Flask 入门到实战(3)：用 SQLAlchemy 优雅操作数据库

深入理解 Flask ORM：用 SQLAlchemy 优雅操作数据库

一、前言：什么是 ORM？为什么要用它？

传统数据库操作要写 SQL，比如：

SELECT * FROM users WHERE id = 1;

而使用 ORM 后，你可以这样写：

user = User.query.get(1)

ORM 的优势：

• 可读性强：更符合 Python 编程风格
• 更安全：自动防止 SQL 注入
• 更易维护：模型即数据结构，不需要手写 SQL
• 便于迁移和扩展：跨数据库兼容性强

二、Flask 中使用 SQLAlchemy 的 ORM

首先你需要安装扩展：

pip install flask flask_sqlalchemy

三、快速入门：定义模型

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///data.db'
db = SQLAlchemy(app)

class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)
    email = db.Column(db.String(120), unique=True, nullable=False)

    def __repr__(self):
        return f"<User {self.username}>"

初始化数据库：

python
>>> from app import db
>>> db.create_all()

四、字段类型详解（Column Types）

你还可以传入参数控制字段约束：

nullable=False     # 非空
unique=True        # 唯一约束
default='value'    # 默认值

五、常见 ORM 查询操作（CRUD）

1. 增（Create）

user = User(username='alice', email='alice@example.com')
db.session.add(user)
db.session.commit()

2. 查（Read）

# 查询所有用户
User.query.all()

# 查询第一个
User.query.first()

# 条件查询
User.query.filter_by(username='alice').first()

# 主键查询
User.query.get(1)

3. 改（Update）

user = User.query.get(1)
user.email = 'new@example.com'
db.session.commit()

4. 删（Delete）

db.session.delete(user)
db.session.commit()

六、模型之间的关系建模（重点）

1. 一对多关系（User -> Post）

class Post(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    title = db.Column(db.String(100))
    content = db.Column(db.Text)
    user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'))

    user = db.relationship('User', backref='posts')

使用方式：

user = User.query.first()
for post in user.posts:
    print(post.title)

2. 多对多关系

association = db.Table('association',
    db.Column('user_id', db.Integer, db.ForeignKey('user.id')),
    db.Column('tag_id', db.Integer, db.ForeignKey('tag.id'))
)

class Tag(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(30))
    users = db.relationship('User', secondary=association, backref='tags')

七、模型中的方法与属性

你可以在模型中添加自定义方法：

class User(db.Model):
    ...

    def is_email_valid(self):
        return '@' in self.email

八、数据库迁移：保持模型与数据库结构一致

使用 Flask-Migrate 可以自动生成迁移脚本。

pip install flask-migrate

在 app.py 中初始化：

from flask_migrate import Migrate

migrate = Migrate(app, db)

命令行使用：

flask db init
flask db migrate -m "Initial"
flask db upgrade

九、项目结构建议（大中型项目）

推荐将模型拆分至 models/ 文件夹中，并使用工厂函数初始化 Flask 应用。

结构如下：

project/
├── app/
│   ├── __init__.py   ← 创建 Flask 实例
│   ├── models/
│   │   ├── __init__.py
│   │   ├── user.py
│   │   └── post.py

十、最佳实践总结

• 使用 Flask-SQLAlchemy 管理模型与数据库
• 用 db.relationship() 管理表之间的联系
• 用 Flask-Migrate 管理数据库结构变更
• 模型即数据结构，推荐优先设计模型
• 注意避免循环引用（尤其在关系定义中）

十一、结语与扩展学习方向

通过本篇内容，你应该已经掌握：

• ORM 基础与模型定义
• 常用字段与关系建模
• 数据库查询与事务操作
• 使用 Flask-Migrate 实现数据库迁移