Python web框架fastapi数据库操作ORM（一）

文章目录

Fastapi ORM操作
- 1、创建模型
- 2、创建数据库连接配置文件
- 3、启动项目
- 4、根据模型类创建数据库表
- - 1. 初始化配置，只需要使用一次
  - 2. 初始化数据库，一般情况下只用一次
  - 3. 更新模型并进行迁移
  - 4. 重新执行迁移，写入数据库
  - 5. 回到上一个版本
  - 6. 查看历史迁移记录
- 5、选课系统接口开发
- - (1)all查询，查询出来的是个list类型数据
  - (2)过滤查询，查询指定内容filter,得到的依然是list类型数据
  - (3)get方法，直接查询
  - (4)模糊查询,查询学号大于2001的学生
  - (5)values查询
  - (6)将数据库数据显示到web页面

Fastapi ORM操作

在大型的web开发中，我们肯定会用到数据库操作，那么FastAPI也支持数据库的开发，你可以用 PostgreSQL、MySQL、 SQLite Oracle 等。本文用SQLite为例。我们看下在fastapi是如何操作设计数据库的。
ORM是“对象-关系-映射”的简称。（Object Relational Mapping，简称ORM）
fastapi是一个很优秀的框架，但是缺少一个合适的orm，官方代码里面使用的是sqlalchemy，Tortoise ORM 是受 Django 启发的易于使用的异步 ORM （对象关系映射器）。
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Tortoise ORM 目前支持以下[数据库]

PostgreSQL >= 9.4（使用asyncpg）
SQLite（使用aiosqlite）
MySQL/MariaDB

安装tortoise
pip install tortoise

安装数据模型迁移工具
pip install aerich

我用的mysql，因此还需要安装aiomysql包：
pip install aiomysql

aerich的功能类似于django的migrate。

1、创建模型

以选课系统为例：
创建个模型类文件 models.py

#导入tortoisefrom tortoise.models import Model
from tortoise import fields#创建班级类
class Clas(Model):name = fields.CharField(max_length=255, description='班级名称')#创建老师类
class Teacher(Model):id = fields.IntField(pk=True)name = fields.CharField(max_length=255, description='姓名')tno = fields.IntField(description='账号')pwd = fields.CharField(max_length=255, description='密码')#课程表
class Course(Model):id = fields.IntField(pk=True)name = fields.CharField(max_length=255, description='课程名')teacher = fields.ForeignKeyField('models.Teacher', related_name='courses', description='课程讲师')#创建学生类
class Student(Model):id = fields.IntField(pk=True)sno = fields.IntField(description='学号')#description 在接口文档有个显示pwd = fields.CharField(max_length=255, description='密码')name = fields.CharField(max_length=255, description='姓名')# 一对多，反向查询时使用related_nameclas = fields.ForeignKeyField('models.Clas', related_name='students')# 多对多courses = fields.ManyToManyField('models.Course', related_name='students',description='学生选课表')

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2、创建数据库连接配置文件

创建settings.py 配置文件

TORTOISE_ORM = {'connections': {'default': {# 'engine': 'tortoise.backends.asyncpg',  PostgreSQL'engine': 'tortoise.backends.mysql',  # MySQL or Mariadb'credentials': {'host': '10.10.0.52','port': '3306','user': 'root','password': 'Jingxxxxxxxx','database': 'fastapi','minsize': 1,'maxsize': 5,'charset': 'utf8mb4',"echo": True}},},'apps': {'models': {#这个models就是自己配置的models.py位置'models': ['models'],'default_connection': 'default',}},'use_tz': False,'timezone': 'Asia/Shanghai'
}

3、启动项目

main.py 启动项目

from fastapi import FastAPI  # FastAPI 是一个为你的 API 提供了所有功能的 Python 类。
import uvicorn
from tortoise.contrib.fastapi import register_tortoisefrom settings import TORTOISE_ORM#创建应用程序，app是应用程序名
app = FastAPI()  # 这个实例将是创建你所有 API 的主要交互对象。这个 app 同样在如下命令中被 uvicorn 所引用# 该方法会在fastapi启动时触发，内部通过传递进去的app对象，监听服务启动和终止事件
# 当检测到启动事件时，会初始化Tortoise对象，如果generate_schemas为True则还会进行数据库迁移
# 当检测到终止事件时，会关闭连接
register_tortoise(app,#数据库配置信息config=TORTOISE_ORM,# generate_schemas=True,  # 如果数据库为空，则自动生成对应表单，生产环境不要开# add_exception_handlers=True,  # 生产环境不要开，会泄露调试信息
)if __name__ == '__main__':#注意，run的第一个参数 必须是文件名:应用程序名uvicorn.run("quickstart:app", port=8080,  reload=True, workers=1)

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启动没报错表示正常连接到了数据库
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4、根据模型类创建数据库表

aerich是一种ORM迁移工具，需要结合tortoise异步orm框架使用。安装aerich

1. 初始化配置，只需要使用一次

初始化之前，需要在settings.py中将aerich自带的models也配置上
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在中高端执行命令

aerich init -t settings.TORTOISE_ORM # TORTOISE_ORM配置的位置)
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初始化完会在当前目录生成一个文件：pyproject.toml和一个文件夹：migrations

pyproject.toml：保存配置文件路径，低版本可能是aerich.ini
migrations：存放迁移文件

2. 初始化数据库，一般情况下只用一次

将我们在models.py里面配置的表创建到数据库中
aerich init-db
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此时数据库中就有相应的表格
如果TORTOISE_ORM配置文件中的models改了名，则执行这条命令时需要增加--app参数，来指定你修改的名字

