本文的主要内容：flask视图&路由、虚拟环境安装、路由各种定义、状态保持、cookie、session、模板基本使用、过滤器&自定义过滤器、模板代码复用：宏、继承/包含、模板中特有变量和函数、Flask-WTF 表单、CSRF、数据库操作、ORM、Flask-SQLAlchemy、增删改查操作、案例、蓝图、单元测试
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共 4 章，42 子模块
数据库
- Flask-SQLAlchemy 安装及连接
- 使用数据库
- 综合案例演练
- 数据库迁移
学习目标
- 能够理解 ORM 工作原理以及其优缺点
- 能够写出在 Flask 中连接 MySQL 的配置项格式（IP，端口，数据库）
- 能够使用 SQLAlchemy 定义出关系为一对多模型类
- 能够使用 SQLAlchemy 的相关函数创建表及删除表
- 能够写出的指定模型数据对数据库的增删改代码
- 能够写出模型数据按照条件查询的功能逻辑
- 能够写出模型数据按照指定数量分页的功能逻辑
- 能够写出模型数据按照指定条件排序的功能逻辑
- 能够按照课件步骤实现综合图书管理的相关案例
- 能够使用 Flask-Migrate 扩展对数据库进行迁移
多对多演练
在项目开发过程中，会遇到很多数据之间多对多关系的情况，比如：
- 学生网上选课(学生和本文)
- 老师与其授课的班级(老师和班级)
- 用户与其收藏的新闻(用户和新闻)
- 等等...
所以在开发过程中需要使用 ORM 模型将表与表的多对多关联关系使用代码描述出来。多对多关系描述有一个唯一的点就是：需要添加一张单独的表去记录两张表之间的对应关系
场景示例
需求分析
-
学生可以网上选课，学生有多个，本文也有多个
-
学生有：张三、李四、王五
-
本文有：物理、化学、生物
-
选修关系有：
- 张三选修了化学和生物
- 李四选修了化学
- 王五选修了物理、化学和生物
-
需求：
- 查询某个学生选修了哪些本文
- 查询某个本文都有哪些学生选择
思路分析
-
可以通过分析得出
- 用一张表来保存所有的学生数据
- 用一张表来保存所有的本文数据
-
具体表及测试数据可以如下：
学生表(Student)
| 主键(id) | 学生名(name) |
|---|---|
| 1 | 张三 |
| 2 | 李四 |
| 3 | 王五 |
选修课表(Course)
| 主键(id) | 本文名(name) |
|---|---|
| 1 | 物理 |
| 2 | 化学 |
| 3 | 生物 |
数据关联关系表(Student_Course)
| 主键(student.id) | 主键(course.id) |
|---|---|
| 1 | 2 |
| 1 | 3 |
| 2 | 2 |
| 3 | 1 |
| 3 | 2 |
| 3 | 3 |
结果
-
查询某个学生选修了哪些本文，例如：查询王五选修了哪些本文
- 取出王五的 id 去 Student_Course 表中查询 student.id 值为 3 的所有数据
- 查询出来有3条数据，然后将这3条数据里面的 course.id 取值并查询 Course 表即可获得结果
-
查询某个本文都有哪些学生选择，例如：查询生物本文都有哪些学生选修
- 取出生物本文的 id 去 Student_Course 表中查询 course.id 值为 3 的所有数据
- 查询出来有2条数据，然后将这2条数据里面的 student.id 取值并查询 Student 表即可获得结果
代码演练
- 定义模型及表
tb_student_course = db.Table('tb_student_course',
db.Column('student_id', db.Integer, db.ForeignKey('students.id')),
db.Column('course_id', db.Integer, db.ForeignKey('courses.id'))
)
class Student(db.Model):
__tablename__ = "students"
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(64), unique=True)
courses = db.relationship('Course', secondary=tb_student_course,
backref='student',
lazy='dynamic')
class Course(db.Model):
__tablename__ = "courses"
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(64), unique=True)
- 添加测试数据
if __name__ == '__main__':
db.drop_all()
db.create_all()
# 添加测试数据
stu1 = Student(name='张三')
stu2 = Student(name='李四')
stu3 = Student(name='王五')
cou1 = Course(name='物理')
cou2 = Course(name='化学')
cou3 = Course(name='生物')
stu1.courses = [cou2, cou3]
stu2.courses = [cou2]
stu3.courses = [cou1, cou2, cou3]
db.session.add_all([stu1, stu2, stu2])
db.session.add_all([cou1, cou2, cou3])
db.session.commit()
app.run(debug=True)
数据库迁移
- 在开发过程中，需要修改数据库模型，而且还要在修改之后更新数据库。最直接的方式就是删除旧表，但这样会丢失数据。
- 更好的解决办法是使用数据库迁移框架，它可以追踪数据库模式的变化，然后把变动应用到数据库中。
- 在Flask中可以使用Flask-Migrate扩展，来实现数据迁移。并且集成到Flask-Script中，所有操作通过命令就能完成。
- 为了导出数据库迁移命令，Flask-Migrate提供了一个MigrateCommand类，可以附加到flask-script的manager对象上。
首先要在虚拟环境中安装Flask-Migrate。
pip install flask-migrate
- 代码文件内容：
#coding=utf-8
from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from flask_migrate import Migrate,MigrateCommand
from flask_script import Shell,Manager
app = Flask(__name__)
manager = Manager(app)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:[email protected]:3306/Flask_test'
app.config['SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN'] = True
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = True
db = SQLAlchemy(app)
#第一个参数是Flask的实例，第二个参数是Sqlalchemy数据库实例
migrate = Migrate(app,db)
#manager是Flask-Script的实例，这条语句在flask-Script中添加一个db命令
manager.add_command('db',MigrateCommand)
#定义模型Role
class Role(db.Model):
# 定义表名
__tablename__ = 'roles'
# 定义列对象
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(64), unique=True)
user = db.relationship('User', backref='role')
#repr()方法显示一个可读字符串，
def __repr__(self):
return 'Role:'.format(self.name)
#定义用户
