学习Flask：[特殊字符] Day 3：数据库集成

学习目标：使用SQLAlchemy操作数据库

from flask_sqlalchemy import SQLAlchemyapp.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///site.db'
db = SQLAlchemy(app)class User(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)username = db.Column(db.String(20), unique=True)posts = db.relationship('Post', backref='author')class Post(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)title = db.Column(db.String(100))user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'))

✅ 实践任务：

  1. 初始化数据库：flask shell中执行db.create_all()

  2. 实现用户注册功能（数据库存储）

  3. 创建一对多关系（用户-文章）

  4. 使用Flask-Migrate管理数据库迁移

要在 Flask 应用中初始化数据库并使用 flask shell 执行 db.create_all()，你可以按照以下步骤进行：

1. 安装 Flask-SQLAlchemy

如果你还没有安装 Flask-SQLAlchemy，可以使用以下命令进行安装：

pip install Flask-SQLAlchemy

2. 更新 app.py 文件

接下来，更新 app.py 文件以配置数据库并定义模型。

# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemyapp = Flask(__name__)# 配置数据库
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 数据库
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)# 定义用户模型
class User(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)password = db.Column(db.String(120), nullable=False)@app.route('/')
def home():users = User.query.all()  # 从数据库中获取所有用户return render_template('home.html', users=users)@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():if request.method == 'POST':username = request.form['username']password = request.form['password']new_user = User(username=username, password=password)db.session.add(new_user)  # 添加新用户到数据库db.session.commit()  # 提交更改return redirect(url_for('home'))return render_template('register.html')@app.route('/profile')
def profile():return render_template('profile.html')@app.route('/api')
def api():return jsonify({"message": "这是API端点。"})if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

说明：

  • 在 app.py 中，配置了 SQLite 数据库，并定义了一个 User 模型，包含 id、username 和 password 字段。
  • 在 register 路由中，添加了新用户到数据库的逻辑。

3. 初始化数据库

现在，你可以使用 flask shell 来初始化数据库。

  • 在终端中，导航到你的项目目录。
  • 启动 Flask shell：
flask shell
  • 在 Flask shell 中，执行以下命令以创建数据库和表：
from app import db
db.create_all()

4. 退出 Flask shell

完成后，你可以使用 exit() 命令退出 Flask shell。

运行应用：

确保你的项目结构正确，然后在终端中运行 python app.py。访问注册页面并注册用户，用户信息将被存储在 SQLite 数据库中。

要实现用户注册功能并将用户信息存储到数据库中，你可以按照以下步骤进行：

1. 更新 register 路由

在 app.py 中，确保 register 路由能够处理用户注册并将用户信息存储到数据库中。我们已经在之前的代码中添加了这个功能，但这里我们将确保它完整且安全。

2. 完整的 app.py 文件

以下是更新后的 app.py 文件，确保用户注册功能正常工作：

# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemyapp = Flask(__name__)# 配置数据库
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 数据库
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)# 定义用户模型
class User(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)password = db.Column(db.String(120), nullable=False)@app.route('/')
def home():users = User.query.all()  # 从数据库中获取所有用户return render_template('home.html', users=users)@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():if request.method == 'POST':username = request.form['username']password = request.form['password']# 检查用户名是否已存在existing_user = User.query.filter_by(username=username).first()if existing_user:return "用户名已存在，请选择其他用户名。", 400new_user = User(username=username, password=password)db.session.add(new_user)  # 添加新用户到数据库db.session.commit()  # 提交更改return redirect(url_for('home'))  # 注册成功后重定向到首页return render_template('register.html')@app.route('/profile')
def profile():return render_template('profile.html')@app.route('/api')
def api():return jsonify({"message": "这是API端点。"})if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

说明：

  • 在 register 路由中，首先检查用户名是否已存在。如果存在，返回一个错误消息。
  • 如果用户名可用，则创建一个新的 User 实例，并将其添加到数据库中。
  • 使用 db.session.commit() 提交更改，将用户信息存储到数据库中。
  • 注册成功后，重定向到首页。

3. 运行应用

确保你的项目结构正确，然后在终端中运行 python app.py。访问注册页面，填写用户名和密码进行注册。注册成功后，用户信息将被存储在 SQLite 数据库中。

4. 验证用户注册

你可以在 flask shell 中验证用户是否成功注册：

  • 启动 Flask shell：
flask shell

查询用户：

from app import db, User
users = User.query.all()
for user in users:print(user.username)

这将打印出所有注册用户的用户名，确保用户注册功能正常工作。

要在 Flask 应用中创建一对多关系（例如，用户与文章之间的关系），你可以按照以下步骤进行：

1. 更新数据库模型

首先，我们需要在 app.py 中定义一个新的模型 Post，并在 User 模型中添加与 Post 的关系。

2. 更新 app.py 文件

以下是更新后的 app.py 文件，包含用户与文章之间的一对多关系：

# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemyapp = Flask(__name__)# 配置数据库
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 数据库
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)# 定义用户模型
class User(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)password = db.Column(db.String(120), nullable=False)posts = db.relationship('Post', backref='author', lazy=True)  # 一对多关系# 定义文章模型
class Post(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)title = db.Column(db.String(120), nullable=False)content = db.Column(db.Text, nullable=False)user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'), nullable=False)  # 外键@app.route('/')
def home():users = User.query.all()  # 从数据库中获取所有用户return render_template('home.html', users=users)@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():if request.method == 'POST':username = request.form['username']password = request.form['password']# 检查用户名是否已存在existing_user = User.query.filter_by(username=username).first()if existing_user:return "用户名已存在，请选择其他用户名。", 400new_user = User(username=username, password=password)db.session.add(new_user)  # 添加新用户到数据库db.session.commit()  # 提交更改return redirect(url_for('home'))  # 注册成功后重定向到首页return render_template('register.html')@app.route('/profile')
def profile():return render_template('profile.html')@app.route('/api')
def api():return jsonify({"message": "这是API端点。"})if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

