基于Flask与数据库实现图书管理系统

一、Flask中使用数据库

Flask-SQLAlchemy扩展

• SQLALchemy 实际上是对数据库的抽象，让开发者不用直接和 SQL 语句打交道，而是通过 Python 对象来操作数据库，在舍弃一些性能开销的同时，换来的是开发效率的较大提升
• SQLAlchemy是一个关系型数据库框架，它提供了高层的ORM和底层的原生数据库的操作。flask-sqlalchemy是一个简化了SQLAlchemy操作的flask扩展。

安装 flask-sqlalchemy

pip install flask-sqlalchemy

如果连接的是mysql数据库,需要安装mysqldb

pip install flask-mysqldb

使用Flask-SQLAlchemy管理数据库

在Flask-SQLAlchemy中，数据库使用URL指定，而且程序使用的数据库必须保存到Flask配置对象的SQLALCHEMY_DATABASE_URI键中。

Flask的数据库设置：

app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:mysql@127.0.0.1:3306/test'

其他设置：

# 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告, 不建议开启
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
# 查询时会显示原始SQL语句
app.config['SQLALCHEMY_ECHO'] = True

常用的SQLAlchemy字段类型

常用的SQLAlchemy列选项

常用的SQLAlchemy关系选项

二、数据库基本操作 

2.1 增删改操作

1. 基本概念

• 在Flask-SQLAlchemy中，插入、修改、删除操作，均由数据库会话管理。

• 会话用db.session表示。在准备把数据写入数据库前，要先将数据添加到会话中然后调用 commit() 方法提交会话。

• 在Flask-SQLAlchemy中，查询操作是通过query对象操作数据。

• 最基本的查询是返回表中所有数据，可以通过过滤器进行更精确的数据库查询。

db.session.add(role)    添加到数据库的session中
db.session.add_all([user1, user2]) 添加多个信息到session中
db.session.commit()     提交数据库的修改(包括增/删/改)
db.session.rollback()   数据库的回滚操作
db.session.delete(user) 删除数据库(需跟上commit)

2. 示例

2.1 在视图函数中定义模型类

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy


app = Flask(__name__)

#设置连接数据库的URL
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:mysql@127.0.0.1:3306/Flask_test'
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
#查询时会显示原始SQL语句
app.config['SQLALCHEMY_ECHO'] = True

db = SQLAlchemy(app)

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(32), 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: %s %s>' % (self.name, self.id)

class User(db.Model):
    __tablename__ = 'users'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(32), unique=True, index=True)
    email = db.Column(db.String(32),unique=True)
    password = db.Column(db.String(32))
    role_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('roles.id'))

    def __repr__(self):
        return '<User: %s %s %s %s>' % (self.name, self.id, self.email, self.password)

if __name__ == '__main__':

    # 创建表：
    db.create_all()
    # 删除表
    db.drop_all()

    app.run(debug=True)

