Flask sqlalchemy一對多與多對一與一對一及多對多關(guān)系介紹

更新時間：2022年09月06日 16:11:01 作者：weixin_42576837

這篇文章主要介紹了Flask sqlalchemy一對多與多對一與一對一及多對多關(guān)系介紹，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

配置項(xiàng)

首先，配置下數(shù)據(jù)庫config.py

username = 'xxxx'
password = 'xxxx'
database = 'school'
hostname = 'localhost'
port = '3306'
uri = f'mysql+pymysql://{username}:{password}@{hostname}:{port}/{database}'
SQLALCHEMY_DATABASE_URI  = uri
SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = False

在app.py文件中導(dǎo)入配置

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
import config
app = Flask(__name__)
app.config.from_object(config)
db = SQLAlchemy(app)

接著創(chuàng)建模型類，建立python類到數(shù)據(jù)表的映射：

定義外鍵

class User(db.Model):
    __tablename__ = 'user'
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
    name = db.Column(db.String(100),nullable=False)

class Article(db.Model):
    __tablename__ = 'article'
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
    title = db.Column(db.String(200),nullable=False)
    content = db.Column(db.Text,nullable=False)
    user_id = db.Column(db.Integer,db.ForeignKey('user.id'))

由于一個作者可以有多篇文章，所以外鍵應(yīng)該設(shè)置在Article類中，這樣每一篇文章的user_id字段都只會有一個值，因?yàn)橹粚?yīng)一個作者。

假設(shè)，在User類中存在外鍵字段article_id，那么一個作者的所有文章都需要存放在這一個字段中，但是外鍵只能存放單一數(shù)據(jù)（表量），所以外鍵的設(shè)置總是在“多”的這一側(cè)定義。

定義關(guān)系屬性

為什么需要關(guān)系屬性，具體的原因我也不清楚，我想可能是從查詢的角度來說，會更方便。

定義關(guān)系屬性需要使用關(guān)系函數(shù)。關(guān)系屬性在關(guān)系的出發(fā)側(cè)定義，即一對多關(guān)系的“一”這一側(cè)。一個作者擁有多篇文章，我們在User模型類中，定義一個叫articles的關(guān)系屬性，用它可以表示每一個作者所對應(yīng)的多篇文章。

class User(db.Model):
    __tablename__ = 'user'
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
    name = db.Column(db.String(100),nullable=False)
    articles = db.relationship('Article',backref=db.backref('user'))

articles 字段使用db.relationship()關(guān)系函數(shù)定義為關(guān)系屬性，這個關(guān)系屬性將返回多個記錄。

relationship()函數(shù)的第一個參數(shù)為關(guān)系另一側(cè)的模型名稱，是python類的名稱，不是數(shù)據(jù)表名稱。
第二個參數(shù)表示添加反向引用，會自動在另一側(cè)，也就是Article模型中，建立一個關(guān)系屬性，這個字段叫user，使用這個字段可以查找到文章所對應(yīng)的用戶。

現(xiàn)在user表中多了一個字段articles，但是它并不是數(shù)據(jù)庫層面的，實(shí)際的表中并沒有這個字段，可以認(rèn)為只是一個查詢接口。

接著創(chuàng)建數(shù)據(jù)表并插入數(shù)據(jù)：

 u1 = User(name='zs')
 a1 = Article(title='西游記',content='西游記是四大名著')
 a1.author = u1
 db.session.add(a1)
 db.session.commit()

創(chuàng)建了一個user表的記錄，一個article表的記錄，如何讓他們建立聯(lián)系呢？使用關(guān)系屬性字段：

文章唯一指向一個作者：

a1.author = u1

直接將作者的實(shí)例對象u1賦值給文章實(shí)例對象a1的author字段，他們就會建立關(guān)系，文章表中的user_id字段就會指向那個作者。

article表

user表

現(xiàn)在用戶zs擁有兩篇文章，嘗試使用關(guān)系屬性查詢。

u1 = User.query.filter_by(name='zs').first()
print(u1.articles)

輸出user表的articles字段：

[<Article 1>, <Article 2>]

可以發(fā)現(xiàn)這個字段里面是兩條記錄，是article表中的兩條記錄，因?yàn)檫@兩篇文章都是zs的文章，所以通過這個關(guān)系屬性字段，可以獲取到一個作者對應(yīng)的所有文章。

反過來，關(guān)于反向引用，backref=db.backref('user')，它會在Article也建立一個關(guān)系屬性，這個字段叫做user，可以通過這個字段獲取到文章對應(yīng)的作者。

比如：

#先找到文章
article1 = Article.query.filter_by(title='西游記').first()
#使用反向引用的字段，user,獲取到這個文章對應(yīng)的作者
print(article1.user)