class User(db.Model):
__talbe__ = 'users'
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
username = db.Column(db.String(64), unique=True, index=True)
#设置外键
role_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('roles.id'))
def __repr__(self):
return 'User:'.format(self.username)
if __name__ == '__main__':
manager.run()
创建迁移仓库
#这个命令会创建migrations文件夹，所有迁移文件都放在里面。
python database.py db init
创建迁移脚本
-
自动创建迁移脚本有两个函数
- upgrade()：函数把迁移中的改动应用到数据库中。
- downgrade()：函数则将改动删除。
-
自动创建的迁移脚本会根据模型定义和数据库当前状态的差异，生成upgrade()和downgrade()函数的内容。
-
对比不一定完全正确，有可能会遗漏一些细节，需要进行检查
python database.py db migrate -m 'initial migration'
更新数据库
python database.py db upgrade
返回以前的版本
可以根据history命令找到版本号,然后传给downgrade命令:
python app.py db history
输出格式：<base> -> 版本号 (head), initial migration
- 回滚到指定版本
python app.py db downgrade 版本号
实际操作顺序:
- 1.python 文件 db init
- 2.python 文件 db migrate -m"版本名(注释)"
- 3.python 文件 db upgrade 然后观察表结构
- 4.根据需求修改模型
- 5.python 文件 db migrate -m"新版本名(注释)"
- 6.python 文件 db upgrade 然后观察表结构
- 7.若返回版本,则利用 python 文件 db history查看版本号
- 8.python 文件 db downgrade(upgrade) 版本号
常见关系模板代码
以下罗列了使用关系型数据库中常见关系定义模板代码
一对多
-
示例场景：
- 用户与其发布的帖子(用户表与帖子表)
- 角色与所属于该角色的用户(角色表与多用户表)
-
示例代码
class Role(db.Model):
"""角色表"""
__tablename__ = 'roles'
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(64), unique=True)
users = db.relationship('User', backref='role', lazy='dynamic')
class User(db.Model):
"""用户表"""
__tablename__ = 'users'
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(64), unique=True, index=True)
多对多
-
示例场景
- 讲师与其上课的班级(讲师表与班级表)
- 用户与其收藏的新闻(用户表与新闻表)
- 学生与其选修的本文(学生表与选修本文表)
-
示例代码
tb_student_course = db.Table('tb_student_course',
db.Column('student_id', db.Integer, db.ForeignKey('students.id')),
db.Column('course_id', db.Integer, db.ForeignKey('courses.id'))
)
class Student(db.Model):
__tablename__ = "students"
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(64), unique=True)
courses = db.relationship('Course', secondary=tb_student_course,
backref=db.backref('students', lazy='dynamic'),
lazy='dynamic')
class Course(db.Model):
__tablename__ = "courses"
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(64), unique=True)
自关联一对多(了解)
-
示例场景
- 评论与该评论的子评论(评论表)
- 参考网易新闻
-
示例代码
class Comment(db.Model):
"""评论"""
__tablename__ = "comments"
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
# 评论内容
content = db.Column(db.Text, nullable=False)
# 父评论id
parent_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey("comments.id"))
# 父评论(也是评论模型)
parent = db.relationship("Comment", remote_side=[id],
backref=db.backref('childs', lazy='dynamic'))
# 测试代码
if __name__ == '__main__':
db.drop_all()
db.create_all()
com1 = Comment(content='我是主评论1')
com2 = Comment(content='我是主评论2')
com11 = Comment(content='我是回复主评论1的子评论1')
com11.parent = com1
com12 = Comment(content='我是回复主评论1的子评论2')
com12.parent = com1
db.session.add_all([com1, com2, com11, com12])
db.session.commit()
app.run(debug=True)
自关联多对多(了解)
-
示例场景
- 用户关注其他用户(用户表，中间表)
-
示例代码
tb_user_follows = db.Table(
"tb_user_follows",
db.Column('follower_id', db.Integer, db.ForeignKey('info_user.id'), primary_key=True), # 粉丝id
db.Column('followed_id', db.Integer, db.ForeignKey('info_user.id'), primary_key=True) # 被关注人的id
)
class User(db.Model):
"""用户表"""
__tablename__ = "info_user"
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
name = db.Column(db.String(32), unique=True, nullable=False)
# 用户所有的粉丝，添加了反向引用followed，代表用户都关注了哪些人
followers = db.relationship('User',
secondary=tb_user_follows,
primaryjoin=id == tb_user_follows.c.followed_id,
secondaryjoin=id == tb_user_follows.c.follower_id,
backref=db.backref('followed', lazy='dynamic'),
lazy='dynamic')
蓝图&单元测试
- 蓝图
- 单元测试
学习目标
- 能够使用代码实现蓝图对项目进行模块化
- 能够说出断言的作用
- 能够说出实现单元测试步骤
- 能够说出单元测试所执行方法的定义规则