#### 2.2 数据的增删改
```python
# 进入ipython一次执行
In [1]: from demo3_sqlalchemy import *

# 添加一条Role数据
In [2]: role = Role(name='admin')
In [3]: db.session.add(role)
In [4]: db.session.commit()

# 添加一条User数据, 数据有误可以使用回滚, 将add的对象从session移除
In [5]: user = User(name='zhangsan')
In [6]: db.session.add(user)
In [7]: db.session.rollback()
In [9]: user.role_id = 1
In [6]: db.session.add(user)
In [4]: db.session.commit()

# 修改数据
In [13]: user.name = 'lisi'
In [14]: db.session.commit()

# 删除数据
In [16]: db.session.delete(user)
In [17]: db.session.commit()

3 模型之间的关联

3.1 一对多

class Role(db.Model):
...
#关键代码
user = db.relationship('User', backref='role')
...

class User(db.Model):
...
role_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('roles.id'))

• 其中realtionship描述了Role和User的关系。在此文中，第一个参数为对应参照的类"User"
• 第二个参数backref为类User申明新属性的方法

In [1]: from demo3_sqlalchemy import *

In [2]: role = Role(name='admin')

In [3]: db.session.add(role)

In [4]: db.session.commit()

In [5]: user1 = User(name='zs', role_id=role.id)

In [6]: user2 = User(name='ls', role_id=role.id)

In [7]: db.session.add_all([user1, user2])

In [8]: db.session.commit()


# 此时就可以通过角色直接查询到用户信息
In [9]: role.users
Out[9]: [, ]

# 此时就可以通过用户直接查询到角色信息
In [10]: user1.role
Out[10]: 

In [11]: user2.role
Out[11]: 

# 此时就可以通过角色直接查询到用户信息

2.2  查询操作

1. 基本概念

1.1 常用的SQLAlchemy查询过滤器

1.2 常用的SQLAlchemy查询执行器

2. 示例

2.1 插入角色数据

ro1 = Role(name='admin')
db.session.add(ro1)
db.session.commit()
#再次插入一条数据
ro2 = Role(name='user')
db.session.add(ro2)
db.session.commit()

2.2 一次插入多条数据

us1 = User(name='wang',email='wang@163.com',password='123456',role_id=ro1.id)
us2 = User(name='zhang',email='zhang@189.com',password='201512',role_id=ro2.id)
us3 = User(name='chen',email='chen@126.com',password='987654',role_id=ro2.id)
us4 = User(name='zhou',email='zhou@163.com',password='456789',role_id=ro1.id)
us5 = User(name='tang',email='tang@itheima.com',password='158104',role_id=ro2.id)
us6 = User(name='wu',email='wu@gmail.com',password='5623514',role_id=ro2.id)
us7 = User(name='qian',email='qian@gmail.com',password='1543567',role_id=ro1.id)
us8 = User(name='liu',email='liu@itheima.com',password='867322',role_id=ro1.id)
us9 = User(name='li',email='li@163.com',password='4526342',role_id=ro2.id)
us10 = User(name='sun',email='sun@163.com',password='235523',role_id=ro2.id)
db.session.add_all([us1,us2,us3,us4,us5,us6,us7,us8,us9,us10])
db.session.commit()

2.3 查询演练

完成以下查询

1. 查询所有用户数据
2. 查询有多少个用户
3. 查询第1个用户
4. 查询id为4的用户[3种方式]

1. 查询所有用户数据
# all()返回查询到的所有对象
User.query.all()

2. 查询有多少个用户
User.query.count()

3. 查询第1个用户
User.query.first()

4. 查询id为4的用户[3种方式]
# filter_by直接用属性名，比较用=, filter用类名.属性名，比较用==
# filter_by用于查询简单的列名，不支持比较运算符
# filter比filter_by的功能更强大，支持比较运算符，支持or_、in_等语法。
User.query.get(4)
User.query.filter_by(id=4).first()  #属性 =
User.query.filter(User.id==4).first() #对象名.属性 ==
User.query.filter_by(id=4).first()  #属性 =

 三、综合案例-图书管理

3.1 定义模型

模型表示程序使用的数据实体，在Flask-SQLAlchemy中，模型一般是Python类，继承自db.Model，db是SQLAlchemy类的实例，代表程序使用的数据库。

类中的属性对应数据库表中的列。id为主键，是由Flask-SQLAlchemy管理。db.Column类构造函数的第一个参数是数据库列和模型属性类型。

注：如果没有在创建数据库的时候指定编码的话，向数据库中插入中文后，会报错，那么需要修改数据库的编码集:

alter database 数据库名 CHARACTER SET utf8

如下示例：定义了两个模型类，作者和书名。

# -*- coding:utf-8 -*-

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql://root:mysql@127.0.0.1:3306/test2'
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False

db = SQLAlchemy(app)


class Author(db.Model):
    __tablename__ = 'authors'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)
    books = db.relationship('Book', backref='author')

    def __repr__(self):
        return 'Author:%s' %self.name

class Book(db.Model):
    __tablename__ = 'books'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64))
    author_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('authors.id'))
    def __repr__(self):
        return 'Book:%s,%s'%(self.name,self.author_id)

@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello World!'


if __name__ == '__main__':

    db.drop_all()
    db.create_all()

    # 生成数据
    au1 = Author(name='老王')
    au2 = Author(name='老惠')
    au3 = Author(name='老刘')
