摘要：關(guān)系關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)使用關(guān)系在不同的表中建立連接。以下部分將介紹最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作。如果數(shù)據(jù)庫(kù)已存在函數(shù)不會(huì)重新創(chuàng)建或更新數(shù)據(jù)庫(kù)表。到目前為止對(duì)象只存于中，他們還沒(méi)有被寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話也叫事務(wù)。刪除行數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話同樣有方法。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)使用關(guān)系在不同的表中建立連接。圖像5-1的關(guān)系圖表達(dá)了用戶和用戶角色之間的簡(jiǎn)單關(guān)系。這個(gè)角色和用戶是一對(duì)多關(guān)系，因?yàn)橐粋€(gè)角色可以從屬于多個(gè)用戶，而一個(gè)用戶只能擁有一個(gè)角色。

示例5-3的模型類展示了圖像5-1中表達(dá)的一對(duì)多關(guān)系。

示例5-3. hello.py：關(guān)系

class Role(db.Model): 
    # ...
    users = db.relationship("User", backref="role")

class User(db.Model): 
    # ...
    role_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey("roles.id"))

就像圖像5-1中看到的那樣，關(guān)系通過(guò)使用外鍵來(lái)連接兩行。添加給User模型的role_id列被定義為外鍵，且建立關(guān)系。db.ForeignKey()的參數(shù)roles.id指定的列應(yīng)該理解為在roles表的行中持有id值的列。

添加到Role模型的users屬性表現(xiàn)了關(guān)系的面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn)。給定Role類的實(shí)例，users屬性會(huì)返回一組連接到該角色的用戶。指定給db.relationship()的第一個(gè)參數(shù)表明模型中關(guān)系的另一邊。如果類還未定義，這個(gè)模型可以作為字符串提供。

  
注意：之前在segmentdefault中遇到的問(wèn)題，后來(lái)粗略閱讀了SQLAlchemy的源碼。ForeignKey類的column接收三種類型的參數(shù)，一種是“模型名.屬性名”；一種是“表名.列名”，最后一種沒(méi)看明白，下次試著用一下。

db.relationship()的backref參數(shù)通過(guò)給User模型增加role屬性來(lái)定義反向關(guān)系。這個(gè)屬性可以替代role_id訪問(wèn)Role模型，是作為對(duì)象而不是外鍵。

大多數(shù)情況下db.relationship()可以定位自己的外鍵關(guān)系，但是有時(shí)候不能確定哪個(gè)列被用作外鍵。例如，如果User模型有兩個(gè)或更多列被定義為Role的外鍵，SQLAlchemy將不知道使用兩個(gè)中的哪一個(gè)。每當(dāng)外鍵配置模棱兩可的時(shí)候，就必須使用額外參數(shù)db.relationship()。表格5-4列出一些常用配置選項(xiàng)用于定義關(guān)系。

表格5-4. 常用SQLAlchemy關(guān)系選項(xiàng)

  
建議：如果你有克隆在GitHub上的應(yīng)用程序，你現(xiàn)在可以運(yùn)行git checkout 5a來(lái)切換到這個(gè)版本的應(yīng)用程序。

除了一對(duì)多關(guān)系還有其他種類關(guān)系。一對(duì)一關(guān)系可以表述為前面描述的一對(duì)多關(guān)系，只要將db.relationship()中的uselist選項(xiàng)設(shè)置為False，“多”就變?yōu)椤耙弧绷恕?strong>多對(duì)一關(guān)系也可表示為將表反轉(zhuǎn)后的一對(duì)多關(guān)系，或表示為外鍵和db.relationship()定義在“多”那邊。最復(fù)雜的關(guān)系類型，多對(duì)多，需要一個(gè)被稱作關(guān)聯(lián)表的額外表。你將在第十二章學(xué)習(xí)多對(duì)多關(guān)系。

根據(jù)圖像5-1的數(shù)據(jù)庫(kù)圖，模型已經(jīng)完全配置完且準(zhǔn)備好使用。學(xué)習(xí)怎樣使用模型的最好方式就是使用Python shell。以下部分將介紹最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作。

