深入理解 Flask ORM：用 SQLAlchemy 优雅操作数据库
一、前言：什么是 ORM？为什么要用它？
传统数据库操作要写 SQL，比如：
SELECT * FROM users WHERE id = 1;
而使用 ORM 后，你可以这样写：
user = User.query.get(1)
ORM 的优势：
- 可读性强：更符合 Python 编程风格
- 更安全：自动防止 SQL 注入
- 更易维护：模型即数据结构，不需要手写 SQL
- 便于迁移和扩展：跨数据库兼容性强
二、Flask 中使用 SQLAlchemy 的 ORM
首先你需要安装扩展：
pip install flask flask_sqlalchemy
三、快速入门：定义模型
from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemyapp = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///data.db'
db = SQLAlchemy(app)class User(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)email = db.Column(db.String(120), unique=True, nullable=False)def __repr__(self):return f"<User {self.username}>"
初始化数据库：
python
>>> from app import db
>>> db.create_all()
四、字段类型详解（Column Types）
| 类型 | 含义 |
|---|---|
| Integer | 整数 |
| String(length) | 字符串 |
| Text | 长文本 |
| Boolean | 布尔值 |
| Date / DateTime | 日期/日期时间 |
| Float / Numeric | 浮点 / 精确小数 |
你还可以传入参数控制字段约束：
nullable=False # 非空
unique=True # 唯一约束
default='value' # 默认值
五、常见 ORM 查询操作（CRUD）
1. 增（Create）
user = User(username='alice', email='alice@example.com')
db.session.add(user)
db.session.commit()
2. 查（Read）
# 查询所有用户
User.query.all()# 查询第一个
User.query.first()# 条件查询
User.query.filter_by(username='alice').first()# 主键查询
User.query.get(1)
3. 改（Update）
user = User.query.get(1)
user.email = 'new@example.com'
db.session.commit()
4. 删（Delete）
db.session.delete(user)
db.session.commit()
六、模型之间的关系建模（重点）
1. 一对多关系（User -> Post）
class Post(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)title = db.Column(db.String(100))content = db.Column(db.Text)user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'))user = db.relationship('User', backref='posts')
使用方式：
user = User.query.first()
for post in user.posts:print(post.title)
2. 多对多关系
association = db.Table('association',db.Column('user_id', db.Integer, db.ForeignKey('user.id')),db.Column('tag_id', db.Integer, db.ForeignKey('tag.id'))
)class Tag(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)name = db.Column(db.String(30))users = db.relationship('User', secondary=association, backref='tags')
七、模型中的方法与属性
你可以在模型中添加自定义方法：
class User(db.Model):...def is_email_valid(self):return '@' in self.email
八、数据库迁移：保持模型与数据库结构一致
使用 Flask-Migrate 可以自动生成迁移脚本。
pip install flask-migrate
在 app.py 中初始化：
from flask_migrate import Migratemigrate = Migrate(app, db)
命令行使用：
flask db init
flask db migrate -m "Initial"
flask db upgrade
九、项目结构建议（大中型项目）
推荐将模型拆分至 models/ 文件夹中，并使用工厂函数初始化 Flask 应用。
结构如下：
project/
├── app/
│ ├── __init__.py ← 创建 Flask 实例
│ ├── models/
│ │ ├── __init__.py
│ │ ├── user.py
│ │ └── post.py
十、最佳实践总结
- 使用 Flask-SQLAlchemy 管理模型与数据库
- 用
db.relationship()管理表之间的联系 - 用 Flask-Migrate 管理数据库结构变更
- 模型即数据结构，推荐优先设计模型
- 注意避免循环引用（尤其在关系定义中）
十一、结语与扩展学习方向
通过本篇内容，你应该已经掌握：
- ORM 基础与模型定义
- 常用字段与关系建模
- 数据库查询与事务操作
- 使用 Flask-Migrate 实现数据库迁移
