基于flask的microBlog开发笔记（三）

3.数据库

1.flask中的数据库

• 数据库迁移，使用 SQLAlchemy-migrate 来跟踪数据库的更新。这只是在开始建立数据库的时候比较花费工作时间，以后就再不用人工进行数据的迁移了。

  $ source flask/bin/activate
  $ pip install SQLAlchemy-migrate

• 数据库配置，针对我们小型的应用，我们将采用 sqlite 数据库，sqlite 数据库是小型应用的最方便的选择，每一个数据库都是存储在单个文件里，这里对config.py进行再次配置。

  import os
  basedir = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))
  
  sqlalchemy_database_url = 'sqlite:///' + os.path.join(basedir, 'app.db')
  sqlalchemy_migrate_repo = os.path.join(basedir, 'db_repository')

  sqlalchemy_database_url是 Flask-aqlalchemy 扩展需要的，存储我们数据库文件的路径,sqlalchemy_migrate_repo 是文件夹,存储数据库文件。对init.py文件更新。

  from flask import Flask
  from flask.ext.sqlalchemy import SQLAlchemy
  
  app = Flask(__name__)
  app.config.from_object('config')
  db = SQLAlchemy(app)
  
  from app import views, models

  创建了一个 db 对象，这是我们的数据库，接着导入一个新的模块，叫做 models。
  

• 数据库模型(app/models.py)

  #-*- coding:utf-8 -*-
  from app import db
  
  ROLE_USER = 0
  ROLE_ADMIN = 1
  class User(db.Model):
  id = db.Column(db.Integer, primary_key = True)
  nickname = db.Column(db.String(64), index = True, unique = True)
  email = db.Column(db.String(120), index = True, unique = True)
  role = db.Column(db.SmallInteger, default = ROLE_USER)
  
  def __repr__(self):
      return '<User %r>' % (self.nickname)

  创建的 User 类包含一些字段，这些字段被定义成类的变量,repr 方法告诉 Python 如何打印这个类的对象。

• 创建数据库，创建数据库脚本文件(db_create.py)

  #-*- coding:utf-8 -*-
  
  from migrate.versioning import api
  from config import SQLALCHEMY_DATABASE_URI
  from config import SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO
  from app import db
  import os.path
  
  db.create_all()
  # 当数据库不存在的时候创建新的数据库
  if not os.path.exists(SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO):
      api.create(SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO, 'database repository')
      api.version_control(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO)
  # 否则直接更新
  else:
      api.version_control(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO, api.version(SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO))

  运行这个脚本文件，python db_create.py，运行完后在app下会发现新的app.db文件，这是一个空的sqlite数据库，创建后就支持迁移，还有一个db_repository文件，这是SQLAlchemy-migrate 存储它的数据文件的地方。

2.第一次迁移

这是我们第一次迁移，我们将从一个空数据库迁移到一个能存储用户的数据库上，用db_migrate.py实现

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

import imp
from migrate.versioning import api
from app import db
from config import SQLALCHEMY_DATABASE_URI
from config import SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO


migration = SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO + '/versions/%03d_migration.py' % (api.db_version(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO) + 1)

tmp_module = imp.new_module('old_model')
old_model = api.create_model(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO)
exec old_model in tmp_module.__dict__
# 将数据库与更新后的模型结构之间的不同内容存入到迁移脚本中
script = api.make_update_script_for_model(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO, tmp_module.meta, db.metadata)

# 将迁移脚本写入迁移仓库中
open(migration, "wt").write(script)
api.upgrade(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO)
print 'New migration saved as ' + migration
print 'Current database version: ' + str(api.db_version(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO))

SQLAlchemy-migrate 迁移的方式就是比较数据库(app.db)与我们模型的结构(app/models.py),两者间的不同将会被记录成一个迁移脚本存放在迁移仓库中。