    # 把数据提交给用户会话
    db.session.add_all([au1, au2, au3])
    # 提交会话
    db.session.commit()
    bk1 = Book(name='老王回忆录', author_id=au1.id)
    bk2 = Book(name='我读书少，你别骗我', author_id=au1.id)
    bk3 = Book(name='如何才能让自己更骚', author_id=au2.id)
    bk4 = Book(name='怎样征服美丽少女', author_id=au3.id)
    bk5 = Book(name='如何征服英俊少男', author_id=au3.id)
    # 把数据提交给用户会话
    db.session.add_all([bk1, bk2, bk3, bk4, bk5])
    # 提交会话
    db.session.commit()

    app.run(debug=True)

3.2 数据显示&表单添加 

使用WTF实现表单

from flask_wtf import FlaskForm
from wtforms import StringField, SubmitField
from wtforms.validators import DataRequired
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding("utf-8")

app.secret_key = 'abc'

class Author(db.Model):
    __tablename__ = 'authors'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)
    books = db.relationship('Book', backref='author')

@app.route('/', methods=['POST', 'GET'])
def hello_world():
    author_form = AuthorForm()
    return render_template('temp2_books.html', form=author_form)

模板代码

<form method="post">
    {{ form.csrt_token() }}
    {{ form.author.label }}{{ form.author }}<br>
    {{ form.book.label }}{{ form.book }}<br>
    {{ form.submit}}<br>
    {% for message in get_flashed_messages() %}
        {{ message }}
    {% endfor %}
</form>

<ul>
    {% for author in authors %}
        <li>{{ author.name }}</li>
        <ul>
            {% for book in author.books %}
                <li>{{ book.name }}</li>
            {% endfor %}
        </ul>
    {% endfor %}
</ul>

执行查询

authors = Author.query.all()

3.3 表单验证 

#  1. 调用wtf的函数实现验证
    if book_form.validate_on_submit():
        # 2. 验证通过获取数据
        author_name = book_form.author.data
        book_name = book_form.book.data
        # 3. 判断作者是否存在
        author = Author.query.filter_by(name=author_name).first()
        if author:
            # 4. 判断书籍是否存在, 没有重复书籍就添加数据. 如果重复就提示错误
            book = Book.query.filter_by(name=book_name).first()
            if book:
                # 如果重复就提示错误
                flash('已存在同名书籍')
            else:
                # 没有重复书籍就添加数据
                try:
                    new_book = Book(name=book_name, author_id=author.id)
                    db.session.add(new_book)
                    db.session.commit()
                except Exception as e:
                    print e
                    flash('书籍添加失败')
                    db.session.rollback()
        else:
            # 5. 如果作者不存在, 添加作者和书籍
            try:
                new_author = Author(name=author_name)
                db.session.add(new_author)
                db.session.commit()

                new_book = Book(name=book_name, author_id=new_author.id)
                db.session.add(new_book)
                db.session.commit()

            except Exception as e:
                print e
                flash('添加失败')
                db.session.rollback()
    else:
        # 6. 验证不通过提示错误
        if request.method == 'POST':
            flash('参数不完整')

3.4 删除数据 

• 定义删除author和book的路由

@app.route('/delete_book/<int:book_id>')
def delete_book(book_id):
    book = Book.query.get(book_id)
    if book:
        try:
            db.session.delete(book)
            db.session.commit()
        except Exception as e:
            print e
            flash('删除书失败')
            db.session.rollback()
    else:
        flash('书不存在')

    return redirect(url_for('index'))

<li>{{ book.name }}<a href="{{ url_for('delete_book', book_id=book.id) }}">删除</a></li>
{% else %}
<li>无</li>

@app.route('/delete_author/<int:author_id>')
def delete_author(author_id):
    author = Author.query.get(author_id)
    if author:
        try:
            # 先删除书
            Book.query.filter_by(author_id=author.id).delete()
            # 再删除作者
            db.session.delete(author)
            db.session.commit()
        except Exception as e:
            print e
            flash('删除失败')
            db.session.rollback()
    else:
        flash('未找到该作者')

    return redirect(url_for('index'))

<li>{{ author.name }}<a href="{{ url_for('delete_author', author_id=author.id) }}">删除</a></li>