查看数据库，数据库中就有了我们在模型类里面配置的表
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看下migrations里面的py文件，就是创建表语句
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3. 更新模型并进行迁移

我们在创建模型类之后，通常也会修改
修改model类，重新生成迁移文件,比如添加一个字段
我们给course类添加个地址字段
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aerich migrate [–name] (标记修改操作) # aerich migrate --name add_column --name是给这次迁移起个名字

不加–name，有个默认的名字
迁移文件名的格式为 {version_num}{datetime}{name|update}.py。
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注意，此时sql并没有执行，数据库中course表中没有xxx字段
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4. 重新执行迁移，写入数据库

aerich upgrade
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此时，就把模型类中新添加爱的字段更新到数据库中了
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5. 回到上一个版本

aerich downgrade
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再看下数据库，新加的字段又没了，回退了
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6. 查看历史迁移记录

aerich history
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5、选课系统接口开发

先看看各个表数据
班级表
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教师表
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课程表
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学生表
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学生课程表
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我们在项目下建个包api，在这个包里面写接口
api/student.py

from fastapi.exceptions import HTTPException#导入models
from models import *from pydantic import BaseModel
from typing import List, Union
from fastapi import APIRouterapi_student = APIRouter()#查看所有学生，注意，tortoise处理数据库要用异步，路径函数前面加async
@api_student.get("/")
async def getAllStudent():#注意，与数据库的操作要加await，得到的是列表类型数据，[Student(),Student(),Student()....]students = await Student.all()print('students',students,type(students))return students#查看某个学生，基于路径参数
@api_student.get("/{student_id}")
async def getOneStudent(student_id:int):#注意，与数据库的操作要加awaitstudent = await Student.all().values("name", "clas__name")return student

在main.py导入api，并做路由分发

from fastapi import FastAPI  # FastAPI 是一个为你的 API 提供了所有功能的 Python 类。
import uvicorn
from tortoise.contrib.fastapi import register_tortoisefrom settings import TORTOISE_ORM#导入api
from api.student import api_student#创建应用程序，app是应用程序名
app = FastAPI()  # 这个实例将是创建你所有 API 的主要交互对象。这个 app 同样在如下命令中被 uvicorn 所引用#路由分发
app.include_router(api_student, prefix="/student", tags=["学生信息接口", ])# 该方法会在fastapi启动时触发，内部通过传递进去的app对象，监听服务启动和终止事件
# 当检测到启动事件时，会初始化Tortoise对象，如果generate_schemas为True则还会进行数据库迁移
# 当检测到终止事件时，会关闭连接
register_tortoise(app,#数据库配置信息config=TORTOISE_ORM,# generate_schemas=True,  # 如果数据库为空，则自动生成对应表单，生产环境不要开# add_exception_handlers=True,  # 生产环境不要开，会泄露调试信息
)if __name__ == '__main__':#注意，run的第一个参数 必须是文件名:应用程序名uvicorn.run("main:app", port=8080,  reload=True, workers=1)

运行程序
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执行查询所有学生
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(1)all查询，查询出来的是个list类型数据

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循环遍历
#循环打印
for stu in students:
print(stu.name, stu.sno)
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(2)过滤查询，查询指定内容filter,得到的依然是list类型数据

student = await Student.filter(name='liuxin')
print(student,type(student))
#得到具体数据
print(student[0].name)

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(3)get方法，直接查询

#get方法
student = await Student.get(name="wangfang")
print(student,type(student))
print(student.name,student.sno)

此时得到的就是模型类对象，可以直接获取属性值
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(4)模糊查询,查询学号大于2001的学生

students = await Student.filter(sno__gt=2001)
print(students)

得到的也是列表
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#查询学号是2001和2002的学生，在某个范围内，用__in
students = await Student.filter(sno__in=[2001,2002])

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(5)values查询

只查出指定字段数据,得到的是列表套字典数据，有几个字典，取决于查询出几条记录
students = await Student.filter(sno__range=[1, 10000]).values(‘name’,‘sno’)
for stu in students:
print(stu)

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(6)将数据库数据显示到web页面

在student.py 这个api文件里面
返回页面模板

#导入模板的包
from fastapi.templating import Jinja2Templates# 实例化Jinja2对象，并将文件夹路径设置为以templates命名的文件夹
templates = Jinja2Templates(directory="templates")接口：
@api_student.get("/index")
async def show_student(request:Request):students = await Student.all()return templates.TemplateResponse('index.html', #第一个参数放模板文件{'request': request,  # 注意，返回模板响应时，必须有request键值对，且值为Request请求对象'students':students}, #context上下文对象，是个字典)

创建templates文件夹下的index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>学生信息</title>
</head>
<body><p>学生信息页面</p><ul>{% for stu in students %}<li>姓名: {{stu.name}} 学号: {{stu.sno}}</li>{% endfor%}
</ul></body>
</html>

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启动程序，访问
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浏览器访问
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当然，也可以借助bootstrap让页面更好看

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>学生信息</title><link href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@5.3.0-alpha1/dist/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet"integrity="sha384-GLhlTQ8iRABdZLl6O3oVMWSktQOp6b7In1Zl3/Jr59b6EGGoI1aFkw7cmDA6j6gD" crossorigin="anonymous">
</head>
<body><div class="col-md-8 offset-md-2"><h2>学生信息</h2><table class="table table-hover table-striped"><thead><tr><td>姓名</td><td>学号</td><td>班级</td></tr></thead><tbody>{% for student in students%}<tr><td>{{student.name}}</td><td>{{student.sno}}</td><td>{{student.clas_id}}</td></tr>{%endfor%}</tbody>
</table>
</div></body>
</html>