零、SQLAlchemy是什么?
SQLAlchemy的官网上写着它的介绍文字:
SQLAlchemy is the Python SQL toolkit and Object Relational Mapper that gives
application developers the full power and flexibility of SQL.
SQLAlchemy 是一个非常强大的ORM和数据库工具,但是它庞大的文档和复杂的功能总是让很 多人望而生畏。而Django的ORM相对来说就让很多人觉得简单实用。
事实上,SQLAlchemy其实也没有那么复杂,光使用它一些比较高级的功能其实并没有比 使用Django ORM复杂多少,而它丰富的功能则能让你在遇到更复杂的问题时处理起来得心应手。
写作本文的主要目的在于:
- 通过对比SQLAlchemy ORM和Django ORM的主要使用方法, 尽量简单直观的让Django用户能够快速了解和上手SQLAlchemy这款强大的工具。
- 不牵扯到SQLAlchemy具体的技术细节,包括Engine连接池、Session的具体工作原理等等
SQLAlchemy相对于Django内建的ORM来说,有几处非常明显的优点:
- 可独立使用,任何使用Python的项目都可以用它来操作数据库
- 和直接使用原始的DBAPI相比,提供了非常丰富的特性:连接池、auto-map等等
- 提供了更底层的SQL抽象语言,能用原始sql解决的问题基本上都可以用SQLAlchemy解决
- 接下来我们针对日常的数据库操作来对比一下Django ORM和SQLAlchemy。
文中使用的 SQLAlchemy 版本为 0.9.8
一、Django VS SQLAlchemy
SQLAlchemy的安装:
wget http://peak.telecommunity.com/dist/ez_setup.py python ez_setup.py sudo easy_install sqlalchemy sudo easy_install ipython
1.建立数据表
首先,我们需要先建立几个表。
(1)Django
在Django中,如果要建表,就是在models.py中定义你的数据类型:
from django.db import models class Game(models.Model): ... ... class GameCompany(models.Model): ... ...
因为文章主要面向有经验的Django用户,所以此处不写出详细的定义代码。定义Model以后 我们还需要在settings.py中DATABASES处设置需要连接的数据库地址。最后,使用syncdb来 完成数据库表的创建。
(2)SQLAlchemy
在SQLAlchemy中,定义表结构的过程和Django类似:
from sqlalchemy import create_engine from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey, Date from sqlalchemy.orm import relationship, backref Base = declarative_base() # 定义表结构 class GameCompany(Base): __tablename__ = 'game_company' id = Column(Integer, primary_key=True) name = Column(String(200), nullable=False) country = Column(String(50)) class Game(Base): __tablename__ = 'game' id = Column(Integer, primary_key=True) company_id = Column(Integer, ForeignKey('game_company.id'), index=True) category = Column(String(10)) name = Column(String(200), nullable=False) release_date = Column(Date) # 和Django不同,外键需要显式定义,具体好坏见仁见智 # 此处的relation可以为lazy加载外键内容时提供一些可配置的选项 company = relationship('GameCompany', backref=backref('games')) # 此处定义要使用的数据库 engine = create_engine('mysql://root:root@localhost:5379/sqlalchemy_tutorial"htmlcode">nintendo = GameCompany(name="nintendo", country="Japan") nintendo.save() game1 = Game( company=nintendo, category="ACT", name="Super Mario Bros", release_date='1985-10-18') game1.save() # 或者使用create Game.objects.create(... ...)(2)SQLAlchemy
在SQLAlchemy ORM中,有一个非常关键的对象 session ,所有对于数据的操作都是 通过session来进行的,所以要插入数据之前,我们得先初始化一个session:
from sqlalchemy.orm import sessionmaker Session = sessionmaker(bind=engine) session = Session()之后插入数据的方法也和Django比较相似:
# 添加数据 nintendo = GameCompany(name="Nintendo", country="Japan") capcom = GameCompany(name="Capcom", country="Japan") game1 = Game( company=nintendo, category="ACT", name="Super Mario Bros", release_date='1985-10-18' ) game2 = Game( company=capcom, category="ACT", name="Devil May Cry 3: Dante's Awakening", release_date="2005-03-01", ) game3 = Game( company=nintendo, category="RPG", name="Mario & Luigi: Dream Team", release_date="2013-08-11", ) # 使用add_all来让这些objects和session产生关系 session.add_all([nintendo, capcom, game1, game2]) # 在没有开启autocommit的模式下,不要忘了调用commit来让数据写到数据库中 session.commit()除了commit之外,session还有rollback()等方法,你可以把session对象简单看成是一次 transaction,所以当你对内容进行修改时,需要调用 session.commit() 来提交这些修改。
去文档可以了解更多session相关内容:http://docs.sqlalchemy.org/en/rel_0_9/orm/session.html
二、常用操作
1.简单查询
(1)批量查询
# -- Django -- Game.objects.filter(category="RPG") # -- SQLAlchemy -- # 使用filter_by是和django ORM比较接近的方式 session.query(Game).filter_by(category="RPG") session.query(Game).filter(Game.category == "RPG")(2)查询单个对象
# -- Django -- Game.objects.get(name="Super Mario Bros") # -- SQLAlchemy -- session.query(Game).filter_by(name="Super Mario Bros").one() # `get_objects_or_None()` session.query(Game).filter_by(name="Super Mario Bros").scalar()Django中得各种 > 、< 都是使用在字段名称后面追加 "__gt"、"__lt" 来实现的,在SQLAlchemy 中这样的查询还要更直观一些
# -- Django -- Game.objects.filter(release_date__gte='1999-01-01') # 取反 Game.objects.exclude(release_date__gte='1999-01-01') # -- SQLAlchemy -- session.query(Game).filter(Game.release_date >= '1999-01-01').count() # 取反使用 ~ 运算符 session.query(Game).filter(~Game.release_date >= '1999-01-01').count() 通过外键组合查询 # -- Django -- Game.objecs.filter(company__name="Nintendo") # -- SQLAlchemy -- session.query(Game).join(GameCompany).filter(GameCompany.name == "Nintendo")2.多条件或查询
# -- Django -- from django.db.models import Q Game.objects.filter(Q(category="RPG") | Q(category="ACT")) # -- SQLAlchemy -- from sqlalchemy import or_ session.query(Game).filter(or_(Game.category == "RPG", Game.category == "ACT")) session.query(Game).filter((Game.category == "RPG") | (Game.category == "ACT"))(1)in查询
# -- Django -- Game.objects.filter(category__in=["GAL", "ACT"]) # -- SQLAlchemy -- session.query(Game).filter(Game.category.in_(["GAL", "ACT"]))(2)like查询
# -- Django -- Game.objects.filter(name__contains="Mario") # -- SQLAlchemy -- session.query(Game.name.contains('Mario'))3.统计个数
简单统计总数:
