第46天：Flask数据持久化

Web 应用离不开数据存储，今天就来学习下 Flask 中如何与数据库交互，最后咱们将作一个提交的实例

Flask 中最方便用的数据库框架是 flask_sqlalchamy，是对 SQLAlchamy 在 Flask 中的扩展， SQLAlchemy 是一个 Python 数据库工具（ORM，即对象关系映射）。

借助 SQLAlchemy，经过定义 Python 类来表示数据库里的一张表（类属性表示表中的字段 或者 列），经过对这个类进行各类操做来代替写 SQL 语句。这个类咱们称之为模型类，类中的属性咱们将称之为字段。

SQLAlchemy 支持多种数据库，对于不一样的数据库只须要修改下配置连接就能够，在这里咱们使用关系型数据库 SQLite 做为演示。

SQLite 是基于文件的关系型数据库，不须要单独启动数据库服务器，适合在开发时使用，或是在数据库操做简单、访问量低的程序中使用。

安装 flask_sqlalchamy

pip install flask_sqlalchamy

安装以后，导入到项目中，对应用进行初始化:

from flask import Flaskfrom flask_sqlalchamy import SQLAlchamy  # 导入 SQLAlachamy
app = Flask(__name__) # 建立 Flask 应用
db = SQLAlchamy(app) # 初始化应用

设置数据库链接 URI

数据库通常做为第三方应用，须要经过创建与数据库的链接，让应用能够是使用数据库。

常见的数据库有 MySql、SqlServer、Oracle、SQLite、MongoDB 等等，每种数据库都有本身特定的链接格式，咱们使用的是简单的 SQLite 数据库，它的链接格式是:

sqlite:////数据库文件的绝对地址

注意: 若是您使用 Windows 系统，上面的 URI 前缀部分须要写入三个斜线 (即 sqlite:///)

在例子中，将数据库文件路径设置为当前应用的根目录下：

import os# ...app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:////' + os.path.join(app.root_path, 'data.db')

注意:  为了设置 Flask、扩展或是咱们程序自己的一些行为，须要设置和定义一些配置变量。Flask  提供了一个统一的接口来写入和获取这些配置变量：Flask.config  字典。配置变量的名称必须使用大写，写入配置的语句通常会放到扩展类实例化语句以前。app.config 是一种简便的 Flask 应用的配置方式

模型

模型简单来讲就是数据库中的一张表定义，须要有名称，字段，在 Python 中用一个类来表示，因为须要和数据库的表对应，模型必须继承自 SQLAlchamy 的 Model 类

在初始化应用中，咱们获得一个 SQLAlchamy 的实例 db，定义模型都是继承自实例的 Model 类的

下面定义一个 Profile 模型，用来记录一个用户的基本信息:

class Profile(db.Model):    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) # 主键    name = db.Column(db.String(20))    birthday = db.Column(db.Date())    createtime = db.Column(db.DateTime())    about = db.Column(db.Text())

• 模型中的属性，都是有 Column 类的一个实例，传入的参数为字段的类型，下面的表格列出了经常使用的字段类
• 在  db.Column() 中添加额外的选项（参数）能够对字段进行设置。好比，primary_key  设置当前字段是否为主键。除此以外，经常使用的选项还有  nullable（布尔值，是否容许为空值）、index（布尔值，是否设置索引）、unique（布尔值，是否容许重复值）、default（设置默认值）等
• 当一个列被设置为主键，默认主键值是自增加的

经常使用的字段类型以下表所示：

字段类型	说明
db.Integer	整数
db.String(size)	字符串 size 为字符串长度
db.DateTime	日期时间
db.Date	日期
db.Text	长文本，能够存放 CLOB (二进制数据)
db.Float	浮点数字
db.Boolean	布尔值

建立库表

定义好数据模型以后，能够用模型来建立数据库表，即用模型来管理库表的建立。

若是已经有了数据，能够经过 sqlacodegen 或者 Flask-SQLAcodegen 工具来由数据库中库表定义建立 SQLAlchamy 模型

使用 db.create_all() 能够将应用中的模型，建立成数据库中的表，库表名为模型名称的小写形式。能够经过 __tablename__ 模型类属性类指定库表名称

通常库表是在初始化应用时建立，因此不必将建立语句写在应用中，能够在库表定义发生变化是单独使用 Flask-Shell 工具与数据库同步一次模型定义

在命令行下，将目录切换到当前项目根目录执行:

$ flask shell>>> from app import db # app 对应的是应用主代码文件名，如app.py>>> db.create_all()

执行完成，就会在在项目根目录下建立一个 data.db 文件，这个文件是配置中设置的 SQLite 数据库文件

若是变动了模型定义，能够先调用 db.drop_all() 来删除数据库中表的定义，注意 db.drop_all() 删除数据库中表的同时，也会删除数据。

若是须要保留数据，可使用使用数据库迁移工具，好比集成了 Alembic 的 Flask-Migrate 扩展工具

Flask  Shell 打开的 Python Shell 环境并不等于 用 python 打开的环境，Flask Shell  会将当前目录下的应用做为环境上下文，因此在执行 Flask Shell  时须要将命令行当前目录切换到项目所在的目录下。项目目录下，应用主代码文件应该命名为 app.py 或者 wsgi.py

增删改查

为了方便说明数据库的使用，咱们还在上面的用 Flask Shell 打开的 Python Shell 环境下执行代码

新增

向数据库中新增记录

from app import Profile # Profile 是在应用中定义的模型from app import dbimport datetime
# 建立一个 Profile 实例profile = Profile()profile.name = "Tiger"# Date 和 DateTime 类型属性，必须接受 Python datetime 对象profile.birthday = datetime.datetime(2001, 10, 1)profile.createtime = datetime.datetime.now()profile.about = 'My name is Tiger, come from Beijing China.'
db.session.add(profile)  # 将变化添加db.session.commit() # 将变化提交

