4種Python基于字段的不使用元類的ORM實現(xiàn)方法總結(jié)
在 Python 中，ORM（Object-Relational Mapping）是一種將對象和數(shù)據(jù)庫之間的映射關(guān)系進行轉(zhuǎn)換的技術(shù)，使得通過面向?qū)ο蟮姆绞絹聿僮鲾?shù)據(jù)庫更加方便。通常，我們使用元類（metaclass）來實現(xiàn)ORM，但是本文將介紹一種不使用元類的簡單ORM實現(xiàn)方式。
Field類
首先，我們定義一個Field類，用于表示數(shù)據(jù)庫表中的字段。這個類包含字段的名稱和類型等信息，并且支持一些比較操作，以便后續(xù)構(gòu)建查詢條件。
class Field:
def __init__(self, **kwargs):
self.name = kwargs.get('name')
self.column_type = kwargs.get('column_type')
def __eq__(self, other):
return Compare(self, '=', other)
# 其他比較操作略...
Compare類
為了構(gòu)建查詢條件，我們引入了一個Compare類，用于表示字段之間的比較關(guān)系。它可以支持鏈式操作，構(gòu)建復雜的查詢條件。
class Compare:
def __init__(self, left: Field, operation: str, right: Any):
self.condition = f'`{left.name}` {operation} "{right}"'
def __or__(self, other: "Compare"):
self.condition = f'({self.condition}) OR ({other.condition})'
return self
def __and__(self, other: "Compare"):
self.condition = f'({self.condition}) AND ({other.condition})'
return self
Model類
接下來，我們定義Model類，表示數(shù)據(jù)庫中的表。該類通過Field類的實例來定義表的字段，并提供了插入數(shù)據(jù)的方法。
class Model:
def __init__(self, **kwargs):
_meta = self.get_class_meta()
for k, v in kwargs.items():
if k in _meta:
self.__dict__[k] = v
@classmethod
def get_class_meta(cls) -> Dict:
if hasattr(cls, '_meta'):
return cls.__dict__['_meta']
_meta = {}
for k, v in cls.__dict__.items():
if isinstance(v, Field):
if v.name is None:
v.name = k
name = v.name
_meta[k] = (name, v)
table = cls.__dict__.get('__table__')
table = cls.__name__ if table is None else table
_meta['__table__'] = table
setattr(cls, '_meta', _meta)
return _meta
def insert(self):
_meta = self.get_class_meta()
column_li = []
val_li = []
for k, v in self.__dict__.items():
field_tuple = _meta.get(k)
if field_tuple:
column, field = field_tuple
column_li.append(column)
val = str(v) if field.column_type == 'INT' else f'"{str(v)}"'
val_li.append(val)
sql = f'INSERT INTO {_meta["__table__"]} ({",".join(column_li)}) VALUES ({",".join(val_li)});'
print(sql)
Query類
最后，我們實現(xiàn)了Query類，用于構(gòu)建數(shù)據(jù)庫查詢。這個類支持鏈式調(diào)用，可以設(shè)置查詢條件、排序等。
class Query:
def __init__(self, cls: Model):
self._model = cls
self._order_columns = None
self._desc = ''
self._meta = self._model.get_class_meta()
self._compare = None
self.sql = ''
def _get(self) -> str:
sql = ''
if self._compare:
sql += f' WHERE {self._compare.condition}'
if self._order_columns:
sql += f' ORDER BY {self._order_columns}'
sql += f' {self._desc}'
return sql
def get(self, *args: Field) -> List[Model]:
sql = self._get()
table = self._meta['__table__']
column_li = []
if len(args) > 0:
for field in args:
column_li.append(f'`{field.name}`')
else:
for v in self._meta.values():
if type(v) == tuple and isinstance(v[1], Field):