輸出：

<User 1>

雙向的關(guān)系屬性

上面在建立關(guān)系屬性是，只是在User類中使用了關(guān)系屬性：

articles = db.relationship('Article',backref=db.backref('user'))

這種方式，會隱式的在Article類中也建立一個關(guān)系屬性user。我們可以使用back_populates參數(shù)顯式的建立雙向的關(guān)系屬性。

這里仍然以作者author和文章article為例，一個作者可以有多篇文章，一篇文章只能有一個作者，建立顯示的雙向關(guān)系屬性。

class User(db.Model):
    __tablename__ = 'author'
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
    name = db.Column(db.String(100),nullable=False)
    #關(guān)系屬性
    articles = db.relationship('Article',back_populates='authors')
class Article(db.Model):
    __tablename__ = 'article'
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
    title = db.Column(db.String(200),nullable=False)
    content = db.Column(db.Text,nullable=False)
    auth_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('author.id'))
    #關(guān)系屬性
    authors = db.relationship('User',back_populates='articles')

在一的一側(cè)，User類中，建立了關(guān)系屬性，articles，獲取一個作者對應(yīng)的多個文章記錄。

在多的一側(cè)，Article類中，建立了關(guān)系屬性，authors，獲取每一篇文章對應(yīng)的一個作者記錄。

使用back_populates參數(shù)連接對方，參數(shù)值需要設(shè)置為關(guān)系另一側(cè)的關(guān)系屬性名。

使用關(guān)系屬性添加數(shù)據(jù)

u1 = User(name='zs')
a1 = Article(title='西游記', content='西游記是四大名著')
a2 = Article(title='紅樓夢', content='紅樓夢是四大名著')
a1.authors = u1
a2.authors = u1
db.session.add_all([a1,a2])
db.session.commit()

實(shí)例化User類對象u1，Article類對象a1,a2。

然后使用Article類的關(guān)系屬性字段，authors

將User類對象u1賦值給Article類對象的關(guān)系屬性authors

或者反過來，使用用戶的關(guān)系屬性字段articles添加數(shù)據(jù)：

def insert():
    u1 = User(name='zs')
    a1 = Article(title='西游記',content='西游記是四大名著')
    a2 = Article(title='水滸傳',content='水滸傳是四大名著')
    u1.articles = [a1,a2]
    db.session.add(u1)
    db.session.commit()

這里的添加方式是：u1.articles = [a1,a2]

接著查詢，使用關(guān)系屬性字段就可以查詢到了，這里只是演示了使用back_populates參數(shù)顯示的建立雙向的關(guān)系屬性，之前使用的backref可以簡化關(guān)系的定義，是一種隱式的雙向關(guān)系的建立。

一對一

這里使用國家和首都演示一對一關(guān)系：每一個國家只有一個首都；反過來說，一個城市也只能作為一個國家的首都。

一對一關(guān)系實(shí)際上是通過建立雙向關(guān)系的一對多關(guān)系的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化而來的。

class Country(db.Model):
    __tablename__ = 'country'
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
    name = db.Column(db.String(30),unique=True)
	capital = db.relationship('Capital',back_populates='country')
class Capital(db.Model):
    __tablename__ = 'capital'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    name = db.Column(db.String(30),unique=True)
    #外鍵在哪一個表中設(shè)置應(yīng)該都可以
    country_id = db.Column(db.Integer,db.ForeignKey('country.id'))
    #設(shè)置關(guān)系屬性
    country = db.relationship('Country',back_populates='capital')

首先上面是一個雙向的關(guān)系屬性，這時候表的關(guān)系和之前的一對多沒有區(qū)別，現(xiàn)在我們需要給關(guān)系屬性中假如一個參數(shù)uselist=False

在”一“的一側(cè)加入，就是在Country類模型中加入

capital = db.relationship('Capital',back_populates='country',uselist=False)

加入這個參數(shù)以后，在使用Country.capital獲取記錄時，將限制只返回一條記錄。

由于Capital中設(shè)置了外鍵country_id ，存儲單一數(shù)據(jù)，一個記錄的country_id 只會對應(yīng)Country中的一個記錄。

這是一對多關(guān)系就變成了一對一關(guān)系。

測試一對一：

首先插入數(shù)據(jù)，插入一個國家記錄，一個城市記錄，然后建立關(guān)系。

def insert():
    china = Country(name='中國')
    Beijing = Capital(name='北京')
    Beijing.country = china
    db.session.add(Beijing)
    db.session.commit()

