Python的Flask框架與數(shù)據(jù)庫連接的教程_

1、Python的Flask框架與數(shù)據(jù)庫連接的教程_ 這篇文章主要介紹了Python的Flask框架與數(shù)據(jù)庫連接的教程,是Flask框架學習當中的基本學問,需要的伴侶可以參考下 指令行方式運行Python腳本 在這個章節(jié)中，我們將寫一些簡潔的數(shù)據(jù)庫管理腳本。在此之前讓我們來復習一下如何通過指令行方式執(zhí)行Python腳本. 假如Linux 或者OS X的操作系統(tǒng)，需要有執(zhí)行腳本的權(quán)限。例如： chmod a+x script.py 該腳本有個指向用法說明器的指令行。再腳本給予執(zhí)行權(quán)限后就可以通過指令行執(zhí)行，就像這樣： like this: ./script.py arguments 然而，在Wind

2、ows系統(tǒng)上這樣做是不行的，你必需供應Python說明器作為必選參數(shù)，如： 代碼如下: flask/Scripts/python script.py 為了避開Python說明器路徑輸入出錯，你可以將你的文件夾microoblog/flask/Scripts添加到系統(tǒng)路徑，確保能正常顯示Python說明器。 從現(xiàn)在開頭，在Linux/OS X上的語句簡潔。假如你用法Windows系統(tǒng)請記得轉(zhuǎn)換語句。 在Flask用法數(shù)據(jù)庫 我們將用法Flask-SQLAlchemy 的擴展來管理數(shù)據(jù)庫。由SQLAlchemy項目供應的，已封裝了關(guān)系對象映射(ORM)的一個插件。 ORMs允許數(shù)據(jù)庫程序用對象的方

3、式替代表和SQL語句。面對對象的操作被ORM轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫指令。這樣就意味著，不用sql語句，讓Flask-SQLAlchemy為我們執(zhí)行sql語句。 遷移 大多數(shù)數(shù)據(jù)庫教程都掩蓋了創(chuàng)建和用法一個數(shù)據(jù)庫的方法，但是沒有充分解決當應用程序擴展時數(shù)據(jù)庫更新的問題。通常，你會刪除舊的數(shù)據(jù)庫，然后再創(chuàng)建一個新的數(shù)據(jù)庫來達到更新的效果，這樣就丟失了全部的數(shù)據(jù)。假如這些數(shù)據(jù)創(chuàng)建起來很費勁，那么我們不得不寫導入導出的腳本了。 幸運的是，我們有了更好的方案. 我們現(xiàn)在可以用法SQLAlchemy-migrate做數(shù)據(jù)庫遷移的更新了，雖然它增加了數(shù)據(jù)庫啟動時的負擔，但這點小小的代價還是值得的，到底我們不用擔憂手動

4、遷移數(shù)據(jù)庫的問題了。 理論學習完畢，我們開頭吧! 配置 我們的小程序用法sqlite數(shù)據(jù)庫。sqlite是小程序數(shù)據(jù)庫的最佳選擇，一個可以以單文件存儲的數(shù)據(jù)庫。 在我們的配置文件中添加新的配置項 (fileconfig.py): import os basedir = os.path.abspath(os.path.dirname(_file_) SQLALCHEMY_DATABASE_URI = sqlite:/ + os.path.join(basedir, app.db) SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO = os.path.join(basedir, db_reposit

5、ory) SQLALCHEMY_DATABASE_URI是the Flask-SQLAlchemy必需的擴展。這是我們的數(shù)據(jù)庫文件的路徑。 SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO 是用來存儲SQLAlchemy-migrate數(shù)據(jù)庫文件的文件夾。 最終，初始化應用的時候也需要初始化數(shù)據(jù)庫。這里是升級后的init文件(fileapp/_init)： from flask import Flask from flask.ext.sqlalchemy import SQLAlchemy app = Flask(_name_) app.config.from_object(config) db

6、 = SQLAlchemy(app) from app import views, models 留意生成的腳本已改動2個地方。我們現(xiàn)在開頭創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的adb對象，引用新的模塊。馬上來寫這個模塊。 數(shù)據(jù)庫模型 我們在數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫model層被映射為一些類里面的對象，ORM層將依據(jù)類對象映射到數(shù)據(jù)庫對應的字段. 讓我們來創(chuàng)建個映射到users的model。用法 SQL Designer工具，我們創(chuàng)建了代表users表的一個圖標: 2021420211420213.png (195146) id字段通常作為主鍵的形式用在全部的models里面，每個在數(shù)據(jù)庫中的user都有一個指定的唯

