Python 元类编程实现一个简单的 ORM
概述
什么是ORM?
ORM全称“Object Relational Mapping”,即对象-关系映射,就是把关系数据库的一行映射为一个对象,也就是一个类对应一个表,这样,写代码更简单,不用直接操作SQL语句。
现在我们就要实现简易版ORM。
效果
class Person(Model):
"""
定义类的属性到列的映射
"""
pid = IntegerField('id')
names = StringField('username')
email = StringField('email')
password = StringField('password') p = Person(pid=10086, names='晓明', email='10086@163.com', password='123456')
p.save()
通过执行save()方法 动态生成sql插入语句, 是不是很神奇, 那我们现在开始解析原理吧
步骤
首先我们要定义一个 Field 类 它负责保存数据库表的字段名和字段类型:
class Field(object):
def __init__(self, name, column_type):
self.name = name
self.column_type = column_type
def __str__(self):
return '<%s:%s>' % (self.__class__.__name__, self.name)
在 Field
的基础上,进一步定义各种类型的 Field
,比如 StringField
,IntegerField
等等:
class StringField(Field):
def __init__(self, name):
super(StringField, self).__init__(name, 'varchar(100)') class IntegerField(Field):
def __init__(self, name):
super(IntegerField, self).__init__(name, 'bigint')
下一步,就是编写最复杂的 ModelMetaclass
:
class ModelMetaclass(type): def __new__(cls, name, bases, attrs):
if name == "Model":
return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
mappings = dict()
print("Found class: %s" % name)
for k, v in attrs.items():
if isinstance(v, Field):
print("Found mapping: %s ==> %s" % (k, v))
mappings[k] = v
for k in mappings.keys():
attrs.pop(k)
attrs["__table__"] = name # 表名和类名一致
attrs["__mappings__"] = mappings # 保存属性和列的映射关系
return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
最后就是基类 Model:
class Model(metaclass=ModelMetaclass): def __init__(self, **kwargs):
_setattr = setattr
if kwargs:
for k, v in kwargs.items():
_setattr(self, k, v)
super(Model, self).__init__() def save(self):
fields = []
params = []
args = []
for k, v in self.__mappings__.items():
fields.append(k)
params.append("?")
args.append(getattr(self, k, None))
sql = "insert into %s (%s) values (%s)" % (self.__table__, ','.join(fields), ",".join(params))
print('插入语句: %s' % sql)
print('参数: %s' % str(args)) def update(self):
fields = []
args = []
for k, v in self.__mappings__.items():
if getattr(self, k, None):
fields.append(k+"=?")
args.append(getattr(self, k, None))
sql = "update %s set %s" % (self.__table__, ','.join(fields))
print("更新语句: %s " % sql)
print("参数: %s" % args) def filter(self, *args):
pass def delete(self):
pass
当用户定义一个 class Person(Model) 继承父类时,Python解释器会在当前类 Person 的定义中找 __metaclass__,如果没有找到,就继续到父类中找 __metaclass__,实在找不到就用默认 type 类。
我们在父类 Model 中定义了 __metaclass__ 的 ModelMetaclass 来创建 Person 类,所以 metaclass 隐式地继承到子类。
在 ModelMetaclass
中,一共做了几件事情:
排除掉对
Model
类的修改;在当前类(比如
Person
)中查找定义的类的所有属性,如果找到一个 Field 属性,就把它保存到一个__mappings__
的dict中,同时从类属性中删除该Field属性,否则,容易造成运行时错误;把表名保存到
__table__
中,这里简化为表名默认为类名。
在Model
类中,就可以定义各种操作数据库的方法,比如save()
,delete()
,find()
,update()
等等。
我们实现了save(), update()
方法,把一个实例保存到数据库中。因为有表名,属性到字段的映射和属性值的集合,就可以构造出INSERT语句和UPDATE
语句。
编写代码试试:
class UserInfo(Model):
"""
定义类的属性到列的映射
"""
uid = IntegerField('uid')
name = StringField('username')
email = StringField('email')
password = StringField('password') class Person(Model):
"""
定义类的属性到列的映射
"""
pid = IntegerField('id')
names = StringField('username')
email = StringField('email')
password = StringField('password') p = Person(pid=10086, names='晓明', email='10086@163.com', password='123456')
p.save()
u2 = UserInfo(password='123456')
u2.update()
输出
Found class: UserInfo
Found mapping: uid ==> <IntegerField:uid>
Found mapping: name ==> <StringField:username>
Found mapping: email ==> <StringField:email>
Found mapping: password ==> <StringField:password>
Found class: Person
Found mapping: pid ==> <IntegerField:id>
Found mapping: names ==> <StringField:username>
Found mapping: email ==> <StringField:email>
Found mapping: password ==> <StringField:password>
插入语句: insert into Person (pid,names,email,password) values (?,?,?,?)