首先要做的第一件事情就是指示Flask-SQLAlchemy基于模型類創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)。db.create_all()函數(shù)會(huì)完成這些：

(venv) $ python hello.py shell 
>>> from hello import db
>>> db.create_all()

如果你檢查應(yīng)用程序目錄，你會(huì)發(fā)現(xiàn)名為data.sqlite的新文件，SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)名在配置中給出。如果數(shù)據(jù)庫(kù)已存在db.create_all()函數(shù)不會(huì)重新創(chuàng)建或更新數(shù)據(jù)庫(kù)表。這會(huì)非常的不方便當(dāng)模型被修改且更改需要應(yīng)用到現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)。更新現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)表的蠻力解決方案是先刪除舊的表：

>>> db.drop_all()
>>> db.create_all()

不幸的是,這種方法有個(gè)不受歡迎的副作用就是摧毀舊的數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有數(shù)據(jù)。更新數(shù)據(jù)庫(kù)問(wèn)題的解決方案會(huì)在這章快結(jié)束的時(shí)候介紹。

下面的示例會(huì)創(chuàng)建新的角色和用戶：

>>> from hello import Role, User
>>> admin_role = Role(name="Admin")
>>> mod_role = Role(name="Moderator")
>>> user_role = Role(name="User")
>>> user_john = User(username="john", role=admin_role) 
>>> user_susan = User(username="susan", role=user_role) 
>>> user_david = User(username="david", role=user_role)

模型的構(gòu)造函數(shù)接受模型屬性的初始值作為關(guān)鍵字參數(shù)。注意，甚至可以使用role屬性，即使它不是一個(gè)真正的數(shù)據(jù)庫(kù)列，而是一對(duì)多關(guān)系的高級(jí)表示。這些新對(duì)象的id屬性沒(méi)有顯式設(shè)置：主鍵由Flask-SQLAlchemy來(lái)管理。到目前為止對(duì)象只存于Python中，他們還沒(méi)有被寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。因?yàn)樗麄兊?b>id值尚未分配：

>>> print(admin_role.id) None
>>> print(mod_role.id) None
>>> print(user_role.id) None

修改數(shù)據(jù)庫(kù)的操作由Flask-SQLAlchemy提供的db.session數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話來(lái)管理。準(zhǔn)備寫(xiě)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)象必須添加到會(huì)話中：

>>> db.session.add(admin_role)
>>> db.session.add(mod_role)
>>> db.session.add(user_role)
>>> db.session.add(user_john)
>>> db.session.add(user_susan)
>>> db.session.add(user_david)

或，更簡(jiǎn)潔的：

>>> db.session.add_all([admin_role, mod_role, user_role,
...     user_john, user_susan, user_david])

為了寫(xiě)對(duì)象到數(shù)據(jù)庫(kù)，需要通過(guò)它的commit()方法來(lái)提交會(huì)話：

>>> db.session.commit()

再次檢查id屬性；這個(gè)時(shí)候它們都已經(jīng)被設(shè)置好了：

>>> print(admin_role.id) 
1
>>> print(mod_role.id)
2
>>> print(user_role.id) 
3

  
注：db.session數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話和第四章討論的Flask會(huì)話沒(méi)有任何聯(lián)系。數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話也叫事務(wù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話在數(shù)據(jù)庫(kù)一致性上是非常有用的。提交操作會(huì)原子性地將所有添加到會(huì)話中的對(duì)象寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。如果在寫(xiě)入的過(guò)程發(fā)生錯(cuò)誤，會(huì)將整個(gè)會(huì)話丟棄。如果你總是在一個(gè)會(huì)話提交相關(guān)修改，你必須保證避免因部分更新導(dǎo)致的數(shù)據(jù)庫(kù)不一致的情況。

  
注：數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話也可以回滾。如果調(diào)用db.session.rollback()，任何添加到數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話中的對(duì)象都會(huì)恢復(fù)到它們?cè)?jīng)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的狀態(tài)。

數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話中的add()方法同樣可以用于更新模型。繼續(xù)在同一shell會(huì)話中，下面的示例重命名“Admin”角色為“Administrator”：

