Python的Flask框架中使用Flask-SQLAlchemy管理数据库的教程

下面我将为您详细介绍如何在Python的Flask框架中使用Flask-SQLAlchemy管理数据库的教程。

什么是Flask-SQLAlchemy

Flask-SQLAlchemy是Flask框架下的SQLAlchemy扩展，它简化了SQLAlchemy的使用，提供了更符合Flask特性的接口，使开发者能够更加便捷地管理数据库。

安装Flask-SQLAlchemy

在终端输入以下命令，安装Flask-SQLAlchemy：

pip install Flask-SQLAlchemy

在Flask应用中配置数据库

在Flask应用中使用Flask-SQLAlchemy管理数据库，需要配置数据库信息。编辑config.py文件，添加以下代码：

import os

basedir = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))

class Config:
    SECRET_KEY = os.environ.get('SECRET_KEY') or 'hard to guess string'
    SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN = True
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = False

    @staticmethod    
    def init_app(app):
        pass

class DevelopmentConfig(Config):
    DEBUG = True
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = os.environ.get('DEV_DATABASE_URL') or \
        'sqlite:///' + os.path.join(basedir, 'data-dev.sqlite')

class TestingConfig(Config):
    TESTING = True
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = os.environ.get('TEST_DATABASE_URL') or \
        'sqlite://'

class ProductionConfig(Config):
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = os.environ.get('DATABASE_URL') or \
        'sqlite:///' + os.path.join(basedir, 'data.sqlite')

config = {
    'development': DevelopmentConfig,
    'testing': TestingConfig,
    'production': ProductionConfig,

    'default': DevelopmentConfig
}

这个配置文件定义了不同环境下的配置，例如开发环境和生产环境的配置。其中，SQLALCHEMY_DATABASE_URI是数据库连接地址。

初始化数据库

在Flask应用中，需要在app/init.py文件中初始化数据库。添加以下代码：

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from config import config

db = SQLAlchemy()

def create_app(config_name):
    app = Flask(__name__)
    app.config.from_object(config[config_name])
    config[config_name].init_app(app)

    db.init_app(app)

    # 其他代码

    return app

这个代码片段的含义是，使用create_app方法创建Flask应用，配置数据库、Flask-SQLAlchemy等基础设置。

创建数据模型

Flask-SQLAlchemy支持使用ORM方式创建数据模型，定义在app/models.py文件中。例如，我们创建一个用户模型，添加如下代码：

from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from werkzeug.security import generate_password_hash,check_password_hash

db = SQLAlchemy()

class User(db.Model):
    __tablename__ = 'users'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    username = db.Column(db.String(64), unique=True, index=True)
    password_hash = db.Column(db.String(128))

    @property
    def password(self):
        raise AttributeError('password is not a readable attribute')

    @password.setter
    def password(self, password):
        self.password_hash = generate_password_hash(password)

    def verify_password(self, password):
        return check_password_hash(self.password_hash, password)

这个模型定义了一个名为User的表和其所包含的字段：id、username、password_hash。

数据库迁移

为了改变数据模型和数据库结构，使用Flask-Migrate来进行数据库迁移。

在终端输入以下命令，安装Flask-Migrate：

pip install Flask-Migrate

在Flask应用中，创建一个名为migrations的目录，在其中添加迁移脚本。使用db命令行工具来创建迁移脚本：

flask db init
flask db migrate -m "initial migration"

上述命令会在migrations目录下创建一个versions目录，并在其中创建一个Python文件，包含了数据库迁移的脚本。

数据库操作示例

为了更好的理解如何使用Flask-SQLAlchemy操作数据库，这里提供两个示例。

插入用户记录

新建一个app/user.py文件，添加以下代码，表示往数据库中插入一个用户：

from app.models import User, db

def create_user(username, password):
    user = User(username=username, password=password)
    db.session.add(user)
    db.session.commit()

以上代码使用User模型创建一个User对象，并使用db.session.add()方法添加到数据库。最后调用db.session.commit()方法进行事务提交。

查询用户记录

新建一个app/user.py文件，添加以下代码，表示查询数据库中所有的用户：

from app.models import User, db

def query_users():
    users = User.query.all()
    return users

以上代码使用User模型的query属性查询出所有用户，并以Python列表的形式返回。在其他文件中调用该方法即可获取所有的用户记录。

总结

使用Flask-SQLAlchemy可以更加便捷地管理数据库，为Flask应用的开发提供有力支持。在实际应用中，需要按照上述步骤进行操作，同时还需要了解Superset相关的操作，建立Superset量化系统。