SQLAlchemy是Python編程語言下的一款開源軟件。提供了SQL工具包及對(duì)象關(guān)系映射(ORM)工具,SQLAlchemy使用MIT許可證發(fā)行。它采用簡單的Python語音,為高效和高性能的數(shù)據(jù)庫訪問設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了完整的企業(yè)級(jí)持久模型。SQLAlchemy非常關(guān)注數(shù)據(jù)庫的量級(jí)和性能。
本節(jié)通過一套例子分析SQLAlchemy的使用方法。
使用SQLAlchemy至少需要3部分代碼,它們分別是定義表、定義數(shù)據(jù)庫連接、進(jìn)行增、刪、改、查等邏輯操作。
定義表的實(shí)例:
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base from sqlalchemy import Column,Integer,String Base=declarative_base() class Accout(Base): __tablename__=u'accout' id=Column(Integer,primary_key=True) user_namr=Column(String(50),nullable=False) password=Column(String(200),nullable=False) title=Column(String(50)) salary=Column(Integer) def is_active(self): #假設(shè)所有 return True def get_id(self): #返回賬號(hào)ID,用方法返回屬性值提高了表的封裝性。 return self.id def is_authenticated(self): #假設(shè)已經(jīng)通過驗(yàn)證 return True def is_anonymous(self): #具有登陸名和密碼的賬號(hào)不是匿名用戶 return False
解析定義表的代碼如下:
SQLAlchemy表之前必須必須引入sqlalchemy.ext.declarative_base,并定義一個(gè)它的實(shí)例Base。所有表必須繼承自Base。本例中定義了一個(gè)賬戶表類Account。
通過__tablename__屬性定義了表在數(shù)據(jù)庫中實(shí)際的名稱account。
引入sqlalchemy包中的Column、Integer、String類型,因?yàn)樾枰盟鼈兌x表中的列。本例在Account表中定義了5個(gè)列,分別是整型id和salary,以及字符串類型的user_name、password、title。
在定義列時(shí)可以通過給Column傳送參數(shù)定義約束。本例中通過primary_key參數(shù)將id列定義主鍵,通過nullable參數(shù)將user__name和password定義非空。
在表中還可以自定義其他函數(shù)。本例中定義了用戶驗(yàn)證時(shí)常用的幾個(gè)函數(shù):is__activite()、get__id()、is__authenticate()和is_anonymous()。
定義數(shù)據(jù)庫連接的示例代碼如下:
from sqlalchemy import create_engine from sqlalchemy.orm import scoped_session,sessionmaker from contextlib import contextmanager db_connect_string='mysql://v_user:v_pase@localhost:3306/test_database?charset=utf8' ssl_args={ 'ssl':{ 'cert':'/home/ssl/client-cert.pem', 'key':'/home/shouse/ssl/client-key.pem', 'ca':'/home/shouse/ssl/ca-cert.pem' } } engine=create_engine(db_connect_string,connect_args=ssl_args) SessionType=scoped_session(sessionmaker(bind=engine,expire_on_commit=False)) def GetSession(): return SessionType() @contextmanager def session_scope(): session=GetSession() try: yield session session.commit() except: session.rollback() raise finally: session.close()
解析此連接數(shù)據(jù)部分的代碼如下:
引入數(shù)據(jù)庫和會(huì)話引擎:sqlalchemy.create_engine、sqlalchemy.orm.scoped_session、sqlalchemy.orm.sessionmaker。
定義連接數(shù)據(jù)庫需要用到的數(shù)據(jù)庫字符串。本例連接MySQL數(shù)據(jù)庫,字符串格式為[databse_type]://[user_name]:[password]@[domain]:[port]/[database]?[parameters]。本例中除了必須的連接信息,還傳入了charset參數(shù),指定用utf-8編碼方式解碼數(shù)據(jù)庫中的字符串。
用create_engine建立數(shù)據(jù)庫引擎,如果數(shù)據(jù)庫開啟了SSL鏈路,則在此處需要傳入ssl客戶端證書的文件路徑。
用scoped_session(sessionmaker(bind=engine))建立會(huì)話類型SessionType,并定義函數(shù)GetSession()用以創(chuàng)建SessionType的實(shí)例。