参数: [10086, '晓明', '10086@163.com', '123456']
更新语句: update UserInfo set password=?
参数: ['123456']
结束语
就这样一个小巧的ORM就这么完成了。是不是学到了很多呢 ?这里利用的是元编程,很多Python框架都运用了元编程达到动态操作类。
注:上述代码列子 结合了廖雪峰的列子和少量的django ORM源码。
完整代码
class Field(object):
def __init__(self, name, column_type):
self.name = name
self.column_type = column_type def __str__(self):
return '<%s:%s>' % (self.__class__.__name__, self.name) class StringField(Field):
def __init__(self, name):
super(StringField, self).__init__(name, 'varchar(100)') class IntegerField(Field):
def __init__(self, name):
super(IntegerField, self).__init__(name, 'bigint') class ModelMetaclass(type): def __new__(cls, name, bases, attrs):
if name == "Model":
return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
mappings = dict()
print("Found class: %s" % name)
for k, v in attrs.items():
if isinstance(v, Field):
print("Found mapping: %s ==> %s" % (k, v))
mappings[k] = v
for k in mappings.keys():
attrs.pop(k)
attrs["__table__"] = name # 表名和类名一致
attrs["__mappings__"] = mappings # 保存属性和列的映射关系
return type.__new__(cls, name, bases, attrs) class Model(metaclass=ModelMetaclass): def __init__(self, **kwargs):
_setattr = setattr
if kwargs:
for k, v in kwargs.items():
_setattr(self, k, v)
super(Model, self).__init__() def save(self):
fields = []
params = []
args = []
for k, v in self.__mappings__.items():
fields.append(k)
params.append("?")
args.append(getattr(self, k, None))
sql = "insert into %s (%s) values (%s)" % (self.__table__, ','.join(fields), ",".join(params))
print('插入语句: %s' % sql)
print('参数: %s' % str(args)) def update(self):
fields = []
args = []
for k, v in self.__mappings__.items():
if getattr(self, k, None):
fields.append(k+"=?")
args.append(getattr(self, k, None))
sql = "update %s set %s" % (self.__table__, ','.join(fields))
print("更新语句: %s " % sql)
print("参数: %s" % args) def filter(self, *args):
pass def delete(self):
pass class UserInfo(Model):
"""
定义类的属性到列的映射
"""
uid = IntegerField('uid')
name = StringField('username')
email = StringField('email')
password = StringField('password') class Person(Model):
"""
定义类的属性到列的映射
"""
pid = IntegerField('id')
names = StringField('username')
email = StringField('email')
password = StringField('password') p = Person(pid=10086, names='晓明', email='10086@163.com', password='123456')
p.save()
u2 = UserInfo(password='123456')
u2.update()
Python 元类编程实现一个简单的 ORM的更多相关文章
- python3 元类编程的一个例子
[引子] 虽然我们可以通过“class”语句来定义“类”,但是要想更加细粒度的控制“类”的创建,要使用元类编程才能实现. 比如说我们要实现这样的一个约束.所有项目中用到的类都应该要为它定义的方法提供文 ...
- Python元类编程
来源:http://python.jobbole.com/88582/ @property装饰器,是将类中的函数当做属性调用 Python类中定义的属性,如果属性名前面只有一个下划线,那么就是一种规范 ...
