使用SQLAlchemy建立模型之間的基礎(chǔ)關(guān)系模式

1.一對多

class Author(db.Model): 
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
    name = db.Column(db.String(70), unique=True) 
    phone = db.Column(db.String(20)) 
class Article(db.Model): 
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
    title = db.Column(db.String(50), index=True) 
    body = db.Column(db.Text)

1.1 定義外鍵

定義外鍵：定義關(guān)系的第一步是創(chuàng)建外鍵。外鍵是（foreign key）用來在 A 表存儲 B 表的主鍵值以便和 B 表建立聯(lián)系的關(guān)系字段。

因為外鍵只能存儲單一數(shù)據(jù)（標量），所以外鍵總是在 “多” 這一側(cè)定義，多篇文章屬于同 一個作者，所以我們需要為每篇文章添加外鍵存儲作者的主鍵值以指向 對應的作者。在 Article 模型中，我們定義一個 author_id 字段作為外鍵：

class Article(db.Model): 
	... 
	author_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('author.id'))

這個字段使用 db.ForeignKey 類定義為外鍵，傳入關(guān)系另一側(cè)的表名 和主鍵字段名，即 author.id。實際的效果是將 article 表的 author_id 的值限制為 author 表的 id 列的值。它將用來存儲 author 表中記錄的主鍵值。

1.2 定義關(guān)系屬性

定義關(guān)系的第二步是使用關(guān)系函數(shù)定義關(guān)系屬性。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， 在 Author 模型中，我們定義了一個 articles 屬性來表示對應的多篇文章：

class Author(db.Model): 
	... 
	articles = db.relationship('Article')

這個屬性并沒有使用 Column 類聲明為列，而是使用了 db.relationship() 關(guān)系函數(shù)定義為關(guān)系屬性，因為這個關(guān)系屬性返回多個記錄，我們稱之為集合關(guān)系屬性。

relationship() 函數(shù)的第一個參數(shù) 為關(guān)系另一側(cè)的模型名稱，它會告訴 SQLAlchemy 將 Author 類與 Article 類建立關(guān)系。當這個關(guān)系屬性被調(diào)用時，SQLAlchemy 會找到關(guān)系另一側(cè) （即 article 表）的外鍵字段（即 author_id），然后反向查詢 article 表中所有 author_id 值為當前表主鍵值（即 author.id）的記錄，返回包含這些記錄的列表，也就是返回某個作者對應的多篇文章記錄。

1.3 建立關(guān)系

foo = Author(name='Foo') 
spam = Article(title='Spam') 
ham = Article(title='Ham')

建立關(guān)系有兩種方式，第一種方式是為外鍵字段賦值：

spam.author_id = 1
ham.author_id = 1

調(diào)用后，結(jié)果如下：

foo.articles 
# [<Article u'Spam'>, <Article u'Ham'>]

另一種方式是通過操作關(guān)系屬性，將關(guān)系屬性賦給實際的對象即可建立關(guān)系。

foo.articles.append(spam) 
foo.articles.append(ham)

1.4 建立雙向關(guān)系

我們在 Author 類中定義了集合關(guān)系屬性 articles，用來獲取某個作者擁有的多篇文章記錄。在某些情況下，你也許希望能在 Article 類中定義 一個類似的 author 關(guān)系屬性，當被調(diào)用時返回對應的作者記錄，這類返回單個值的關(guān)系屬性被稱為 標量關(guān)系屬性。而這種兩側(cè)都添加關(guān)系屬性獲取對方記錄的關(guān)系我們稱之為 雙向關(guān)系（bidirectional relationship）。

雙向關(guān)系并不是必須的，但在某些情況下會非常方便。雙向關(guān)系的建立很簡單，通過在關(guān)系的另一側(cè)也創(chuàng)建一個 relationship() 函數(shù)，我們就可以在兩個表之間建立雙向關(guān)系。我們使用作家（Writer）和書 （Book）的一對多關(guān)系來進行演示：

class Writer(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	name = db.Column(db.String(70), unique=True) 
	books = db.relationship('Book', back_populates='writer') 
class Book(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	title = db.Column(db.String(50), index=True) 
	writer_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('writer.id')) 
	writer = db.relationship('Writer', back_populates='books')

需要注意的是，我們只需要在關(guān)系的一側(cè)操作關(guān)系。當為 Book 對象的 writer 屬性賦值后，對應 Writer 對象的 books 屬性的返回值也會自動包含這個 Book 對象。反之，當某個 Writer 對象被刪除時，對應的 Book 對象的 writer 屬性被調(diào)用時的返回值也會被置為空（即 NULL，會返回 None）。

其他關(guān)系模式建立雙向關(guān)系的方式完全相同，在下面介紹不同的關(guān)系模式時我們會簡單說明。

1.5 使用 backref 簡化關(guān)系定義

在介紹關(guān)系函數(shù)的參數(shù)時，我們曾提到過，使用關(guān)系函數(shù)中的 backref 參數(shù)可以簡化雙向關(guān)系的定義。以一對多關(guān)系為例，backref 參數(shù)用來自動為關(guān)系另一側(cè)添加關(guān)系屬性，作為反向引用（back reference），賦予的值會作為關(guān)系另一側(cè)的關(guān)系屬性名稱。

class Singer(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	name = db.Column(db.String(70), unique=True) 
	songs = db.relationship('Song', backref='singer') 
class Song(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	name = db.Column(db.String(50), index=True) 
	singer_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('singer.id'))