這樣，Country表中就有了

capital表中：

他們目前時一對一的關(guān)系，那么，假如現(xiàn)在新增一個城市，它的country_id指向中國，

這時候就變成了一個國家，對應(yīng)兩個城市，變成了一對多，但是我們定義的是一對一，這樣可行嗎？

def f():
    #首先拿到中國的這條記錄
    china = Country.query.filter_by(name='中國')
    china = china.first()
    print(china)
    #新增城市，
    Guangzhou = Capital(name='廣州')
    #建立廣州與中國之間的關(guān)系
    Guangzhou.country = china
    db.session.add(Guangzhou)
    db.session.commit()
    print('success')

執(zhí)行這個函數(shù)之后，數(shù)據(jù)表會有以下變化：

可以看到capital表中的北京這條記錄的country_id值變成了NULL,這正是因?yàn)槲覀兘⒌年P(guān)系時一對一的，不允許變成一對多，所以，會把之前的對應(yīng)關(guān)系取消掉。假如刪除了參數(shù)uselist=False，就可以建立一對多的關(guān)系了。

多對多

這里使用學(xué)生和老師來演示多對多關(guān)系：每個學(xué)生有多個老師，每個老師也可以有多個學(xué)生。

在一對多關(guān)系中，我們可以在”多“這一側(cè)添加外鍵指向”一“這一側(cè)，外鍵只能存儲一個記錄，但是在多對多關(guān)系中，每一個記錄都可以與關(guān)系另一側(cè)的多個記錄建立關(guān)系，關(guān)系兩側(cè)的模型都需要存儲一組外鍵。

在SQLAlchemy中，要想表示多對多關(guān)系，除了關(guān)系兩側(cè)的模型外，我們還需要創(chuàng)建一個關(guān)聯(lián)表（association table）。關(guān)聯(lián)表不存儲數(shù)據(jù)，只用來存儲關(guān)系兩側(cè)模型的外鍵對應(yīng)關(guān)系，

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
import config
app = Flask(__name__)
app.config.from_object(config)
db = SQLAlchemy(app)
#關(guān)聯(lián)表
association_table = db.Table('stu_tea_associ',#關(guān)聯(lián)表的名稱
    db.Column('student_id',db.Integer,db.ForeignKey('student.id')),#字段student_id，類型，關(guān)聯(lián)的外鍵
    db.Column('teacher_id',db.Integer,db.ForeignKey('teacher.id')))#字段teacher_id，類型，關(guān)聯(lián)的外鍵
#學(xué)生表
class Student(db.Model):
    __tablename__ = 'student'
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
    name = db.Column(db.String(20))
    #建立關(guān)系屬性
    teachers = db.relationship('Teacher',secondary=association_table,back_populates='students')
#教師表
class Teacher(db.Model):
    __tablename__ = 'teacher'
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True,autoincrement=True)
    name = db.Column(db.String(20))
    #建立關(guān)系屬性
    students = db.relationship('Student', secondary=association_table, back_populates='teachers')

關(guān)聯(lián)表使用db.Table類定義，傳入的第一個參數(shù)是關(guān)聯(lián)表的名稱。我們在關(guān)聯(lián)表中定義了兩個字段student_id，teacher_id，這兩個字段作為外鍵，與student.id，teacher.id兩個字段關(guān)聯(lián)起來。

另外，這里建立的關(guān)系屬性是雙向的關(guān)系屬性，參數(shù)secondary='關(guān)聯(lián)表名稱'。

接著，利用關(guān)系屬性添加數(shù)據(jù)

def insert():
    stu1 = Student(name='小明')
    stu2 = Student(name='小紅')
    tea1 = Teacher(name='張三')
    tea2 = Teacher(name='李四')
    #學(xué)生1的老師有多個
    #由于是多對多關(guān)系，所以會采用列表的形式進(jìn)行外鍵的orm賦值
    stu1.teachers = [tea1,tea2]
    #學(xué)生2的老師有多個
    stu2.teachers = [tea1,tea2]
    db.session.add(stu1)
    db.session.add(stu2)
    db.session.commit()

調(diào)用關(guān)系屬性賦值的時候，這里需要使用列表的形式添加。

student:

teacher:

關(guān)聯(lián)表：association_table：

接著，使用關(guān)系屬性查詢數(shù)據(jù)；

def query():
    #先查詢到小明這個同學(xué)
    stu1 = Student.query.filter_by(name='小明').first()
    #使用關(guān)系屬性輸出對應(yīng)的老師
    print(stu1.teachers)
    #反過來，查找到老師，使用關(guān)系屬性輸出老師對應(yīng)的所有學(xué)生
    tea1 = Teacher.query.filter_by(name='張三').first()
    print(tea1.students)

輸出記錄