至此,已經(jīng)可以用GetSession()函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫會(huì)話并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作了。但為了使之后的數(shù)據(jù)庫操作的代碼能夠自動(dòng)進(jìn)行事務(wù)處理,本例中定義了上下文函數(shù)session_scope()。在Python中定義上下文函數(shù)的方法是為其加入contextlib包中的contextmanager裝飾器。在上下文函數(shù)中執(zhí)行如下邏輯:在函數(shù)開始時(shí)建立數(shù)據(jù)庫會(huì)話,此時(shí)會(huì)自動(dòng)建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫事務(wù):當(dāng)發(fā)生異常時(shí)回滾(rollback)事務(wù);當(dāng)退出時(shí)關(guān)閉(close)連接。在關(guān)閉連接時(shí)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行事務(wù)提交(commit)操作。
進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作的代碼:
from sqlalchemy import or_,orm def InsertAccount(user,passwd,title,salary): #新增操作 with session_scope() as session: account=orm.Account(user_name=user,passwd=passwd,title=title,salary=salary) session.add(account) def GetAccount(id=None,user_name=None): #查詢操作 with session_scope() as session: return session.query(orm.Account).filter( or_(orm.Account.id==id,orm.Account.user_name=user_name) ).first() def DeleteAccount(user_name): #刪除操作 with session_scope() as session: account=GetAccount(user_name=user_name) if account: session.delete(account) def UpdateAccount(id,user_name,password,title,salary): #更新操作 with session_scope() as session: account=session.query(orm.Account).filter(orm.Account.id==id).first() if not account:return account.user_name=user_name account.password=password account.salary=salary account.title=title InsertAccount("Mark","123","Manager",3000) #調(diào)用新增操作 InsertAccount("帥哥","456","Boss",2000) #調(diào)用新增操作 GetAccount(2) #調(diào)用查詢操作 DeleteAccount("Mark") UpdateAccount(1,"admin","none","System admin",2500)
本例演示了數(shù)據(jù)庫中最常用的4種基于記錄的操作:新增、查找、刪除、更新。對(duì)此部分代碼的解析如下:
用import語句引入數(shù)據(jù)表(Account)所在的包orm。引入多條件查詢時(shí)使用or_。
每個(gè)函數(shù)中都通過with語句啟用上下文函數(shù)session_scope(),通過它獲取到session對(duì)象,并自動(dòng)開啟新事物。
在InsertAccount中,通過新建一個(gè)表Account實(shí)例,并通過session.add將其添加到數(shù)據(jù)庫中。由于上下文函數(shù)退出時(shí)會(huì)自動(dòng)提交事務(wù),所以無需顯示的調(diào)用session.commit()使新增生效。
在GetAccount中通過query語句進(jìn)行查詢,查詢條件由filter設(shè)置,多個(gè)查詢條件可以用or_或and_連接。
在DeleteAccount中通過GetAccount查詢?cè)搶?duì)象,如果查詢到了,則直接調(diào)用session.delete()將該對(duì)象刪除。
在InsertAccount()中通過query根據(jù)id查詢記錄,如果查詢到了,則通過設(shè)置對(duì)象的屬性實(shí)現(xiàn)對(duì)記錄的修改。
查詢語句的結(jié)果是一個(gè)對(duì)象集合。查詢語句后面的first()函數(shù)用于提取該集合中的第一個(gè)對(duì)象,如果用all()函數(shù)替換first()函數(shù),查詢則會(huì)返回該集合。
主流數(shù)據(jù)庫的連接方式
SQLAlchemy這樣的orm數(shù)據(jù)庫操作方式可以對(duì)業(yè)務(wù)開發(fā)者屏蔽不同數(shù)據(jù)庫之間的差異,這樣當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫遷移時(shí)(比如MySQL遷移到SQLite),則只需要更換數(shù)據(jù)庫連接字符串。
下表列出了SQLAlchemy連接主流數(shù)據(jù)庫時(shí)的數(shù)據(jù)庫字符串的編寫方法:
數(shù)據(jù)庫 | 連接字符串 |
---|---|
Microsoft SQLServer | 'mssql+pymssql://[user]:[pass]@[domain]:[port]/[dbname]' |
MySQL | 'mysql://[user]:[pass]@[domain]:[port]/[dbname]' |
Oracle | 'oracle://[user]:[pass]@[domain]:[port/[dbname]]' |
PostgreSQL | 'postgresql://[user]:[pass]@[domain]:[port]/[dbname]' |
SQLite | 'sqlite://[file_pathname]' |
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