(jù)庫(kù)遷移

sqlalchemy的數(shù)據(jù)庫(kù)遷移/升級(jí)有兩個(gè)庫(kù)支持alembic和sqlalchemy-migrate

由于sqlalchemy-migrate在2011年發(fā)布了0.7.2版本后，就已經(jīng)停止更新了，并且已經(jīng)不維護(hù)了，也積累了很多bug，而alembic是較后來(lái)才出現(xiàn)，而且是sqlalchemy的作者開(kāi)發(fā)的，有良好的社區(qū)支持，所以在這里只學(xué)習(xí)alembic這個(gè)庫(kù)

alembic實(shí)現(xiàn)了類似git/svn的版本管理的控制，我們可以通過(guò)alembic維護(hù)每次升級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的版本

1. 安裝

通過(guò)pip安裝，pip會(huì)自動(dòng)安裝相關(guān)的依賴

$ pip install alembic

2. 初始化

安裝完成后再項(xiàng)目根目錄運(yùn)行

yourproject/     alembic.ini     YOUR_ALEMBIC_DIR/         env.py         README         script.py.mako         versions/             3512b954651e_add_account.py             2b1ae634e5cd_add_order_id.py             3adcc9a56557_rename_username_field.py

其中

• alembic.ini 提供了一些基本的配置

• env.py 每次執(zhí)行Alembic都會(huì)加載這個(gè)模塊，主要提供項(xiàng)目Sqlalchemy Model 的連接

• script.py.mako 遷移腳本生成模版

• versions 存放生成的遷移腳本目錄

默認(rèn)情況下創(chuàng)建的是基于單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的，如果需要支持多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)或其他，可以通過(guò)alembic list_templates查看支持的模板

$ alembic list_templates Available templates:  generic - Generic single-database configuration. multidb - Rudimentary multi-database configuration. pylons - Configuration that reads from a Pylons project environment.  Templates are used via the 'init' command, e.g.:    alembic init --template generic ./scripts

3. 配置

使用之前，需要配置一下鏈接字符串，打開(kāi)alembic.ini文件，設(shè)置sqlalchemy.url連接字符串，例如

sqlalchemy.url = sqlite:////Users/zhengxiankai/Desktop/database.db

其他參數(shù)可以參見(jiàn)官網(wǎng)說(shuō)明：http://alembic.zzzcomputing.com/en/latest/tutorial.html

4. 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)版本

接下來(lái)我們創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)版本，并新建兩個(gè)表

$ alembic revision -m 'create table'

創(chuàng)建一個(gè)版本(會(huì)在yourproject/YOUR_ALEMBIC_DIR/versions/文件夾中創(chuàng)建一個(gè)python文件1a8a0d799b33_create_table.py)

該python模塊包含upgrade和downgrade兩個(gè)方法，在這里添加一些新增表的邏輯

"""create table  Revision ID: 4fd533a56b34 Revises: Create Date: 2016-09-18 17:20:27.667100  """ from alembic import op import sqlalchemy as sa   # revision identifiers, used by Alembic. revision = '4fd533a56b34' down_revision = None branch_labels = None depends_on = None  def upgrade():     # 添加表     op.create_table(         'account',         sa.Column('id', sa.Integer, primary_key=True),         sa.Column('name', sa.String(50), nullable=False),         sa.Column('description', sa.Unicode(200)),     )      # 添加列     # op.add_column('account', sa.Column('last_transaction_date', sa.DateTime))    def downgrade():     # 刪除表     op.drop_table('account')      # 刪除列     # op.drop_column('account', 'last_transaction_date')

這里使用到了了op對(duì)象，關(guān)于op對(duì)象的更多API使用，參見(jiàn)這里

5. 升級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)

剛剛實(shí)現(xiàn)了升級(jí)和降級(jí)的方法，通過(guò)下面命令升級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)到***版本

$ alembic upgrade head

這時(shí)候可以看到數(shù)據(jù)庫(kù)多了兩個(gè)表alembic_version和account，alembic_version存放數(shù)據(jù)庫(kù)版本

關(guān)于升級(jí)和降級(jí)的其他命令還有下面這些

# 升到***版本 $ alembic upgrade head  # 降到最初版本 $ alembic downgrade base  # 升兩級(jí) $ alembic upgrade +2  # 降一級(jí) $ alembic downgrade -1  # 升級(jí)到制定版本 $ alembic upgrade e93b8d488143  # 查看當(dāng)前版本 $ alembic current  # 查看歷史版本詳情 $ alembic history --verbose  # 查看歷史版本（-r參數(shù)）類似切片 $ alembic history -r1975ea:ae1027 $ alembic history -r-3:current $ alembic history -r1975ea:

6. 通過(guò)元數(shù)據(jù)升級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)

上面我們是通過(guò)API升級(jí)和降級(jí)，我們也可以直接通過(guò)元數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)庫(kù)，也就是自動(dòng)生成升級(jí)代碼，先定義兩個(gè)Model(User,Role)，這里我定義成三個(gè)文件

yourproject/     YOUR_ALEMBIC_DIR/     tutorial/Db         Models.py         User.py         Role.py

代碼就放在一起了

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base from sqlalchemy import Column, Integer, String Base = declarative_base()  class User(Base):     __tablename__ = 'users'      id = Column('id', Integer, primary_key=True, autoincrement=True)     name = Column('name', String)  class Role(Base):     __tablename__ = 'roles'      id = Column('id', Integer, primary_key=True, autoincrement=True)     name = Column('name', String)

在YOUR_ALEMBIC_DIR/env.py配置元數(shù)據(jù)

target_metadata = None

改為

import os import sys  # 這里需要添加相對(duì)路徑到sys.path，否則會(huì)引用失敗，嘗試過(guò)使用相對(duì)路徑，但各種不好使，還是使用這種方法靠譜些 sys.path.append(os.path.abspath(os.path.join(os.getcwd(), "../yourproject/tutorial/Db")))  from User import User from Role import Role from Models import Base target_metadata = Base.metadata

os.path.join(os.getcwd()這個(gè)獲取到的地址不是env.py的路徑，而是根目錄

在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)版本的時(shí)候添加--autogenerate參數(shù)，就會(huì)從Base.metadata元數(shù)據(jù)中生成腳本

$ alembic revision --autogenerate -m "add user table"

這時(shí)候會(huì)在生成升級(jí)代碼

"""add user table  Revision ID: 97de1533584a Revises: 8678ab6d48c1 Create Date: 2016-09-19 21:58:00.758410  """ from alembic import op import sqlalchemy as sa   # revision identifiers, used by Alembic. revision = '97de1533584a' down_revision = '8678ab6d48c1' branch_labels = None depends_on = None  def upgrade():     ### commands auto generated by Alembic - please adjust! ###     op.create_table('roles',     sa.Column('id', sa.Integer(), nullable=False),     sa.Column('name', sa.String(), nullable=True),     sa.PrimaryKeyConstraint('id')     )     op.create_table('users',     sa.Column('id', sa.Integer(), nullable=False),     sa.Column('name', sa.String(), nullable=True),     sa.PrimaryKeyConstraint('id')     )     op.drop_table('account')     ### end Alembic commands ###   def downgrade():     ### commands auto generated by Alembic - please adjust! ###     op.create_table('account',     sa.Column('id', sa.INTEGER(), nullable=False),     sa.Column('name', sa.VARCHAR(length=50), nullable=False),     sa.Column('description', sa.VARCHAR(length=200), nullable=True),     sa.Column('last_transaction_date', sa.DATETIME(), nullable=True),     sa.PrimaryKeyConstraint('id')     )     op.drop_table('users')     op.drop_table('roles')     ### end Alembic commands ###

由于我沒(méi)有定義account模型，會(huì)被識(shí)別為刪除，如果刪除了model的列的聲明，則會(huì)被識(shí)別為刪除列，自動(dòng)生成的版本我們也可以自己修改，然后執(zhí)行升級(jí)命令即可升級(jí)alembic  upgrade head

需要注意的是

1. Base.metadata聲明的類必須以數(shù)據(jù)庫(kù)中的一一對(duì)應(yīng)，如果數(shù)據(jù)庫(kù)中有的表，而在元數(shù)據(jù)中沒(méi)有，會(huì)識(shí)別成刪除表

2. revision創(chuàng)建版本之前執(zhí)行之前需要升級(jí)到***版本

3. 配置Base之前，需要保證所有的Model都已經(jīng)執(zhí)行(即導(dǎo)入)過(guò)一次了，否則無(wú)法讀取到，也就是需要把所有Model都import進(jìn)來(lái)

數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)有風(fēng)險(xiǎn)，升級(jí)前***先檢查一遍upgrade函數(shù)，可以的話做好備份哈

四、常見(jiàn)問(wèn)題

1. String長(zhǎng)度問(wèn)題

如果使用mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，String類型對(duì)應(yīng)的是VARCHAR類型，需要指定長(zhǎng)度，否則會(huì)報(bào)下面錯(cuò)誤，而在sqlite不會(huì)出現(xiàn)

(in table 'user', column 'name'): VARCHAR requires a length on dialect mysql

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