Python全栈工程师之从网页搭建入门到Flask全栈项目实战(5)

1.理解ORM

ORM是MTV模型里面的Model模型
ORM(Object Relational Mapping)，对象关系映射
举例：学生选课

学生和课程这两个实体，一个学生可以选择多门课程，一个课程可以被多名学生选择。这两个实体是多对多的关系，学生选课对应的数据库表

为什么要学习ORM

ORM的重要特性

面向对象的编程思想，方便扩充
少写（几乎不写）SQL，提升开发效率
支持多种类型的数据库，方便切换
ORM技术成熟，能解决绝大部分问题

2.环境安装

2.1.Flask-sqlalchemy介绍及安装

PIP安装： pip install -U Flask-SQLAlchemy
源码安装： python setup.py install
使用国内镜像安装： pip install -U -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple flask-sqlalchemy

常见安装报错：ERROR: Could not install packages due to an OSError:

解决方案：在pip install 后面加上 --user即可

备注：如果是第一次安装flask-sqlalchemy，还需要安装它数据库的依赖mysqlclient。 pip install mysqlclient

安装mysqlclient常见报错： error: Microsoft Visual C++ 14.0 is required. Get it with "Microsoft Visual C++ Build Tools": https://visualstudio.microsoft.com/downloads/

解决方案1：https://blog.csdn.net/alicee_2012/article/details/122726986

解决方案2：https://blog.csdn.net/weixin_42403632/article/details/117087559(我的报错是通过这个解决的)

安装成功

2.2.Flask-sqlalchemy配置

3.ORM的CURD操作

3.1.设计数据库模型并创建表

数据库模型设计

1）绑定到Flask对象： db=SQLAlchemy(app)

2）ORM模型创建：

class User(db.Model):
    id=db.Column(db.Integer,primary_key=True)

3）指定表的名称： __tablename__='weibo_user'

创建和删除表

1）手动创建数据库
2）创建表： >>> db.create_all(bind='db1') #bind='db1'可以不传，当存在需要对多个数据库创建表时，需要添加对应的数据库对象。只有一个库时，不用加
3）删除表： >>> db.drop_all()

实例验证：设计数据库模型，创建/删除表

创建指定名称的表

3.2.数据库模型设计

数据库的表肯定不止一张，同时数据表之间都会有一些关联关系，该如何实现？

通过db.ForeignKey()进行外键关联
通过db.relationship()进行反向引用

 1 from flask import Flask, render_template
 2 from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
 3
 4 app = Flask(__name__)
 5 # 配置数据库的连接参数
 6 app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:*****@*******/test_flask'
 7
 8 db = SQLAlchemy(app)
 9
10
11 class User(db.Model):   #User为模型名称，即类名为模型名称
12     """ 用户的基础信息 """
13     __tablename__ = 'weibo_user'
14     id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
15     username = db.Column(db.String(64), nullable=False)
16     password = db.Column(db.String(256), nullable=False)
17     birth_date = db.Column(db.Date, nullable=True)
18     age = db.Column(db.Integer, default=0)
19
20 class UserAddress(db.Model):
21     """ 用户的地址 """
22     __tablename__ = 'weibo_user_addr'
23     id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
24     addr = db.Column(db.String(256), nullable=False)
25     user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('weibo_user.id'), nullable=False)   #使用db.ForeignKey()进行外键关联
26     user = db.relationship('User', backref=db.backref('address', lazy=True))      #这一行代码不会在weibo_user_addr这张表里面增加一列，它的作用就是为了方便我们操作模型的时候去访问去查询
27     # 使用db.relationship()进行反向引用。反向关联谁呢，关联User模型；建立一个反向引用backref=db.backref()，反向引用给谁呢，给address这个名字自己定义，lazy=True就是我们查询到我们用户对象的时候，不直接把他下面所有的地址列表给他查出来，当我们去访问的时候，访问下面地址列表的时候再给他查出来
28
29 '''
30 接着上面代码举个例子进一步解释说明反向引用：
31 UserAddress里面有个反向引用，引用的谁呢，引用的User
32
33 场景一：
34 user = User()   #得到某一个用户张三，想知道张三下面所有得地址列表怎么办？
35 user.address    #通过user.address就可以获取到到UserAddress这个模型了，就可以找到张三下面得所有地址列表，即地址表内容
36
37 场景二：
38 假设我们查到了某一个地址，也就是UserAddress模型对应数据库的内容
39 addr = UserAddress()   #根据地址如何去查用户表的信息呢？
40 addr.user              #通过addr.user 就得到了User模型的对象，也就是user表对象
41 '''
42
43
44
45 @app.route('/')
46 def mine():
47     """  首页 """
48     return render_template('index.html')

3.3.使用ORM插入、修改、删除数据

继续上面代码和用户表、地址表阐述

新增/修改数据

构造ORM模型对象： user = User('admin','admin@example.com') 。在模型类User里面传递一些参数：用户名、密码、用户id等等即user表数据内容，构造一个user对象
添加到db.session，session可以理解为一个会话（备注：session里面可添加多个对象）： db.session.add(user) ,可以多次调用add传递多个对象
提交到数据库： db.session.commit ，通过commit就完成了在用户表里面添加一条用户记录

