學習Flask：[特殊字符] Day 3：數據庫集成

學習目標：使用SQLAlchemy操作數據庫

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'))

??實踐任務：

  1. 初始化數據庫：flask shell中執行db.create_all()

  2. 實現用戶注冊功能（數據庫存儲）

  3. 創建一對多關系（用戶-文章）

  4. 使用Flask-Migrate管理數據庫遷移

要在?Flask 應用中初始化數據庫并使用?flask?shell?執行?db.create_all()，你可以按照以下步驟進行：

1. 安裝 Flask-SQLAlchemy

如果你還沒有安裝?Flask-SQLAlchemy，可以使用以下命令進行安裝：

pip install Flask-SQLAlchemy

2. 更新?app.py?文件

接下來，更新?app.py?文件以配置數據庫并定義模型。

# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemyapp = Flask(__name__)# 配置數據庫
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 數據庫
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)# 定義用戶模型
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()  # 從數據庫中獲取所有用戶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)  # 添加新用戶到數據庫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": "這是API端點。"})if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

說明：

  • 在?app.py?中，配置了 SQLite?數據庫，并定義了一個?User?模型，包含?id、username?和?password?字段。
  • 在?register?路由中，添加了新用戶到數據庫的邏輯。

3. 初始化數據庫

現在，你可以使用?flask shell?來初始化數據庫。

  • 在終端中，導航到你的項目目錄。
  • 啟動?Flask shell：
flask shell
  • 在 Flask shell 中，執行以下命令以創建數據庫和表：
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。

運行應用：

確保你的項目結構正確，然后在終端中運行?python?app.py。訪問注冊頁面并注冊用戶，用戶信息將被存儲在 SQLite 數據庫中。

要實現用戶注冊功能并將用戶信息存儲到數據庫中，你可以按照以下步驟進行：

1. 更新?register?路由

在?app.py?中，確保?register?路由能夠處理用戶注冊并將用戶信息存儲到數據庫中。我們已經在之前的代碼中添加了這個功能，但這里我們將確保它完整且安全。

2. 完整的?app.py?文件

以下是更新后的?app.py?文件，確保用戶注冊功能正常工作：

# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemyapp = Flask(__name__)# 配置數據庫
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 數據庫
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)# 定義用戶模型
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()  # 從數據庫中獲取所有用戶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']# 檢查用戶名是否已存在existing_user = User.query.filter_by(username=username).first()if existing_user:return "用戶名已存在，請選擇其他用戶名。", 400new_user = User(username=username, password=password)db.session.add(new_user)  # 添加新用戶到數據庫db.session.commit()  # 提交更改return redirect(url_for('home'))  # 注冊成功后重定向到首頁return render_template('register.html')@app.route('/profile')
def profile():return render_template('profile.html')@app.route('/api')
def api():return jsonify({"message": "這是API端點。"})if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

說明：

  • 在?register?路由中，首先檢查用戶名是否已存在。如果存在，返回一個錯誤消息。
  • 如果用戶名可用，則創建一個新的?User?實例，并將其添加到數據庫中。
  • 使用?db.session.commit()?提交更改，將用戶信息存儲到數據庫中。
  • 注冊成功后，重定向到首頁。

3. 運行應用

確保你的項目結構正確，然后在終端中運行?python app.py。訪問注冊頁面，填寫用戶名和密碼進行注冊。注冊成功后，用戶信息將被存儲在 SQLite 數據庫中。