• 数据库的升级db_upgrade.py和回退db_downgrade.py

from migrate.versioning import api
from config import SQLALCHEMY_DATABASE_URI
from config import SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO

api.upgrade(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO)
print 'Current database version: ' + str(api.db_version(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO))

如果有数据库迁移的支持，当你准备发布新版的时候，你只需要录制一个新的迁移，拷贝迁移脚本到生产服务器上接着运行脚本，所有事情就完成了，数据库升级也只需要一点 Python 脚本。

from migrate.versioning import api
from config import SQLALCHEMY_DATABASE_URI
from config import SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO

v = api.db_version(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO)
api.downgrade(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO, v - 1)
print 'Current database version: ' + str(api.db_version(SQLALCHEMY_DATABASE_URI, SQLALCHEMY_MIGRATE_REPO))

这个脚本会回退数据库一个版本，可以运行多次来回退多个版本。

• 数据库关系

连接用户和他们写的 blog。方式就是通过在 posts 增加一个字段，这个字段包含了编写 blog 的用户的 id。这个 id 称为一个外键，users 表中的 id 与 posts 表中的 user_id，这种关系称为一对多，一个用户编写多篇 blog。
对模板进行修改，(app/models.py)

from app import db

ROLE_USER = 0
ROLE_ADMIN = 1

class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key = True)
    nickname = db.Column(db.String(64), unique = True)
    email = db.Column(db.String(120), unique = True)
    role = db.Column(db.SmallInteger, default = ROLE_USER)
    posts = db.relationship('Post', backref = 'author', lazy = 'dynamic')

    def __repr__(self):
        return '<User %r>' % (self.nickname)

class Post(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key = True)
    body = db.Column(db.String(140))
    timestamp = db.Column(db.DateTime)
    user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'))

    def __repr__(self):
        return '<Post %r>' % (self.body)

添加了一个 Post 类，这是用来表示用户编写的 blog。在 Post 类中的 user_id 字段初始化成外键，因此让 Flask-SQLAlchemy 知道这个字段是连接到用户上。

3.数据库操作

• 首先创建一个新用户名为john

  $ python
  # 进入交互式界面
  >>> from app import db
  >>> from app.models import User, Post, ROLE_USER, ROLE_ADMIN
  >>> u1 = User(nickname='john', email='john@email.com', role=ROLE_USER)
  >>> db.session.add(u1)
  >>> db.session.commit()

在会话的上下文中完成对数据库的更改。多个的更改可以在一个会话中累积，当所有的更改已经提交，你可以发出一个db.session.commit()，这能原子地写入更改。如果在会话中出现错误的时候， db.session.rollback() 可以使得数据库回到会话开始的状态；若没有 commit 也没有 rollback 发生，系统默认情况下会回滚会话。会话保证数据库将永远保持一致的状态。

• 添加另一个用户susan

  >>> u2 = User(nickname='susan', email='susan@email.com', role=ROLE_USER)
  >>> db.session.add(u2)
  >>> db.session.commit()

• 查询用户

  >>> users = User.query.all()
  >>> print users [<User u'john'>, <User u'susan'>]
  
  >>> for u in users:
      ...     print u.id,u.nickname
      ...
      1 john
      2 susan
  >>>

• 提交一篇 blog

  >>> import datetime
  >>> u = User.query.get(1)
  >>> p = Post(body='my first post!', timestamp=datetime.datetime.utcnow(), author=u)
  >>> db.session.add(p)
  >>> db.session.commit()

设置我们的 timestamp 为UTC 时区，所有存储在数据库的时间戳都会是 UTC，世界上不同地方的用户因此需要有个统一的时间单位。

>>> u = User.query.get(1)
>>> print u
    <User u'john'>
>>> posts = u.posts.all()
>>> print posts
    [<Post u'my first post!'>]

# 获得john的个人信息和所有博客内容
>>> for p in posts:
...     print p.id,p.author.nickname,p.body
...
  1 john my first post!

>>> u = User.query.get(2)
>>> print u
  <User u'susan'>
>>> print u.posts.all()