# -- Django -- Game.objects.filter(category="RPG").count() # -- SQLAlchemy -- session.query(Game).filter_by(category="RPG").count() 分组统计个数 # -- Django -- from django.db.models import Count Game.objects.values_list('category').annotate(Count('pk')).order_by() # -- SQLAlchemy -- from sqlalchemy import func session.query(Game.category, func.count(Game.category)).group_by(Game.category).all()4.结果排序
对查询结果进行排序:
# -- Django -- Game.objects.all().order_by('release_date') Game.objects.all().order_by('-release_date') # 多字段排序 Game.objects.all().order_by('-release_date', 'category') # -- SQLAlchemy -- session.query(Game).order_by(Game.release_date) session.query(Game).order_by(Game.release_date.desc()) # 多字段排序 session.query(Game).order_by(Game.release_date.desc(), Game.category)5.修改数据
# -- Django -- game = Game.objects.get(pk=1) game.name = 'Super Mario Brothers' game.save() # -- SQLAlchemy -- game = session.query(Game).get(1) game.name = 'Super Mario Brothers' session.commit()6.批量修改
# -- Django -- Game.objects.filter(category="RPG").update(category="ARPG") # -- SQLAlchemy -- session.query(Game).filter_by(category="RPG").update({"category": "ARPG"})7.批量删除
# -- Django -- Game.objects.filter(category="ARPG").delete() # -- SQLAlchemy -- session.query(Game).filter_by(category="ARPG").delete()三、SQLAlchemy其他一些值得关注的功能
上面简单列了一些SQLAlchemy ORM和Django ORM的使用方法对比,SQLAlchemy同时还提供了一些 其他非常有用的功能,比如Automap~假如你有一个Django项目,通过ORM创建了一大堆Model。这时来了一个新项目,需要操作 这些表,应该怎么办?拷贝这些Models?使用原始的DB-API加上sql来操作?
其实使用SQLAlchemy的Automap可以让你的工作变得非常的方便,你只要在新项目连接到旧数据库,然后 稍微配置一下Automap,就可以使用SQLAlchemy的ORM操作那些通过别的系统创建的表了。
就像这样:
from sqlalchemy.ext.automap import automap_base from sqlalchemy.orm import Session from sqlalchemy import create_engine Base = automap_base() engine = create_engine("sqlite:///mydatabase.db") Base.prepare(engine, reflect=True) # user和address就是表明,通过这样的语句就可以把他们分别映射到User和Address类 User = Base.classes.user Address = Base.classes.address更多信息可以参考详细文档:http://docs.sqlalchemy.org/en/rel_0_9/orm/extensions/automap.html
附:Django与SQLAlchemy结合的实例演示
譬如,以下gumi/db.py代码,其中gumi制作Django项目名,项目中使用的唯一的数据库连接的包装,作为py调用。
# -*- coding: utf-8 -*- from django.conf import settings from django.core import signals from django.dispatch import dispatcher import sqlalchemy from sqlalchemy.orm import scoped_session, sessionmaker from sqlalchemy.engine.url import URL __all__ = ['Session', 'metadata'] def create_engine(): url = URL(drivername=settings.DATABASE_ENGINE, database=settings.DATABASE_NAME, username=settings.DATABASE_USER, password=settings.DATABASE_PASSWORD, host=settings.DATABASE_HOST, port=settings.DATABASE_PORT or None, query = getattr(settings, 'DATABASE_OPTIONS', {}) ) options = getattr(settings, 'SQLALCHEMY_OPTIONS', {}) engine = sqlalchemy.create_engine(url, **options) return engine def end_request(signal, sender): Session.remove() dispatcher.connect(receiver=end_request, signal=signals.request_finished) metadata = sqlalchemy.MetaData() Session = scoped_session(sessionmaker(autoflush=True, transactional=True, bind=create_engine()))模块代码
from sqlalchemy.orm import * from gumi.db import Session, metadata some_table = Table('some_table', metadata, Column('id', Integer, primary_key=True), Column('some_value', String(100), nullable=False, mysql_engine='InnoDB', ) class SomeObject(object): pass mapper(SomeObject, some_table)视图代码
import django.newforms as forms from gumi.db import Session class SomeForm(forms.Form): # newform pass def some_action(req): if req.method != "POST": form = SomeForm() else: form = SomeForm(req.POST) if form.is_valid(): data = form.clean() obj = SomeObject() obj.some_param = data['a'] obj.another_param = data['b'] Session.save(obj) Session.commit() return HttpResponseRedirect('/') return render_to_response('some/template.html')
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