- 3.python元类编程
1.1.propety动态属性 在面向对象编程中,我们一般把名词性的东西映射成属性,动词性的东西映射成方法.在python中他们对应的分别是属性self.xxx和类方法.但有时我们需要的属性需要根据 ...
- PythonI/O进阶学习笔记_7.python动态属性,__new__和__init__和元类编程(上)
content: 上: 1.property动态属性 2.__getattr__和__setattr__的区别和在属性查找中的作用 3.属性描述符 和属性查找过程 4.__new__和__init__ ...
- python的元类编程
廖雪峰的python教程有python元类编程示例,综合代码如下 https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df ...
- Python进阶开发之元类编程
系列文章 √第一章 元类编程,已完成 ; 本文目录 类是如何产生的如何使用type创建类理解什么是元类使用元类的意义元类实战:ORM . 类是如何产生的 类是如何产生?这个问题肯定很傻.实则不然,很多 ...
- Python进阶丨如何创建你的第一个Python元类?
摘要:通过本文,将深入讨论Python元类,其属性,如何以及何时在Python中使用元类. Python元类设置类的行为和规则.元类有助于修改类的实例,并且相当复杂,是Python编程的高级功能之一. ...
- Python元类实践--自己定义一个和collections中一样的namedtuple
大家可能很熟悉在collections模块中有一个很好用的扩展数据类型-namedtuple. 如果你还不知道这个类型,那么请翻看标准手册. 我利用元类轻松定义一个namedtuple. 先把代码贴上 ...
- python+selenium之自定义封装一个简单的Log类
python+selenium之自定义封装一个简单的Log类 一. 问题分析: 我们需要封装一个简单的日志类,主要有以下内容: 1. 生成的日志文件格式是 年月日时分秒.log 2. 生成的xxx.l ...
随机推荐
- AtCoder Beginner Contest 181 E - Transformable Teacher (贪心,二分)
题意:有一长度为奇数\(n\)的数组\(a\),和长度为\(m\)的数组\(b\),现要求从\(b\)中选择一个数放到\(a\)中,并将\(a\)分成\((n+1)/2\)个数对,求最小的所有数对差的 ...
- CodeForces - 721D 贪心+优先队列(整理一下优先队列排序情况)
题意: 给你一个长度为n的数组,你可以对其中某个元素加上x或者减去x,这种操作你最多只能使用k次,让你输出操作后的数组,且保证这个数组所有元素的乘积尽可能小 题解: 在这之前我们要知道a*b>a ...
- Educational Codeforces Round 91 (Rated for Div. 2) A. Three Indices (模拟)
题意:有一长度为\(n\)的序列,问是否能找到\(a_{i}<a_{j},a_{j}>a_{k},(i<j<k)\),如果满足,输出其位置. 题解:直接暴力两头找即可,最坏复杂 ...
- Inkscape tricks
Draw straight lines: click pencil button -> click once on your canvas(starting point) -> click ...
- 正则表达式: javascript Unicode 中文字符 编码区间:\u4e00-\u9fa5
正则表达式: javascript Unicode 中文字符 编码区间:\u4e00-\u9fa5 RegExp 对象 javascript Unicode 中文字符的 编码区间: \u4e00-\ ...
- cursor CSS属性定义鼠标指针悬浮在元素上时的外观。
1 1 cursor CSS属性定义鼠标指针悬浮在元素上时的外观. https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/cursor 概述 cursor ...
- 如何通过 terminal 查看一个文件的 meta信息
如何通过 terminal 查看一个文件的 meta 信息 Linux shell stat 查看文件 meta 信息 stat stat指令:文件/文件系统的详细信息显示: 使用格式:stat 文件 ...
- React Hooks 实现一个计时器组件
React Hooks 实现一个计时器组件 useEffect https://reactjs.org/docs/hooks-reference.html#useeffect import React ...
- Scalability & Scale-up & Scale-out
Scalability & Scale-up & Scale-out 架构,弹性,伸缩性 Scalability 可扩展性 https://en.wikipedia.org/wiki/ ...
- javascript algorithm visualization
javascript algorithm visualization javascript算法可视化 https://algorithm-visualizer.org https://github.c ...