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数据库是 Web 应用的重要组成部分，Flask 通过 SQLAlchemy 提供强大的 ORM（对象关系映射）功能，使开发者可以使用 Python 代码操作数据库，而无需编写复杂的 SQL 语句。

本章内容：

Flask-SQLAlchemy 介绍
数据库配置
定义模型
数据库操作（CRUD）
数据迁移
关系映射
使用 Flask-Migrate 进行数据库迁移

6.1 安装 Flask-SQLAlchemy

Flask-SQLAlchemy 是 Flask 官方推荐的数据库扩展，封装了 SQLAlchemy，使数据库操作更加方便。

6.1.1 安装 Flask-SQLAlchemy：

pip install flask-sqlalchemy

6.2 配置 Flask-SQLAlchemy

在 app.py 里配置数据库连接：

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemyapp = Flask(__name__)# 配置 SQLite 数据库
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///site.db'app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False  # 关闭警告db = SQLAlchemy(app)

其他数据库配置示例：

# MySQL
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql+pymysql://username:password@localhost/db_name'# PostgreSQL
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'postgresql://username:password@localhost/db_name'

6.3 定义模型

在 models.py 里定义数据库模型：

from app import dbclass User(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)username = db.Column(db.String(20), unique=True, nullable=False)email = db.Column(db.String(120), unique=True, nullable=False)password = db.Column(db.String(60), nullable=False)def __repr__(self):return f"User('{self.username}', '{self.email}')"

字段类型：

类型	说明
Integer	整数
String(n)	字符串，最大长度 n
Text	大文本
Boolean	布尔值
DateTime	日期时间
Float	浮点数

6.4 创建数据库

在 Python Shell 里执行：

python

然后运行：

from app import db

db.create_all()

这样，site.db 数据库就创建好了，并且包含 User 表。

6.5 数据库操作（CRUD）

6.5.1 添加数据

from app import db
from models import Usernew_user = User(username="admin", email="admin@example.com", password="123456")db.session.add(new_user)db.session.commit()

6.5.2 查询数据

# 查询所有用户
users = User.query.all()# 查询单个用户
user = User.query.filter_by(username="admin").first()# 根据 ID 查询
user = User.query.get(1)

6.5.3 更新数据

user = User.query.get(1)user.email = "new_admin@example.com"db.session.commit()

6.5.4 删除数据

user = User.query.get(1)db.session.delete(user)db.session.commit()

6.6 关系映射（外键）

6.6.1 一对多关系

在 models.py 里定义用户和帖子（Post）的关系：

class Post(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)title = db.Column(db.String(100), nullable=False)content = db.Column(db.Text, nullable=False)user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'), nullable=False)user = db.relationship('User', backref=db.backref('posts', lazy=True))

示例：查询用户的帖子

user = User.query.get(1)print(user.posts) # 获取该用户的所有帖子

6.6.2 一对一关系

class Profile(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)bio = db.Column(db.Text)user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'), unique=True)user = db.relationship('User', backref=db.backref('profile', uselist=False))

6.6.3 多对多关系

tags = db.Table('tags',db.Column('post_id', db.Integer, db.ForeignKey('post.id'), primary_key=True),db.Column('tag_id', db.Integer, db.ForeignKey('tag.id'), primary_key=True)
)class Tag(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)name = db.Column(db.String(50), unique=True)class Post(db.Model):id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)title = db.Column(db.String(100), nullable=False)tags = db.relationship('Tag', secondary=tags, backref=db.backref('posts', lazy=True))

6.7 使用 Flask-Migrate 进行数据库迁移

数据库迁移允许在不丢失数据的情况下修改数据库结构。

6.7.1 安装 Flask-Migrate

pip install flask-migrate

6.7.2 配置 Flask-Migrate

在 app.py 里添加：

from flask_migrate import Migratemigrate = Migrate(app, db)

6.7.3 初始化数据库迁移

flask db initflask db migrate -m "Initial migration"flask db upgrade

修改数据库模型后：

flask db migrate -m "Added new field"flask db upgrade

6.8 连接数据库到 Flask 视图

6.8.1 在 routes.py 里创建视图

from flask import render_template
from models import User@app.route('/users')
def show_users():users = User.query.all()return render_template('users.html', users=users)

6.8.2 创建 templates/users.html

<!DOCTYPE html>
<html><head><title>Users</title></head><body><h2>Users List</h2><ul>{% for user in users %}<li>{{ user.username }} - {{ user.email }}</li>{% endfor %}</ul></body>
</html>

6.9 结语

本章介绍了 Flask-SQLAlchemy 的核心概念：

安装和配置数据库
定义模型
执行 CRUD 操作
关系映射（外键）
迁移数据库结构
连接数据库到 Flask 视图

下一章将介绍 Flask 的用户认证系统，包括登录、注册、权限管理等。