盡管使用 backref 非常方便，但通常來說 “顯式好過隱式”，所以我們應該盡量使用 back_populates 定義雙向關(guān)系。

2.多對一

一對多關(guān)系反過來就是多對一關(guān)系，這兩種關(guān)系模式分別從不同的視角出發(fā)。

我們在前面介紹過，關(guān)系屬性在關(guān)系模式的出發(fā)側(cè)定義。當出發(fā)點在 “多” 這一側(cè)時，我們希望在 Citizen 類中添加一個關(guān)系屬性 city 來獲取對應的城市對象，因為這個關(guān)系屬性返回單個值，我們稱之為標量關(guān)系屬性。在定義關(guān)系時，外鍵總是在 “多” 這一側(cè)定義，所以在多對一關(guān)系中外鍵和關(guān)系屬性都定義在 “多” 這一側(cè)，即 City 類中。

class Citizen(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	name = db.Column(db.String(70), unique=True) 
	city_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('city.id')) 
	city = db.relationship('City') 
class City(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	name = db.Column(db.String(30), unique=True)

這時定義的 city 關(guān)系屬性是一個標量屬性（返回單一數(shù)據(jù)）。當 Citizen.city 被調(diào)用時，SQLAlchemy 會根據(jù)外鍵字段 city_id 存儲的值查找對應的 City 對象并返回，即居民記錄對應的城市記錄。

當建立雙向關(guān)系時，如果不使用 backref，那么一對多和多對一關(guān)系 模式在定義上完全相同，這時可以將一對多和多對一視為同一種關(guān)系模式。在后面我們通常都會為一對多或多對一建立雙向關(guān)系，這時將弱化這兩種關(guān)系的區(qū)別，一律稱為一對多關(guān)系。

3.一對一

一對一關(guān)系實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。我們要確保關(guān)系兩側(cè)的關(guān)系屬性都是標量屬性，都只返回單個值，所以要在定義集合屬性的關(guān)系函數(shù)中將 uselist 參數(shù)設(shè)為 False，這時一對多關(guān)系將被轉(zhuǎn)換為一對一關(guān)系。

class Country(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	name = db.Column(db.String(30), unique=True) 
	capital = db.relationship('Capital', uselist=False) 
class Capital(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	name = db.Column(db.String(30), unique=True) 
	country_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('country.id')) 
	country = db.relationship('Country')

4.多對多

我們將使用學生和老師來演示多對多關(guān)系：每個學生有多個老師， 而每個老師有多個學生。

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)模型的外鍵對應關(guān)系。

association_table = db.Table(
	'association',
	db.Column('student_id', db.Integer, db.ForeignKey('student.id')),
	db.Column('teacher_id', db.Integer, db.ForeignKey('teacher.id')) 
	) 
class Student(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	name = db.Column(db.String(70), unique=True) 
	grade = db.Column(db.String(20)) 
	teachers = db.relationship('Teacher', secondary=association_table, back_populates='students') 
class Teacher(db.Model): 
	id = db.Column(db.Integer, primary_key=True) 
	name = db.Column(db.String(70), unique=True) 
	office = db.Column(db.String(20))

當我們需要查詢某個學生記錄的多個老師時，我們先通過學生和關(guān)聯(lián)表的一對多關(guān)系查找所有包含該學生的關(guān)聯(lián)表記錄，然后就可以從這 些記錄中再進一步獲取每個關(guān)聯(lián)表記錄包含的老師記錄。

我們在 Student 類中定義一個 teachers 關(guān)系屬性用來獲取老師集合。 在多對多關(guān)系中定義關(guān)系函數(shù)，除了第一個參數(shù)是關(guān)系另一側(cè)的模型名稱外，我們還需要添加一個 secondary 參數(shù)，把這個值設(shè)為關(guān)聯(lián)表的名稱。

為了便于實現(xiàn)真正的多對多關(guān)系，我們需要建立雙向關(guān)系。建立雙向關(guān)系后，多對多關(guān)系會變得更加直觀。在 Student 類上的 teachers 集合 屬性會返回所有關(guān)聯(lián)的老師記錄，而在 Teacher 類上的 students 集合屬性 會返回所有相關(guān)的學生記錄。

class Student(db.Model): 
	... 
	teachers = db.relationship('Teacher', secondary=association_table, back_populates='students') 
class Teacher(db.Model): 
	... 
	students = db.relationship('Student', secondary=association_table, back_populates='teachers')

關(guān)聯(lián)表由 SQLAlchemy 接管，它會幫我們管理這個表：我們只需要像往常一樣通過操作關(guān)系屬性來建立或解除關(guān)系，SQLAlchemy 會自動在關(guān)聯(lián)表中創(chuàng)建或刪除對應的關(guān)聯(lián)表記錄，而不用手動操作關(guān)聯(lián)表。

到此這篇關(guān)于Python SQLAlchemy建立模型基礎(chǔ)關(guān)系模式過程詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python SQLAlchemy建立模型基礎(chǔ)關(guān)系內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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