4. 驗證用戶注冊

你可以在?flask?shell?中驗證用戶是否成功注冊：

  • 啟動 Flask shell：
flask shell

查詢用戶：

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

這將打印出所有注冊用戶的用戶名，確保用戶注冊功能正常工作。

要在 Flask 應用中創建一對多關系（例如，用戶與文章之間的關系），你可以按照以下步驟進行：

1. 更新數據庫模型

首先，我們需要在?app.py?中定義一個新的模型?Post，并在?User?模型中添加與?Post?的關系。

2. 更新?app.py?文件

以下是更新后的?app.py?文件，包含用戶與文章之間的一對多關系：

# app.py
from flask import Flask, jsonify, render_template, request, redirect, url_for
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemyapp = Flask(__name__)# 配置數據庫
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 數據庫
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)# 定義用戶模型
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)  # 一對多關系# 定義文章模型
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)  # 外鍵@app.route('/')
def home():users = User.query.all()  # 從數據庫中獲取所有用戶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']# 檢查用戶名是否已存在existing_user = User.query.filter_by(username=username).first()if existing_user:return "用戶名已存在，請選擇其他用戶名。", 400new_user = User(username=username, password=password)db.session.add(new_user)  # 添加新用戶到數據庫db.session.commit()  # 提交更改return redirect(url_for('home'))  # 注冊成功后重定向到首頁return render_template('register.html')@app.route('/profile')
def profile():return render_template('profile.html')@app.route('/api')
def api():return jsonify({"message": "這是API端點。"})if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

說明：

  • 在?User?模型中，使用?db.relationship?定義與?Post?模型的一對多關系。backref='author'?允許我們通過?post.author?訪問文章的作者。
  • 在?Post?模型中，定義了?title、content?和?user_id?字段，其中?user_id?是外鍵，指向?User?模型的?id?字段。

3. 初始化數據庫

在進行模型更改后，你需要重新初始化數據庫。使用?flask?shell?執行以下命令：

flask shell

然后執行：

from app import db
db.create_all()

4. 創建文章的路由

接下來，我們可以添加一個路由來創建文章。以下是如何實現的：

@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']  # 假設你從表單中獲取用戶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()  # 獲取所有用戶以供選擇return render_template('create_post.html', users=users)

5. 創建文章表單模板

在?templates?目錄中創建一個新的 HTML 文件?create_post.html：

6. 運行應用

確保你的項目結構正確，然后在終端中運行?python app.py。訪問?/post?路由以創建新文章，選擇作者并填寫文章標題和內容。文章將被存儲在數據庫中，并與相應的用戶關聯。

使用?Flask-Migrate?管理數據庫遷移是一個很好的選擇，它可以幫助你輕松地處理數據庫模式的更改。以下是如何在你的 Flask 應用中設置和使用 Flask-Migrate 的步驟：

. 安裝?Flask-Migrate

首先，確保你已經安裝了 Flask-Migrate。你可以使用以下命令安裝：

pip install Flask-Migrate

2. 更新?app.py?文件

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

# 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__)# 配置數據庫
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///users.db'  # 使用 SQLite 數據庫
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)
migrate = Migrate(app, db)  # 初始化 Flask-Migrate# 定義用戶模型
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)  # 一對多關系# 定義文章模型
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)  # 外鍵@app.route('/')
def home():users = User.query.all()  # 從數據庫中獲取所有用戶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']# 檢查用戶名是否已存在existing_user = User.query.filter_by(username=username).first()if existing_user:return "用戶名已存在，請選擇其他用戶名。", 400new_user = User(username=username, password=password)db.session.add(new_user)  # 添加新用戶到數據庫db.session.commit()  # 提交更改return redirect(url_for('home'))  # 注冊成功后重定向到首頁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']  # 假設你從表單中獲取用戶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()  # 獲取所有用戶以供選擇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": "這是API端點。"})if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)

3. 初始化 Flask-Migrate

在項目目錄中，使用以下命令初始化 Flask-Migrate：

flask db init

這將創建一個?migrations?目錄，用于存儲遷移腳本。

4. 創建遷移腳本

當你對模型進行更改時，可以使用以下命令創建遷移腳本：

flask db migrate -m "描述你的更改"

例如，如果你添加了一個新的字段到?Post?模型，你可以這樣做：

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

5. 應用遷移

要將遷移應用到數據庫中，使用以下命令：

flask db upgrade

這將更新數據庫以匹配當前的模型定義。

6. 查看遷移歷史

你可以使用以下命令查看遷移歷史：

flask db history

7. 回滾遷移

如果需要回滾到上一個遷移，可以使用以下命令：

flask db downgrade

8. 運行應用

確保你的項目結構正確，然后在終端中運行?python app.py。你現在可以使用 Flask-Migrate 來管理數據庫遷移了。

總結

通過以上步驟，你已經成功集成了 Flask-Migrate，并可以輕松管理數據庫的遷移。每當你對模型進行更改時，只需創建新的遷移腳本并應用它們即可。

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