新增数据实例：

修改数据实例：

物理删除数据：数据记录在表中直接删掉

通过query.filter_by()查询ORM模型对象： user=User.query.filter_by(username='王五').first() ，通过query.filter_by找到User模型中用户叫王五的数据，first取第一条
添加到db.session，注意这个地方是delete不是add： db.session.delete(user)
提交变更到数据库： db.session.commit

物理删除数据实例：

逻辑删除：相当于软删除，在表中添加一个状态位，比如isvalid字段，用于标记该记录是否删除(0:删除，1:未删除)，其实表中数据记录还在的。

3.4.使用ORM进行数据查询与展示

继续上面代码和用户表、地址表阐述

ORM查询

ORM查询返回的是一个结果集，可以把它看成list。注意：当模型没有使用__tablename__命名表名，那么表名就是模型名即类的名字。

筛选/获取ORM返回结果集：

查询模型(表)所有数据query.all()： User.query.all()
按条件查询
- query.filter_by()： User.query.filter_by(username='张三')
- query.filter()： User.query.filter(User.nickname.endswith('五')).all()
- 可以使用filter()进行一些复杂的查询，：如nickname.endswith() 表中nickname字段是什么结尾的、上面all()是将查询出来的结果全部返回。

对ORM返回结果进行操作：

排序query.order_by()： User.query.order_by(User.username)
查询TOP10的数据 query.limit()： User.query.limit(10).all()

返回单个ORM对象即查询结果只有一条数据

根据主键(primary_key)值查询： User.query.get(1)
获取第一条记录first()： User.query.first()

同时还有一些常用的视图快捷函数：

返回的数据有则返回，无则返回404
- first() vs first_or_404()
- get() vs get_or_404()

多表关联查询
- 方式一：db.session.query(User).join(Address)
- 方式二：User.query.join(Address)
分页(offset/limit)
- 方式一：.offset(offset)
- 方式二：.limit(limit)
- offset和limit使用方法和在mysql中使用一致
分页(paginate)：query对象提供的paginate函数进行分页。 .paginate(page=2,per_page=4) #page当前在第几页，per_page每一页多少条，返回的是一个Pagination的对象。返回的Pagination对象拥有的属性和函数如下
- has_prev/has_next ：是否有上一页/下一页
- items ：当前页的数据列表
- prev_num/next_num ：上一页/下一页的页码
- total ：总记录数
- pages ：总页数

paginate实例练习：

1）准备数据

2）分页： list_user.paginate(page2,per_page=4)

3）在模板中实现分页操作

 1 '''***app.py***'''
 2
 3 from flask import Flask, render_template
 4 from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
 5
 6 app = Flask(__name__)
 7 # 配置数据库的连接参数
 8 app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:**@******/test_flask'
 9 db = SQLAlchemy(app)
10
11
12 class User(db.Model):
13     __tablename__ = 'weibo_user'
14     id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
15     username = db.Column(db.String(64), nullable=False)
16     password = db.Column(db.String(256), nullable=False)
17     birth_date = db.Column(db.Date, nullable=True)
18     age = db.Column(db.Integer, default=0)
19
20
21 class UserAddress(db.Model):
22     """ 用户的地址 """
23     __tablename__ = 'weibo_user_addr'
24     id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
25     addr = db.Column(db.String(256), nullable=False)
26     user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('weibo_user.id'), nullable=False)
27     user = db.relationship('User', backref=db.backref('address', lazy=True))
28
29
30 @app.route('/')
31 def mine():
32     """  首页 """
33     return render_template('index.html')
34
35
36 @app.route('/user/<int:page>/')
37 def list_user(page):
38     """ 用户分页 """
39     per_page = 10 # 每一页的数据大小
40     # 1. 查询用户信息
41     user_ls = User.query
42     # 2. 准备分页的数据
43     user_page_data = user_ls.paginate(page, per_page=per_page)
44     return render_template('list_user.html', user_page_data=user_page_data)

 1 <!--  ***list_user.html***   -->
 2
 3 <!DOCTYPE html>
 4 <html lang="en">
 5 <head>
 6     <meta charset="UTF-8">
 7     <title>用户分页操作</title>
 8 </head>
 9 <body>
10 <h3>总共有{{ user_page_data.total }}用户，当前在第{{ user_page_data.page }}页用户, 总共{{ user_page_data.pages }}页</h3>
11 <p>
12     用户列表：
13
14 <ul>
15     {% for user in user_page_data.items %}
16     <li>{{ user.username }} - {{ user.password }}</li>
17     {% endfor %}
18 </ul>
19 {% if user_page_data.has_prev %}
20 <a href="{{ url_for('list_user', page=user_page_data.prev_num) }}">上一页</a>
21 {%  endif %}
22 {% if user_page_data.has_next %}
23 <a href="{{ url_for('list_user', page=user_page_data.next_num) }}">下一页</a>
24 {% endif %}
25 </p>
26 </body>
27 </html>

思考：

通过本篇ORM学习，实现了可以将模型数据通过视图传递给模板进行展示。那么模板html如何通过视图对模型中的数据进行增删改查？详见下一篇笔记：Flask表单的实现