column_li.append(f'`{v[0]}`')
columns = ",".join(column_li)
sql = f'SELECT {columns} FROM {table} {sql}'
self.sql = sql
print(self.sql)
def order_by(self, columns: Union[List, str], desc: bool = False) -> "Query":
if isinstance(columns, str):
self._order_columns = f'`{columns}`'
elif isinstance(columns, list):
self._order_columns = ','.join([f'`{x}`' for x in columns])
self._desc = 'DESC' if desc else ''
return self
def where(self, compare: "Compare") -> "Query":
self._compare = compare
return self
示例使用
現(xiàn)在，我們可以定義一個模型類，并使用這個簡單的ORM實現(xiàn)進行數(shù)據(jù)操作。
class User(Model):
name = Field()
age = Field()
# 插入數(shù)據(jù)
user = User(name='Tom', age=24)
user.insert()
# 構(gòu)建查詢條件并查詢數(shù)據(jù)
User.query().where((User.name == 'Tom') & (User.age >= 20)).order_by('age').get()
這樣，我們就完成了一個不使用元類的簡單ORM實現(xiàn)。盡管相較于使用元類的方式，代碼結(jié)構(gòu)更為簡單，但在實際應(yīng)用中，根據(jù)項目需求和團隊的約定，選擇合適的實現(xiàn)方式是很重要的。
我們已經(jīng)介紹了一個基于 Python 的簡單 ORM 實現(xiàn)，它不依賴于元類。在這一部分，我們將繼續(xù)探討這個實現(xiàn)，深入了解查詢構(gòu)建和更復雜的用法。
擴展查詢功能
我們的查詢功能還比較簡單，為了更好地支持復雜查詢，我們可以添加更多的查詢方法和條件。
支持 LIMIT 和 OFFSET
class Query:
# ...
def limit(self, num: int) -> "Query":
self.sql += f' LIMIT {num}'
return self
def offset(self, num: int) -> "Query":
self.sql += f' OFFSET {num}'
return self
支持 GROUP BY 和 HAVING
class Query:
# ...
def group_by(self, columns: Union[List, str]) -> "Query":
if isinstance(columns, str):
columns = [columns]
self.sql += f' GROUP BY {",".join([f"`{x}`" for x in columns])}'
return self
def having(self, condition: Compare) -> "Query":
self.sql += f' HAVING {condition.condition}'
return self
示例用法
class User(Model):
name = Field()
age = Field()
# 插入數(shù)據(jù)
user = User(name='Tom', age=24)
user.insert()
# 構(gòu)建查詢條件并查詢數(shù)據(jù)
query = User.query().where((User.name == 'Tom') & (User.age >= 20)).order_by('age').limit(1).offset(0)
query.get(User.name, User.age) # 僅查詢指定字段
# 更復雜的查詢
query = User.query().group_by('age').having((User.age > 20) & (User.age < 30)).order_by('age').limit(10).offset(0)
query.get(User.age, User.count(User.name)) # 查詢年齡在20到30之間的用戶數(shù)量
通過引入額外的查詢功能，我們使得這個簡單的 ORM 實現(xiàn)更加強大和靈活。
總結(jié)
在這個系列的文章中，我們通過不使用元類的方式，實現(xiàn)了一個簡單的 Python ORM。我們定義了 Field 類表示數(shù)據(jù)庫字段，Model 類表示數(shù)據(jù)庫表，以及 Query 類用于構(gòu)建和執(zhí)行查詢。通過這個實現(xiàn)，我們可以方便地進行數(shù)據(jù)操作，構(gòu)建靈活的查詢條件，而不需要深入理解元類的概念。
然而，這個簡單的 ORM 仍然有一些局限性，例如不支持復雜的表關(guān)聯(lián)等功能。在實際項目中，選擇使用元類的 ORM 實現(xiàn)或其他成熟的 ORM 框架取決于項目的需求和團隊的技術(shù)選型。希望這個實現(xiàn)能夠為你提供一種不同的思路，促使更多的思考和探討。
以上就是4種Python基于字段的不使用元類的ORM實現(xiàn)方法總結(jié)的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于Python實現(xiàn)ORM的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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