作者：chen_h
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Flask 框架学习目录
1. 概述
Flask框架没有像Django一样，预置ORM包。因此，我们可以有多种选择。
差不多每一种数据库产品都有其Python访问包，比如对于sqlite数据库， 可以使用内置的sqlite3包；对于MySQL数据库，可以使用MySQL-python包； 对于MongoDB，可以使用pymongo包…
这种方式是最灵活的，可以支持几乎全部类型的数据库，无论SQL还是NOSQL， 而且可以进行最大限度的性能挖掘。
不过在本课程内，我们将选择性地忽略这种数据库访问方式，而是将关注点放 在一般性框架中常见的ORM产品上 —— 在Flask中，我们使用SQLAlchemy。
在本节课程内，对Flask框架中应用ORM的讲解主要从以下几个方面着眼：
ORM的思想与来源
应用ORM的一般步骤
如何配置ORM的数据库连接？
如何在ORM中定义对象模型？
如何在ORM中创建或删除数据表？
如何在ORM中持久化对象？
如何在ORM中载入对象？
如何在ORM中修改对象属性？
如何在ORM中删除对象？
2. ORM ：对象-关系映射
ORM的全称是Object Relational Mapping，即对象-关系映射，是面向对象/OO 理念向数据持久化方向的自然延伸，是OO和SQL两股思潮在最高点的自然媾和。
还得站在OO拥护者的角度看ORM的诞生。当一切应用都以OO的思想被分解为一个 一个对象以后，设计者突然发现，这些对象只能存活在内存中，插头一拔，什么 都没了。
要硬盘！要永生！
上世纪90年代OO高潮的时候，恰巧关于数据存储的关系理论也大行其道，硬盘 是关系理论三范式的天下。各种关系数据库产品，做的相当好的一点是其操作 语言基本统一到SQL标准上了，
OO界在搞自己的OO数据库未果后，决定联姻关系数据库，实现对象永生的目标。 ORM粉墨登场。
ORM的一般性思路
ORM的目的是持久化对象，比如你定义一个User类，创建了一堆User对象：
class User:
def __init__(self,id,name,age):
self.id = id
self.name = name
self.age = age
user1 = User(1,'Zhang3',20)
user2 = User(2,'Li4',30)
user3 = User(3,'Wang5',40)
````
ORM希望你能这样把上面三个对象持久化到硬盘里：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
user1.save()
user2.save()
user3.save()
然后，第二天上班开机，重新启动程序，可以再把这三个对象找回来：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
user1 = User.load(id=1)
user2 = User.load(id=2)
user3 = User.load(id=3)
一旦对象找回来，重新进入内存，就是OO的地盘了，无论加加减减都能应付。
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
## 3. 配置数据库信息
Flask没有自己的ORM实现，我们可以使用开源包*SQLAlchemy*。当然可以 直接应用SQLAlchemy包，不过Flask-SQLAlchemy已经将SQLAlchemy集成进了 Flask体系，简化了不少工作。因此，我们将基于*Flask-SQLAlchemy*开始 Flask框架的ORM之旅。
在进行一切持久化相关的工作之前，需要首先在应用中*配置*数据库的信息，比如：
* 使用的数据库是MySQL还是PostgreSQL
* 数据库的具体连接信息：IP地址、端口、账号、口令...
Flask-SQLAlchemy使用数据库访问*URL*来统一的表示这些配置信息，比如一些常见 的数据库的访问URL举例如下：
* MySQL - mysql://username:password@hostname/database
* Postgre - postgresql://username:password@hostname/database
* SQLite - sqlite:////absolute/path/to/database
在下面的示例中，我们告诉*SQLAlchemy*使用应用目录下的sqlite数据库文件*data.sqlite*作为对象持久化的引擎，然后创建*SQLAlchemy*对象：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
app = Flask(name)
basedir = os.path.abspath(os.path.dirname(file))
app.config[‘SQLALCHEMY_DATABASE_URI’] = ‘sqlite:///’ + os.path.join(basedir,’data.sqlite’)
app.config[‘SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN’] = True
db = SQLAlchemy(app)
Flask-SQLAlchemy在Flask应用中，定义了两个配置项进行ORM的数据库设置：
* **SQLALCHEMY_DATABASE_URI** - 声明ORM底层所用数据库的访问URL
* **SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN** - 当关闭数据库连接时是否自动提交事务
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
## 4. 定义对象模型
别忘了ORM是搞OO的人发起的，所以，和通常的数据库应用开发从*E-R*数据模型开始 不同，使用ORM是从定义*对象模型*开始的。
在下面的示例中，我们定义一个类*User*。请注意User类是从*db.Model*继承来的：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
class User(db.Model):
tablename = ‘ezuser’
id = db.Column(db.Integer,primary_key=True)
name = db.Column(db.String(64),unique=True,index=True)
age = db.Column(db.Integer)
上面的示例中，你应该注意到了，成员变量被定义为*db.Column*类的实例：
* id - id被定义为整型、主键
* name - name被定义为字符串类型、建立唯一索引
* age - age简单的被定义为整型