7、一id值。幸運的是，這些都是自動的，我們只需要供應一個id字段。 nickname和email字段被定義為string類型，他們的長度也已經(jīng)被指定，這樣可以節(jié)約數(shù)據(jù)庫存儲空間。 role字段被定義為integer類型，我們用來標識users是admins還是其他類型。 現(xiàn)在我們已經(jīng)明確了users表的結(jié)構(gòu)，接下來轉(zhuǎn)換為編碼的工作將相當簡潔了(fileapp/models.py)： from app import db ROLE_USER = 0 ROLE_ADMIN = 1 class User(db.Model): id = db.Column(db.Integer, primary_key

8、 = True) nickname = db.Column(db.String(64), index = True, unique = True) email = db.Column(db.String(120), index = True, unique = True) role = db.Column(db.SmallInteger, default = ROLE_USER) def _repr_(self): return User %r % (self.nickname) User類把我們剛剛創(chuàng)建的幾個字段定義為類變量。字段用法db.Column類創(chuàng)建實例，字段的類型作為參數(shù)，另外還供

9、應一些其他可選參數(shù)。例如，標識字段唯一性和索引的參數(shù). _repr_方法告訴Python如何打印class對象，便利我們調(diào)試用法。 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 把配置和model放到正確的名目位置，現(xiàn)在我們創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫文件。SQLAlchemy-migrate包自帶指令行工具和APIs來創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，這樣的方式可以便利以后更新。但是我覺得用法這個指令行工具有些別扭，所以我自己寫了個python腳原來調(diào)用遷移的APIs. 這里有個創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的腳本 (filedb_create.py): #!flask/bin/python from migrate.versioning import api from config

10、 import SQLALCHEMY_DATABASE_URI from config import SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO from app import db import os.path db.create_all() if not os.path.exists(SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO): api.create(SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO, database repository) api.version_control(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO)

11、else: api.version_control(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO, api.version(SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO) 留意這個腳本是完全通用的，全部的應用路徑名都是從配置文件讀取的。當你用在自己的項目時，你可以把腳本拷貝到你apps名目下就能正常用法了。 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫你只需要運行下面的一條指令(留意windows下略微有些不同): ./db_create.py 運行這條指令之后，你就創(chuàng)建了一個新的app.db文件。這是個支持遷移的空sqlite數(shù)據(jù)庫，同時也會生成一個帶有幾個文件的db_r

12、epository名目，這是SQLAlchemy-migrate存儲數(shù)據(jù)庫文件的地方，留意假如數(shù)據(jù)庫已存在它就不會再重新生成了。這將關(guān)心我們在丟失了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫后，再次自動創(chuàng)建出來。. 第一次遷移 既然我們已經(jīng)定義好了model，也把它和數(shù)據(jù)庫做了關(guān)聯(lián)，接下來我們來初次嘗試下做一個轉(zhuǎn)變應用數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的一次遷移，這將關(guān)心我們從一個空的數(shù)據(jù)庫變成一個可以存儲users信息的數(shù)據(jù)庫。 做一個遷移我用法另一個Python小助手腳本 (filedb_migrate.py): #!flask/bin/python import imp from migrate.versioning import api

13、from app import db from config import SQLALCHEMY_DATABASE_URI from config import SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO migration = SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO + /versions/%03d_migration.py % (api.db_version(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO) + 1) tmp_module = imp.new_module(old_model) old_model = api.c

14、reate_model(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO) exec old_model in tmp_module._dict_ script = api.make_update_script_for_model(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO, tmp_module.meta, db.metadata) open(migration, wt).write(script) a = api.upgrade(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLAL

15、CHEMY_MIGRATE_REPO) print New migration saved as + migration print Current database version: + str(api.db_version(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO) 這個腳本看起來很簡單，其實做的東西真不多。SQLAlchemy-migrate通過對比數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)(從app.db文件讀取)和models結(jié)構(gòu)(從app/models.py文件讀取)的方式來創(chuàng)建遷移任務(wù)，兩者之間的差異將作為一個遷移腳本記錄在遷移庫中，遷移腳本知道如何應用

