Python Pyramid - 使用SQLAlchemy

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本章我們將學習如何使用關係資料庫作為 Pyramid Web 應用的後端。Python 可以使用相應的 DB-API 相容聯結器模組或驅動程式與幾乎所有關係資料庫進行互動。但是，我們將使用SQLAlchemy庫作為 Python 程式碼和資料庫之間的介面（我們將使用 SQLite 資料庫，因為 Python 對其有內建支援）。SQLAlchemy 是一個流行的 SQL 工具包和物件關係對映器。

物件關係對映 (ORM) 是一種程式設計技術，用於在面向物件程式語言中轉換不相容型別系統之間的資料。通常，面嚮物件語言（如 Python）中使用的型別系統包含非標量型別。但是，大多數資料庫產品（如 Oracle、MySQL 等）中的資料型別是原始型別，例如整數和字串。

在 ORM 系統中，每個類都對映到底層資料庫中的一個表。ORM 代替你編寫繁瑣的資料庫介面程式碼，它為你處理這些問題，而你可以專注於系統邏輯的程式設計。

為了使用 SQLAlchemy，我們需要首先使用 PIP 安裝程式安裝該庫。

pip install sqlalchemy

SQLAlchemy 旨在與為特定資料庫構建的 DBAPI 實現一起工作。它使用方言系統與各種型別的 DBAPI 實現和資料庫進行通訊。所有方言都需要安裝相應的 DBAPI 驅動程式。

以下是一些包含的方言：

  • Firebird

  • Microsoft SQL Server

  • MySQL

  • Oracle

  • PostgreSQL

  • SQLite

  • Sybase

資料庫引擎

由於我們將使用 SQLite 資料庫，我們需要為名為test.db的資料庫建立一個數據庫引擎。從sqlalchemy模組匯入create_engine()函式。

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.dialects.sqlite import *
SQLALCHEMY_DATABASE_URL = "sqlite:///./test.db"
engine = create_engine(SQLALCHEMY_DATABASE_URL, connect_args = {"check_same_thread": False})

為了與資料庫互動，我們需要獲取其控制代碼。會話物件是資料庫的控制代碼。會話類使用sessionmaker()定義 - 一個可配置的會話工廠方法，它繫結到引擎物件。

from sqlalchemy.orm import sessionmaker, Session
session = sessionmaker(autocommit=False, autoflush=False, bind=engine)

接下來，我們需要一個宣告性基類，它在宣告性系統中儲存類和對映表的目錄。

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
Base = declarative_base()

模型類

Students（作為Base的子類）對映到資料庫中的students表。Students類中的屬性對應於目標表中列的資料型別。請注意，id 屬性對應於 book 表中的主鍵。

class Students(Base):
   __tablename__ = 'student'
   id = Column(Integer, primary_key=True, nullable=False)
   name = Column(String(63), unique=True)
   marks = Column(Integer)
Base.metadata.create_all(bind=engine)

create_all()方法在資料庫中建立相應的表。可以使用 SQLite 視覺化工具（例如SQLiteStudio）進行確認。

SQLiteStudio

現在，我們將定義檢視函式來對上述資料庫中的學生表執行 CRUD 操作（即新增、顯示、修改和刪除行）。

新增新的學生記錄

首先，我們將建立一個 HTML 表單模板，供使用者輸入學生資料，並定義一個呈現該模板的檢視。以下是myform.html模板

示例

<html>
<body>
   <form method="POST" action="https://:6543/add">
   <p>Student Id: <input type="text" name="id"/> </p>
   <p>student Name: <input type="text" name="name"/> </p>
   <p>Percentage: <input type="text" name="percent"/> </p>
   <p><input type="submit" value="Submit"> </p>
</body>
</html>

在 Pyramid 應用程式碼中，定義 index() 檢視函式來渲染上述表單。

from wsgiref.simple_server import make_server
from pyramid.config import Configurator
from pyramid.response import Response
from pyramid.view import view_config

@view_config(route_name='index', renderer='templates/myform.html')
def index(request):
   return {}

在應用配置中，為該檢視註冊具有“/new”模式的路由，如下所示：

if __name__ == '__main__':
   with Configurator() as config:
      config.include('pyramid_jinja2')
      config.add_jinja2_renderer(".html")
      config.add_route('index', '/new')
      config.scan()
      app = config.make_wsgi_app()
   server = make_server('0.0.0.0', 6543, app)
   server.serve_forever()

由於上述模板中的 HTML 表單以 POST 動作提交到/add URL，我們需要將此 URL 對映到 add 路由，並註冊解析表單資料到 Students 類物件的 add() 檢視。此物件被新增到資料庫會話中，並且透過呼叫其 commit() 方法來完成操作。