User类的成员变量*__tablename__*定义了这个对象对应的*数据表*名。这个变量是 可选的，默认情况下，SQLAlchemy将使用*类名*作为表名。
SQLAlchemy支持的常见的字段数据类型如下：
* *db.Integer* - 32位整型，对应于Python的int
* *db.Float* - 浮点型，对应于Python的float
* *db.String* - 变长字符串，对应于Python的str
* *db.DateTime* - 日期时间型，对应于Python的datetime.datetime
看到这里，可能你大约明白了。通过这样的定义方法，SQLAlchemy已经搜集到 足够的信息进行数据库操作了：表名、字段名、字段类型、字段约束（主键信息、 索引信息...）
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
## 5. 维护数据表
当对象模型定义完成、数据库信息配置完毕后，就可以在数据库中*创建*对象 对应的数据表了。
理论上，ORM能够根据采集到的类型信息自动地创建数据表。但出于稳妥考虑， 这个工作通常还是手动地触发。很简单，只要执行*SQLAlchemy*对象的一个方法 *create_all()*：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
db.create_all()
现在，数据库里已经妥妥地存在了一张数据表，它的结构如下：
**删除表**
如果你修改了对象模型定义，那么需要*删除*已经存在的表，然后*重新创建*。和创建数据表类似，删除表也只需要执行*SQLAlchemy*对象的一个方法*drop_all()*：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
db.drop_all()
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
## 6. 对象持久化
*持久化*就是将Python对象存入数据库中，在ORM中，这通常包括两个步骤：
第一、在数据库会话上执行添加操作
一个会话对象代表一个数据库的事务。可以在会话对象上添加一个对象：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
db.session.add(obj)
也可以调用*all_all()*方法一次添加多个对象：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
db.session.add_all([obj1,obj2,obj3])
第二、提交数据库会话
当在会话上执行完所有操作后，调用*commit()*方法提交本次事务：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
db.session.commit()
如果其中任何一个操作失败，整个事务将全部失败。
现在停电也不怕了。
**一点额外的思考**
现在考虑一下，为什么不使用更直观的调用方式来执行持久化操作？比如：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
user.save()
这和上面提到的*事务/Tranasction*有关。考虑一个经典的银行转账场景， 你从一个账户转出100块，同时向另一个账户转入100块，写成代码大约是：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
account1.balance = account1.balance - 100
account2.balance = account2.balance + 100
account1.save()
account2.save()
通常这些代码不会出错。不过，万一执行完第3行代码之后，系统突然崩溃了， 会怎么样？
这100块永远的消失了 —— 它离开了账户1，却没来得及进入账户2.
关系数据库中的*事务/Transaction*就是来解决这个问题的，如果你将几个 对数据库的操作放到一个事务里执行，关系数据库*确保*这几个操作要么同时成功、 要么同时失败。这类似于：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
begin_transaction
account1.save()
account2.save()
commit_transaction
ORM使用会话*session*封装了事务的处理，所以，执行*add()*方法相当于把 修改数据库的操作加入了一个事务，*commit()*相当于提交了这个包含多个操作 的事务。
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
## 7. 载入对象
如果你需要操作所有的对象，比如，在内存中进行统计。那么应当*一次性*从持久化机构 中载入全部对象。
使用之前建立的对象模型类（继承自SQLAlchemy.model）的静态变量*query*，执行其*all()* 方法将提取数据库中的全部记录并转化为对象模型类的实例列表：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
users = User.query.all()
现在users变量是一个包含所有User对象的*列表*了：
**载入特定对象**
要载入某一个特定对象，需要指定一个唯一标识用户的信息。User对象的id字段 是唯一的，我们可以使用它从持久化机构中载入*特定*的对象：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
user = User.query.filter_by(id = 1).first()
*filter_by()*方法相当于在数据表*ezuser*中进行了一次行级过滤，根据过滤 条件的不同，它可能返回多个对象，因此，我们使用*first()*方法定位到第一个对象：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
## 8. 永久移除对象
永久移除对象，意味着从数据库中*删除*对应的记录。
和持久化类似，移除一个对象会*改变*数据库，因此我们需要在数据库*会话*上进行 *删除*操作，然后*提交*数据库会话：
<div class="se-preview-section-delimiter"></div>
db.session.delete(user)
db.session.commit()
“`
在ORM内部，移除指定的对象实际包括两个步骤：
根据对象主键在数据表中定位记录
从数据表中删除定位的数据记录
9. 对象变化持久化
如果我们改变了对象的一些属性，还需要把这些变化同步到持久化机构中。
对于熟悉SQL的人来讲，ORM的处理可能稍有意外：还是在数据库会话上执行添加 操作。
下面的示例修改user对象的年龄，然后重新持久化：