16、或者撤銷一次遷移，所以它可以便利的升級或者降級一個數(shù)據(jù)庫的格式。 雖然我用法上面的腳本自動生成遷移時沒遇到什么問題，但有時候真的很難決定數(shù)據(jù)庫舊格式和新格式畢竟有啥轉(zhuǎn)變。為了讓SQLAlchemy-migrate更簡單確定數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)變，我從來不給現(xiàn)有字段重命名，限制了添加刪除models、字段，或者對現(xiàn)有字段的類型修改。我總是檢查下生成的遷移腳本是否正確。 不用多講，在你試圖遷移數(shù)據(jù)庫前必需做好備份，以防消失問題。不要在生產(chǎn)用的數(shù)據(jù)庫上運行第一次用法的腳本，先在開發(fā)用的數(shù)據(jù)庫上運行下。 連續(xù)前進，記錄下我們的遷移: ./db_migrate.py 腳本將打印出以下信息: New migrati

17、on saved as db_repository/versions/001_migration.py Current database version: 1 這個腳本信息顯示了遷移腳本的存放位置，還有當前數(shù)據(jù)庫的版本號?？諗?shù)據(jù)庫的版本號是0，當我們導入users信息后版本號變?yōu)?. 數(shù)據(jù)庫的升級和回滾 現(xiàn)在你可能想知道為什么我們要做額外的工作來做數(shù)據(jù)庫的遷移記錄。 試想一下，你有個應用在開發(fā)機器上，同時服務(wù)器上也有一個復制的應用正在運行。 比方說，在你產(chǎn)品的下個版本你的models層作了修改，比如增加了一個新表。沒有遷移文件的話，你需要同時解決在開發(fā)機和服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫格式修改的問題，這將是個

18、很大的工作量。 假如你已經(jīng)有了一個支持遷移的數(shù)據(jù)庫，那么當你向生產(chǎn)服務(wù)器發(fā)布新的應用版本時，你只需要記錄下新的遷移記錄，把遷移腳本拷貝到你的生產(chǎn)服務(wù)器上，然后運行一個簡潔的應用轉(zhuǎn)變腳本就行。數(shù)據(jù)庫的升級可以用法下面的Python腳本(filedb_upgrade.py)： #!flask/bin/python from migrate.versioning import api from config import SQLALCHEMY_DATABASE_URI from config import SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO api.upgrade(SQLALCHEMY_

19、DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO) print Current database version: + str(api.db_version(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO) 當你運行上面的腳本時，數(shù)據(jù)庫將升級到最新版本，并通過腳本將轉(zhuǎn)變信息存儲到數(shù)據(jù)庫中。 把數(shù)據(jù)庫回滾到舊的格式，這是不常見的一個方式，但以防萬一，SQLAlchemy-migrate也很好的支持(filedb_downgrade.py): #!flask/bin/python from migrate.versioni

20、ng import api from config import SQLALCHEMY_DATABASE_URI from config import SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO v = api.db_version(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO) api.downgrade(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO, v - 1) print Current database version: + str(api.db_version(SQLALCH

21、EMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO) 這個腳本將回滾數(shù)據(jù)庫的一個版本，你可以通過運行多次的方式向前回滾多個版本。 數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián) 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫最擅長存儲數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。假如用戶會寫一篇微博，用戶的信息被存儲在users表中，微博存儲在post表中。記錄誰寫的微博最有效的方式是建立兩條數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián). 一旦用戶和微博的關(guān)系表建立之后，我們有兩種查詢方式可以用法。.最瑣碎的一個就是當你看到一篇微博，你想知道是哪個用戶寫的。更簡單的一個是反向的查詢，假如你知道一個用戶，你想了解下他寫的全部微博。Flask-SQLAlchemy將給我們供應對兩種方式查詢的關(guān)

22、心。 讓我們對數(shù)據(jù)做一下擴展來存儲微博信息，這樣我們就能看到對應的關(guān)系了。我們回到我們用法的數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具來創(chuàng)建個posts表： 2021420211721484.png (405146) posts表包含一個必需的id,微博的內(nèi)容body，還有一個時間戳。沒有什么新東西，但是user_id字段值得說明下。 我們想建立用戶和他們寫的微博之間的關(guān)聯(lián)，這種方法就是通過添加一個包含用戶id的字段來標識誰寫的微博，這個id叫做外鍵。我們的數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具也顯示了外鍵作為一個外鍵和id字段指向表的連接。這種關(guān)聯(lián)叫做一對多關(guān)聯(lián)，也就是一個用戶可以寫多篇文章。 讓我們修改下models來響應這些改變 (app

