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）。

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tortoise from 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_name clas = fields.ForeignKeyField('models.Clas', related_name='students') # 多对多 courses = fields.ManyToManyField('models.Course', related_name='students',description='学生选课表')

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33
• 34
• 35
• 36
• 37
• 38

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' }

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30

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_tortoise from 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)

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28

启动没报错表示正常连接到了数据库

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

在中高端执行命令

aerich init -t settings.TORTOISE_ORM # TORTOISE_ORM配置的位置)

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

1. 此时数据库中就有相应的表格
2. 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

看下migrations里面的py文件，就是创建表语句

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

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。

注意，此时sql并没有执行，数据库中course表中没有xxx字段

4. 重新执行迁移，写入数据库

aerich upgrade

此时，就把模型类中新添加爱的字段更新到数据库中了

5. 回到上一个版本

aerich downgrade

再看下数据库，新加的字段又没了，回退了

6. 查看历史迁移记录

aerich history

5、选课系统接口开发

先看看各个表数据
班级表

教师表

课程表

学生表

学生课程表

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 APIRouter api_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await student = await Student.all().values("name", "clas__name") return student

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30

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_tortoise from 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)

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33

运行程序

执行查询所有学生

(1)all查询，查询出来的是个list类型数据

循环遍历
#循环打印
for stu in students:
print(stu.name, stu.sno)

(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)

• 1
• 2
• 3
• 4

(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)

• 1
• 2
• 3
• 4

此时得到的就是模型类对象，可以直接获取属性值

(4)模糊查询,查询学号大于2001的学生

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

• 1
• 2

得到的也是列表

#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])

• 1
• 2

(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)

(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 )

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19

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>

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18

启动程序，访问

浏览器访问

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>

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22
• 23
• 24
• 25
• 26
• 27
• 28
• 29
• 30
• 31
• 32
• 33
• 34
• 35
• 36
• 37
• 38
• 39