• 在 Flash Shell 环境中，先引入 Profile 模型类，而后引入数据库的实例 db，因为有些字段是日期类型，还须要引入 datetime 模块
• 建立一个 Profile 实例 profile，设置属性值
• 将实例 profile 键入到会话中
• 提交会话，在数据库表 profile 中新增一条记录

session 是一个与数据库通讯的会话，是 SQLAlchamy 框架与数据库交互的代理，若是要放弃某次变化，能够调用 session.rollback() 回滚掉未提交的变化，这个和数据库的事务很类似，但和数据库的事务没有关系

查询

能够经过对模型类的 query 属性调用可选的过滤方法和查询方法，获取到对应的单个或多个记录（记录以模型类实例的形式表示）。查询语句的格式以下：

<模型类>.query.<过滤方法（可选）>.<查询方法>

例如:

# ... 忽略引入相关代码profile = Profile.query.first()  # 查询出 profile 表中第一条记录
profile.name  # Tigerprofile.birthday # 2001-10-01 00:00:00profile.about  # My name is Tiger, come from Beijing China.profiles = Profile.query.all()  # 查询出全部记录，返回 Profile 实例列表profile_count = Profile.query.count()  # 记录条数profile = Profile.query.get(1)  # 获取主键为 1 的记录profile = Profile.filter_by(name='Tiger').first()  # 查询 name 等于 Tiger 的记录集中第一条记录profiles = Profile.filter(Profile.name != 'Tiger').all()  # 查询 name 不等于 Tiger 的全部记录

• 经常使用的过滤方法:

方法名称	说明
filter()	使用指定的规则过滤记录，返回新产生的查询对象
filter_by()	使用指定规则过滤记录（以关键字表达式的形式），返回新产生的查询对象
order_by()	根据指定条件对记录进行排序，返回新产生的查询对象
group_by()	根据指定条件对记录进行分组，返回新产生的查询对象

• 经常使用的查询方法:

方法名称	说明
all()	返回包含全部查询记录的列表
first()	返回查询的第一条记录，若是未找到，则返回None
get(id)	传入主键值做为参数，返回指定主键值的记录，若是未找到，则返回None
count()	返回查询结果的数量
first_or_404()	返回查询的第一条记录，若是未找到，则返回404错误响应
get_or_404(id)	传入主键值做为参数，返回指定主键值的记录，若是未找到，则返回404错误响应
paginate()	返回一个Pagination对象，能够对记录进行分页处理

更新

首先将记录查询出来，而后对其进行修改，以后调用 db.session.commit() 提交变动，注意这里再也不须要调用 db.session.add() 了:

profile = Profile.query.get(1)  # 查询出ID为 1 的记录profile.about = profile.about + ' I like coding~'  # 在简介中添加些内容db.session.commit()  # 必须调用提交，不然将不会被更新到数据库

删除

也须要将记录查询出来，调用 db.seeeion.delete()，最后提交

profile = Profile.query.get(1)  # 查询出ID为 1 的记录db.session.delete(profile)  # 删除记录db.session.commit()  # 提交变动

若是要批量删除，须要遍历结果集用上面方法逐个删除，也可使用 query 属性或者 filter 的结果进行删除：

Profile.query.filter(Profile.name == 'Tom').delete()  # 按照过滤条件来删除Profile.query.delete()  # 删除全部记录db.seesion.commit()  # 提交变动

业务中的处理数据

了解了数据库的基本操做以后，就能够在业务逻辑中编写数据库处理代码了

定义一个视图函数，将根据查询参数来找到对应的 Profile 记录，而且将该送给显示模板

@app.route('/myprofile/<id>/')def myprofile(id):    profile = Profile.query.get(id)  # 利用参数 id 读取数据库记录    return render_template('profile.html', profile=profile)  # 将结果送给模板作展现

模板代码 profile.html：

<h1>{{ profile.name }}'s Info </h1><dt>Name:</dt><dd>{{ profile.name }}</dd><dt>Birthday:</dt><dd>{{ profile.birthday }}</dd><dt>About:</dt><dd>{{ profile.about }} </dd>

启动应用后，访问 localhost:5000/myprofile/1 就能够看到 ID 为 1 的 Profile 信息。

结合前面讲述的 Form 知识，在视图函数中处理表单中提交的内容，并保存的数据库，下面是视图函数:

@app.route('/createprofile/', methods=('GET', 'POST'))def createprofile():    form = MyForm()    if form.validate_on_submit():  # 若是表单提交了 用表单数据建立 Profile 对象        profile = Profile()        profile.name = form.name.data        profile.birthday = form.birthday.data        profile.about = form.about.data or ""
        db.session.add(profile)        db.session.commit()        return redirect(url_for('myprofile', id=profile.id))  # 跳转到展现页面    else:        return render_template('createprofile.html', form=form)  # 显示建立页面

当判断表单被提交后，用提交数据建立 Profile 对象，存储到数据库，而且跳转到展现页面。

总结

本节课程简单介绍了 Flask 中数据库技术，主要是借助 Flask-SQLAlchamy 框架来操做数据库，以 SQLite 关系数据库为例讲解了数据的增删改查操做，最后展现了如何在视图函数中操做数据，以便与 Flask 应用相结合。

示例代码：Python-100-days-day046

参考

• https://docs.sqlalchemy.org/en/13/core/sqlelement.html
• https://read.helloflask.com/c5-database
• https://greyli.com/generate-flask-sqlalchemy-model-class-for-exist-database/
• https://www.cnblogs.com/shengulong/p/6639581.html

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