23、/models.py): from app import db ROLE_USER = 0 ROLE_ADMIN = 1 class User(db.Model): id = db.Column(db.Integer, primary_key = True) nickname = db.Column(db.String(64), unique = True) email = db.Column(db.String(120), unique = True) role = db.Column(db.SmallInteger, default = ROLE_USER) posts = db.rela

24、tionship(Post, backref = author, lazy = dynamic) def _repr_(self): return User %r % (self.nickname) class Post(db.Model): id = db.Column(db.Integer, primary_key = True) body = db.Column(db.String(140) timestamp = db.Column(db.DateTime) user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey(user.id) def _repr

25、_(self): return Post %r % (self.body) 我們增加了一個表示用戶寫的微博的Post類，user_id字段在Post類中被初始化指定為一個外鍵，因此Flask-SQLAlchemy會知道這個字段將會和用戶做關(guān)聯(lián)。 留意我們還在User類中添加了一個新字段命名為posts，它被定義成一個db.relationship字段，這個字段并非是數(shù)據(jù)庫中實際存在的字段，所以它不在我們的數(shù)據(jù)庫圖表中。對于一對多的關(guān)聯(lián)db.relationship字段通常只需要在一邊定義。依據(jù)這個關(guān)聯(lián)我們可以獵取到用戶的微博列表。db.relationship的第一個參數(shù)表示“many”一方的

26、類名。backref參數(shù)定義了一個字段將many類的對象指回到one對象，就我們而言，我們可以用法psot.author獵取到User實例創(chuàng)建一個微博。假如理解不了不要擔憂，在文章的后面我們將通過一個例子來說明。 讓我們用另外一個遷移文件記錄下這次的轉(zhuǎn)變。簡潔運行下面腳本： ./db_migrate.py 運行腳本后將得到如下輸出： New migration saved as db_repository/versions/002_migration.py Current database version: 2 我們沒必要每次都用一個獨立的遷移文件來記錄數(shù)據(jù)庫model層的小改變，一個遷移文件

27、通常只是記錄一個發(fā)布版本的轉(zhuǎn)變。接下來更重要的事情是我們需要了解下遷移系統(tǒng)的工作原理。 應用實踐 我們已經(jīng)花了大量的時間在數(shù)據(jù)庫定義上，但是我們?nèi)耘f沒有看到他是如何工作的，由于我們的應用程序里沒有任何的數(shù)據(jù)相關(guān)的編碼，接下來我們將在Python說明器里用法我們的嶄新數(shù)據(jù)庫吧。 連續(xù)前進，啟動Python。 在 Linux 或者 OS X: 代碼如下: flask/bin/python Windows下: 代碼如下: flask/Scripts/python 當你在Python指令行提示符中輸入下面信息： from app import db, models 這樣我們的數(shù)據(jù)庫模塊和models就

28、被加載到了內(nèi)存里. 讓我們來創(chuàng)建個新用戶： u = models.User(nickname=john, role=models.ROLE_USER) db.session.add(u) mit() 在同一個會話環(huán)境下更改數(shù)據(jù)庫，多次的修改可以積累到一個會話中最終通過調(diào)用一個mit()指令提交，提交同時也保證了原子性。假如在會話中消失了錯誤，會調(diào)用db.session.rollback()把數(shù)據(jù)庫回滾到會話之前的狀態(tài)。假如調(diào)用的既不是提交也不是回滾，那么系統(tǒng)會默認回滾這個會話。Sessions(會話)保證了數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)全都性。 讓我們來添加另外一個用戶： u = models.User(nic

29、kname=susan, , role=models.ROLE_USER) db.session.add(u) mit() 現(xiàn)在我們可以查詢出用戶信息： users = models.User.query.all() print users User ujohn, User ususan for u in users: . print u.id,u.nickname . 1 john 2 susan 此處我們用法了query查詢函數(shù)，在全部的model類中都可以用法這個函數(shù)。留意id是如何自動生成的。 還有另外一種方式來查詢，假如我們知道了用戶的id，我們可以用法下面的方式查找用戶信息： u = models.User.query.get(1) print u User ujohn 現(xiàn)在讓我們添加一條微博信息： import datetime u = models.User.query.get(1) p = models.Post(body=my first post!, t