【基础】用SQLAlchemy连接数据库：Python与SQL的桥梁

# 1. SQLAlchemy 简介**

SQLAlchemy 是一个功能强大的 Python ORM（对象关系映射）库，它允许您使用 Python 对象与关系数据库进行交互。它提供了一个高级抽象层，使您可以轻松地查询、更新和管理数据库中的数据。SQLAlchemy 的主要优点包括：

* **对象关系映射：**它允许您将数据库表映射到 Python 类，从而使您可以使用 Python 对象来表示和操作数据库中的数据。
* **灵活性和可扩展性：**它支持多种数据库后端，包括 PostgreSQL、MySQL 和 SQLite，并且可以轻松扩展以满足各种应用程序需求。
* **强大的查询功能：**它提供了高级查询功能，包括关系查询、联接和聚合，使您可以轻松地检索和处理复杂的数据。

# 2. SQLAlchemy基本操作

### 2.1 数据库连接和会话管理

#### 2.1.1 创建引擎和会话

在SQLAlchemy中，`引擎`是连接数据库的接口，而`会话`是与数据库交互的具体对象。

from sqlalchemy import create_engine, sessionmaker

# 创建引擎
engine = create_engine("postgresql://user:password@host:port/database")

# 创建会话工厂
Session = sessionmaker(bind=engine)

# 创建会话
session = Session()

* **参数说明：**
* `create_engine`函数的参数指定了数据库连接信息，包括数据库类型、用户名、密码、主机、端口和数据库名称。
* `sessionmaker`函数的参数`bind`指定了会话与哪个引擎绑定。

#### 2.1.2 会话的管理和关闭

会话是轻量级的对象，在使用后应及时关闭以释放资源。

# 提交事务
session.commit()

# 回滚事务
session.rollback()

# 关闭会话
session.close()

* **逻辑分析：**
* `commit()`方法提交当前会话中的所有更改。
* `rollback()`方法回滚当前会话中的所有更改。
* `close()`方法关闭会话并释放所有资源。

### 2.2 对象关系映射（ORM）

#### 2.2.1 定义模型类

ORM（对象关系映射）将数据库中的表映射为Python类。

from sqlalchemy import Column, Integer, String
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

# 定义基类
Base = declarative_base()

# 定义模型类
class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(50), nullable=False)
    email = Column(String(100), unique=True)

* **参数说明：**
* `declarative_base()`函数定义了模型类的基类。
* `__tablename__`属性指定了该模型类映射的数据库表名。
* `Column`类定义了模型类的属性，包括数据类型、主键约束、非空约束和唯一性约束。

#### 2.2.2 查询和操作对象

使用ORM可以方便地查询和操作数据库对象。

# 查询所有用户
users = session.query(User).all()

# 获取第一个用户
user = session.query(User).first()

# 添加一个新用户
new_user = User(name='John Doe', email='john@example.com')
session.add(new_user)

# 更新一个用户
user.name = 'Jane Doe'
session.commit()

# 删除一个用户
session.delete(user)

* **逻辑分析：**
* `query()`方法返回一个查询对象，用于构建查询条件。
* `all()`方法返回查询结果的所有对象。
* `first()`方法返回查询结果的第一个对象。
* `add()`方法将一个新对象添加到会话中。
* `commit()`方法提交当前会话中的所有更改。
* `delete()`方法将一个对象从会话中删除。

# 3.1 关系和关联

#### 3.1.1 定义关系

在SQLAlchemy中，关系通过`relationship()`方法定义，它指定了两个模型类之间的关系类型。关系类型可以是：

- **一对一 (OneToOne)**：一个模型类的每个实例最多与另一个模型类的单个实例相关联。
- **一对多 (OneToM