@view_config(route_name='add', request_method='POST')
def add(request):
   id=request.POST['id']
   name=request.POST['name']
   percent=int(request.POST['percent'])
   student=Students(id=id, name=name, percent=percent)
   session.add(student)
   session.commit()
   return HTTPFound(location='https://:6543/')

確保在配置中添加了 add 路由，並將其對映到 /add URL 模式。

config.add_route('add','/add')

輸出

如果我們啟動伺服器並在瀏覽器中開啟https://:6543/new，則將顯示如下所示的輸入表單：

Student Details

填寫表單並按下“提交”按鈕。將呼叫 add() 檢視，並在 students 表中新增一條新記錄。重複此過程幾次以新增幾條記錄。這是一個示例資料：

Student Database

顯示所有記錄列表

透過查詢模型獲得 Students 模型的所有物件（對應於 students 表中的行）。

rows = session.query(Students).all()

每行都轉換為一個 dict 物件，所有這些物件都附加到一個 dict 物件列表中，並作為上下文返回到 list.html 模板，以便以 HTML 模板的形式顯示。此過程由與 list 路由關聯的 showall() 檢視函式執行。

@view_config(route_name='list', renderer='templates/marklist.html')
def showall(request):
   rows = session.query(Students).all()
   students=[]
   for row in rows:
      students.append({"id":row.id, "name":row.name, "percent":row.percent})
   return{'students':students}

示例

marklist.html模板將 Students 列表呈現為 HTML 表格。其 HTML/jinja2 指令碼如下：

<html>
<body>
<table border=1>
   <thead> 
      <tr>
         <th>Student ID</th>
         <th>Student Name</th>
         <th>percentage</th>
         <th>Edit</th>
         <th>Delete</th>
      </tr> 
   </thead>
   <tbody>
      {% for Student in students %}
         <tr>
         <td>{{ Student.id }}</td> <td>{{ Student.name }}</td>
         <td>{{ Student.percent }}</td>
         <td><a href="/show/{{ Student.id }}">edit</a></td>
         <td><a href="/delete/{{ Student.id }}">delete</a></td>
         </tr>
      {% endfor %}
   </tbody>
</table>
<h3><a href="https://:6543/new">Add new</a></h3>
   </body>
</html>

在配置中新增 list 路由，並將其註冊到 '/' URL。

config.add_route('list', '/')

輸出

啟動伺服器後，在瀏覽器中開啟https://:6543/。將顯示 students 表中現有記錄的列表。

Add New

請注意最後兩列中的超連結。例如，"id=1"之前的“編輯”連結指向https://:6543/show/1。這些連結旨在執行更新和刪除操作。

更新現有記錄

在 /show/1 URL 中，有一個尾隨路徑引數。它在配置中對映到“show”路由。

config.add_route('show', '/show/{id}')

此路由呼叫 show() 函式。它獲取與給定 id 引數對應的記錄，使用其內容填充 HTML 表單，並允許使用者更新 name 和/或 percent 欄位的值。

@view_config(route_name='show', renderer='templates/showform.html')
def show(request):
   id=request.matchdict['id']
   row = session.query(Students).filter(Students.id == id).first()
   student={'id':row.id, 'name':row.name, 'percent':row.percent}
   return {'student':student}

示例

showform.html 模板的 HTML/jinja2 程式碼如下：

<html>
<body>
   <form method="POST" action="https://:6543/update">
   <p>Student Id: <input type="text" name="id" value="{{ student.id }} " readonly/> </p>
   <p>student Name: <input type="text" name="name" value="{{ student.name }}"/> </p>
   <p>Percentage: <input type="text" name="percent" value="{{ student.percent }}"/> </p>
   <p><input type="submit" value="Submit"> </p>
</body>
</html>

輸出

讓我們更新 id=3 的記錄。單擊相應的“編輯”連結以導航到https://:6543/show/3

Percentage

更改分數文字欄位中的值並按下提交。表單將重定向到 /update URL，並呼叫 update() 檢視。它獲取提交的資料並更新相應物件，從而也更新 students 表中的底層行。

@view_config(route_name='update', request_method='POST')
def update(request):
   id=int(request.POST['id'])
   student = session.query(Students).filter(Students.id == id).first()
   student.percent=int(request.POST['percent'])
   session.commit()
   return HTTPFound(location='https://:6543/')

return 語句將瀏覽器重定向回 '/' URL，該 URL 指向 list() 函式並顯示更新後的 marklist。

Updated Marklist

在執行之前，確保已將更新路由新增到配置中。

config.add_route('update', '/update')