>>> admin_role.name = "Administrator"
>>> db.session.add(admin_role)
>>> db.session.commit()

  
注意：不過(guò)貌似我們?cè)谧龈虏僮鞯臅r(shí)候都不使用db.session.add()，而是直接使用db.session.commit()來(lái)提交事務(wù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話同樣有delete()方法。下面的示例從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除“Moderator”角色：

>>> db.session.delete(mod_role)
>>> db.session.commit()

注意刪除，和插入更新一樣，都是在數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話提交后執(zhí)行。

Flask-SQLAlchemy為每個(gè)模型類創(chuàng)建一個(gè)query對(duì)象。最基本的查詢模型是返回對(duì)應(yīng)的表的全部?jī)?nèi)容：

>>> Role.query.all()
[, ]
>>> User.query.all()
[, , ]

使用過(guò)濾器可以配置查詢對(duì)象去執(zhí)行更具體的數(shù)據(jù)庫(kù)搜索。下面的例子查找所有被分配“User”角色的用戶：

>>> User.query.filter_by(role=user_role).all()
[, ]

對(duì)于給定的查詢還可以檢查SQLAlchemy生成的原生SQL查詢，并將查詢對(duì)象轉(zhuǎn)換為一個(gè)字符串：

>>> str(User.query.filter_by(role=user_role))
"SELECT users.id AS users_id, users.username AS users_username,
users.role_id AS users_role_id FROM users WHERE :param_1 = users.role_id"

如果你退出shell會(huì)話，在前面的示例中創(chuàng)建的對(duì)象將不能作為Python對(duì)象而存在，但可繼續(xù)作為行記錄存在各自的數(shù)據(jù)庫(kù)表中。如果你開(kāi)始一個(gè)全新的shell會(huì)話，你必須從它們的數(shù)據(jù)庫(kù)行中重新創(chuàng)建Python對(duì)象。下面的示例執(zhí)行查詢來(lái)加載名字為“User”的用戶角色。

>>> user_role = Role.query.filter_by(name="User").first()

過(guò)濾器如filter_by()通過(guò)query對(duì)象來(lái)調(diào)用，且返回經(jīng)過(guò)提煉后的query。多個(gè)過(guò)濾器可以依次調(diào)用直到需要的查詢配置結(jié)束為止。

表格5-5展示一些查詢中常用的過(guò)濾器。完整的列表參閱SQLAlchemy文檔。

表格5-5.常用SQLAlchemy查詢過(guò)濾器

在需要的過(guò)濾器已經(jīng)全部運(yùn)用于query后，調(diào)用all()會(huì)觸發(fā)query執(zhí)行并返回一組結(jié)果，但是除了all()以外還有其他方式可以觸發(fā)執(zhí)行。表格5-6.展示其他查詢執(zhí)行方法。

表格5-6.常用SQLAlchemy查詢執(zhí)行器

關(guān)系的原理類似于查詢。下面的示例從兩邊查詢角色和用戶之間的一對(duì)多關(guān)系：

>>> users = user_role.users
>>> users
[, ]
>>> users[0].role

此處的user_role.users查詢有點(diǎn)小問(wèn)題。當(dāng)user_role.users表達(dá)式在內(nèi)部調(diào)用all()時(shí)通過(guò)隱式查詢執(zhí)行來(lái)返回用戶的列表。因?yàn)椴樵儗?duì)象是隱藏的，是不可能通過(guò)附加查詢過(guò)濾器進(jìn)一步提取出來(lái)。在這個(gè)特定的例子中，它可能是用于按字母排列順序返回用戶列表。在示例5-4中，被lazy = "dynamic"參數(shù)修改過(guò)的關(guān)系配置的查詢是不會(huì)自動(dòng)執(zhí)行的。

示例5-4. app/models.py：動(dòng)態(tài)關(guān)系

class Role(db.Model): 
    # ...
    users = db.relationship("User", backref="role", lazy="dynamic") 
    # ...

用這種方式配置關(guān)系，user_roles.user查詢還沒(méi)有執(zhí)行，所以可以給它增加過(guò)濾器：

>>> user_role.users.order_by(User.username).all()
[, ]
>>> user_role.users.count()
2