数据库表是一个二维表,包含多行多列。把一个表的内容用Python的数据结构表示出来的话,可以用一个list表示多行,list的每一个元素是tuple,表示一行记录,比如,包含id
和name
的user
表:
[ ('1', 'Michael'), ('2', 'Bob'), ('3', 'Adam') ]
Python的DB-API返回的数据结构就是像上面这样表示的。
但是用tuple表示一行很难看出表的结构。如果把一个tuple用class实例来表示,就可以更容易地看出表的结构来:
class User(object): def __init__(self, id, name): self.id = id self.name = name [ User('1', 'Michael'), User('2', 'Bob'), User('3', 'Adam') ]
这就是传说中的ORM技术:Object-Relational Mapping,把关系数据库的表结构映射到对象上。是不是很简单?
但是由谁来做这个转换呢?所以ORM框架应运而生。
在Python中,最有名的ORM框架是SQLAlchemy。我们来看看SQLAlchemy的用法。
首先通过pip安装SQLAlchemy:
pip install sqlalchemy
然后,利用上次我们在MySQL的test数据库中创建的user
表,用SQLAlchemy来试试:
第一步,导入SQLAlchemy,并初始化DBSession:
# 导入: from sqlalchemy import Column, String, create_engine from sqlalchemy.orm import sessionmaker from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base # 创建对象的基类: Base = declarative_base() # 定义User对象: class User(Base): # 表的名字: __tablename__ = 'user' # 表的结构: id = Column(String(20), primary_key=True) name = Column(String(20)) # 初始化数据库连接: engine = create_engine('mysql+mysqlconnector://root:password@localhost:3306/test') # 创建DBSession类型: DBSession = sessionmaker(bind=engine)
以上代码完成SQLAlchemy的初始化和具体每个表的class定义。如果有多个表,就继续定义其他class,例如School:
class School(Base): __tablename__ = 'school' id = ... name = ...
create_engine()
用来初始化数据库连接。SQLAlchemy用一个字符串表示连接信息:
'数据库类型+数据库驱动名称://用户名:口令@机器地址:端口号/数据库名'
你只需要根据需要替换掉用户名、口令等信息即可。
下面,我们看看如何向数据库表中添加一行记录。
由于有了ORM,我们向数据库表中添加一行记录,可以视为添加一个User
对象:
# 创建session对象: session = DBSession() # 创建新User对象: new_user = User(id='5', name='Bob') # 添加到session: session.add(new_user) # 提交即保存到数据库: session.commit() # 关闭session: session.close()
可见,关键是获取session,然后把对象添加到session,最后提交并关闭。DBSession
对象可视为当前数据库连接。
如何从数据库表中查询数据呢?有了ORM,查询出来的可以不再是tuple,而是User
对象。SQLAlchemy提供的查询接口如下:
# 创建Session: session = DBSession() # 创建Query查询,filter是where条件,最后调用one()返回唯一行,如果调用all()则返回所有行: user = session.query(User).filter(User.id=='5').one() # 打印类型和对象的name属性: print('type:', type(user)) print('name:', user.name) # 关闭Session: session.close()
运行结果如下:
type: <class '__main__.User'> name: Bob
可见,ORM就是把数据库表的行与相应的对象建立关联,互相转换。
由于关系数据库的多个表还可以用外键实现一对多、多对多等关联,相应地,ORM框架也可以提供两个对象之间的一对多、多对多等功能。
例如,如果一个User拥有多个Book,就可以定义一对多关系如下:
class User(Base): __tablename__ = 'user' id = Column(String(20), primary_key=True) name = Column(String(20)) # 一对多: books = relationship('Book') class Book(Base): __tablename__ = 'book' id = Column(String(20), primary_key=True) name = Column(String(20)) # “多”的一方的book表是通过外键关联到user表的: user_id = Column(String(20), ForeignKey('user.id'))
当我们查询一个User对象时,该对象的books属性将返回一个包含若干个Book对象的list。
小结
ORM框架的作用就是把数据库表的一行记录与一个对象互相做自动转换。
正确使用ORM的前提是了解关系数据库的原理。
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