刪除記錄

要刪除與 marklist 表中的一行對應的記錄，請單擊最後一列中的“刪除”連結。例如，單擊第 3 行中的“刪除”將發出https://:6543/delete/3 URL 並呼叫以下檢視函式：

@view_config(route_name='delete', renderer='templates/deleted.html')
def delete(request):
   id=request.matchdict['id']
   row = session.query(Students).filter(Students.id == id).delete()
   return {'message':'Redcord has been deleted'}

示例

刪除與從 URL 解析的路徑引數對應的物件，並由以下模板deleted.html呈現相應的訊息：

<html>
<body>
   <h3>{{ message}}</h3>
   <br><br>
   <a href="https://:6543/">Click here to refresh the mark list</a>
</body>
</html>

顯然，必須在應用配置登錄檔中新增 delete 路由。

config.add_route('delete', '/delete/{id}')

輸出

記錄刪除操作的結果如下所示：

Record

請按照以下步驟執行上述活動：

  • 在 Pyramid 虛擬環境中建立一個名為testapp的資料夾

  • 在testapp內，建立templates資料夾。

  • 在 testapp 中建立一個空的__init__.py，使其成為一個包。

  • 將 marklist.html、myform.html、showform.html 和 deleted.html 檔案放入“testapp\templates”資料夾。這些檔案的程式碼已在上面給出。

  • 將以下程式碼儲存為testapp中的models.py。

from sqlalchemy.dialects.sqlite import *
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
from sqlalchemy.orm import Session
from sqlalchemy import Column, Integer, String
SQLALCHEMY_DATABASE_URL = "sqlite:///./test.db"

Base = declarative_base()

class Students(Base):
      __tablename__ = 'student'
   id = Column(Integer, primary_key=True, nullable=False)
   name = Column(String(63), unique=True)
   percent = Column(Integer)
   
def getsession():
   engine = create_engine(
      SQLALCHEMY_DATABASE_URL, connect_args={"check_same_thread": False}
   )
   Base.metadata.create_all(bind=engine)
   Session = sessionmaker(bind = engine)
   session = Session()
   return session

  • 將以下程式碼儲存為testapp資料夾中的views.py。

from pyramid.response import Response
from pyramid.view import view_config
from pyramid.httpexceptions import HTTPFound
from models import Students
from main import session

@view_config(route_name='list', renderer='templates/marklist.html')
def showall(request):
   rows = session.query(Students).all()
   students=[]
   for row in rows:
      students.append({"id":row.id, "name":row.name, "percent":row.percent})
      return{'students':students}
      
@view_config(route_name='index', renderer='templates/myform.html')
def index(request):
   return {}
   
@view_config(route_name='add', request_method='POST')
def add(request):
   id=request.POST['id']
   name=request.POST['name']
   percent=int(request.POST['percent'])
   student=Students(id=id, name=name, percent=percent)
   session.add(student)
   session.commit()
   return HTTPFound(location='https://:6543/')
   
@view_config(route_name='update', request_method='POST')
def update(request):
   id=int(request.POST['id'])
   student = session.query(Students).filter(Students.id == id).first()
   student.percent=int(request.POST['percent'])
   session.commit()
   return HTTPFound(location='https://:6543/')

@view_config(route_name='show', renderer='templates/showform.html')
def show(request):
   id=request.matchdict['id']
   row = session.query(Students).filter(Students.id == id).first()
   student={'id':row.id, 'name':row.name, 'percent':row.percent}
   return {'student':student}
   
@view_config(route_name='delete', renderer='templates/deleted.html')
def delete(request):
   id=request.matchdict['id']
   row = session.query(Students).filter(Students.id == id).delete()
   return {'message':'Redcord has been deleted'}

  • 將以下程式碼儲存為 testapp 資料夾中的 main.py。

from wsgiref.simple_server import make_server
from pyramid.config import Configurator
from models import getsession
session=getsession()

if __name__ == '__main__':
   with Configurator() as config:
      config.include('pyramid_jinja2')
      config.add_jinja2_renderer(".html")
      config.add_route('list', '/')
      config.add_route('index', '/new')
      config.add_route('add','/add')
      config.add_route('show', '/show/{id}')
      config.add_route('update', '/update')
      config.add_route('delete', '/delete/{id}')
      config.scan('testapp')
      app = config.make_wsgi_app()
   server = make_server('0.0.0.0', 6543, app)
   server.serve_forever()

  • 從命令提示符執行main.py。

Python main.py

  • 在瀏覽器視窗中使用https://:6543/ URL。將顯示一個只有標題而沒有記錄的表格。

  • 單擊表格下面的“新增新”連結以新增記錄。

  • 單擊表格中的“編輯”連結以更新記錄。

  • 單擊表格中的“刪除”連結以刪除選定的記錄。

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