说明：

  • 在 User 模型中，使用 db.relationship 定义与 Post 模型的一对多关系。backref='author' 允许我们通过 post.author 访问文章的作者。
  • 在 Post 模型中，定义了 title、content 和 user_id 字段，其中 user_id 是外键，指向 User 模型的 id 字段。

3. 初始化数据库

在进行模型更改后，你需要重新初始化数据库。使用 flask shell 执行以下命令：

flask shell

然后执行：

from app import db
db.create_all()

4. 创建文章的路由

接下来，我们可以添加一个路由来创建文章。以下是如何实现的：

@app.route('/post', methods=['GET', 'POST'])
def create_post():if request.method == 'POST':title = request.form['title']content = request.form['content']user_id = request.form['user_id']  # 假设你从表单中获取用户IDnew_post = Post(title=title, content=content, user_id=user_id)db.session.add(new_post)db.session.commit()return redirect(url_for('home'))users = User.query.all()  # 获取所有用户以供选择return render_template('create_post.html', users=users)

5. 创建文章表单模板

在 templates 目录中创建一个新的 HTML 文件 create_post.html：

6. 运行应用

确保你的项目结构正确，然后在终端中运行 python app.py。访问 /post 路由以创建新文章，选择作者并填写文章标题和内容。文章将被存储在数据库中，并与相应的用户关联。

使用 Flask-Migrate 管理数据库迁移是一个很好的选择，它可以帮助你轻松地处理数据库模式的更改。以下是如何在你的 Flask 应用中设置和使用 Flask-Migrate 的步骤：

. 安装 Flask-Migrate

首先，确保你已经安装了 Flask-Migrate。你可以使用以下命令安装：

pip install Flask-Migrate

2. 更新 app.py 文件

接下来，更新 app.py 文件以集成 Flask-Migrate。以下是更新后的代码：

# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from flask_migrate import Migrateapp = Flask(__name__)# 配置数据库
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 数据库
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)
migrate = Migrate(app, db)  # 初始化 Flask-Migrate# 定义用户模型
class User(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)password = db.Column(db.String(120), nullable=False)posts = db.relationship('Post', backref='author', lazy=True)  # 一对多关系# 定义文章模型
class Post(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)title = db.Column(db.String(120), nullable=False)content = db.Column(db.Text, nullable=False)user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'), nullable=False)  # 外键@app.route('/')
def home():users = User.query.all()  # 从数据库中获取所有用户return render_template('home.html', users=users)@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():if request.method == 'POST':username = request.form['username']password = request.form['password']# 检查用户名是否已存在existing_user = User.query.filter_by(username=username).first()if existing_user:return "用户名已存在，请选择其他用户名。", 400new_user = User(username=username, password=password)db.session.add(new_user)  # 添加新用户到数据库db.session.commit()  # 提交更改return redirect(url_for('home'))  # 注册成功后重定向到首页return render_template('register.html')@app.route('/post', methods=['GET', 'POST'])
def create_post():if request.method == 'POST':title = request.form['title']content = request.form['content']user_id = request.form['user_id']  # 假设你从表单中获取用户IDnew_post = Post(title=title, content=content, user_id=user_id)db.session.add(new_post)db.session.commit()return redirect(url_for('home'))users = User.query.all()  # 获取所有用户以供选择return render_template('create_post.html', users=users)@app.route('/profile')
def profile():return render_template('profile.html')@app.route('/api')
def api():return jsonify({"message": "这是API端点。"})if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

3. 初始化 Flask-Migrate

在项目目录中，使用以下命令初始化 Flask-Migrate：

flask db init

这将创建一个 migrations 目录，用于存储迁移脚本。

4. 创建迁移脚本

当你对模型进行更改时，可以使用以下命令创建迁移脚本：

flask db migrate -m "描述你的更改"

例如，如果你添加了一个新的字段到 Post 模型，你可以这样做：

flask db migrate -m "添加了新的字段到 Post 模型"

5. 应用迁移

要将迁移应用到数据库中，使用以下命令：

flask db upgrade

这将更新数据库以匹配当前的模型定义。

6. 查看迁移历史

你可以使用以下命令查看迁移历史：

flask db history

7. 回滚迁移

如果需要回滚到上一个迁移，可以使用以下命令：

flask db downgrade

8. 运行应用

确保你的项目结构正确，然后在终端中运行 python app.py。你现在可以使用 Flask-Migrate 来管理数据库迁移了。

总结

通过以上步骤，你已经成功集成了 Flask-Migrate，并可以轻松管理数据库的迁移。每当你对模型进行更改时，只需创建新的迁移脚本并应用它们即可。

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