1. 什麼是SQLAlchemy？¶
在使用Flask開發Web應用時，我們經常需要與數據庫交互（如存儲用戶信息、商品數據等）。直接寫SQL語句雖然可行，但對初學者不夠友好，且不同數據庫（如MySQL、PostgreSQL）的語法差異大。SQLAlchemy是Python中最流行的ORM（對象關係映射）工具，它允許我們用Python類和對象操作數據庫，無需編寫原始SQL，同時支持多種數據庫（SQLite、MySQL、PostgreSQL等）。
2. 安裝依賴¶
要在Flask中使用SQLAlchemy，需先安裝兩個庫：
- Flask：Flask框架核心
- Flask-SQLAlchemy：Flask的SQLAlchemy擴展
在終端執行：
pip install flask flask-sqlalchemy
如果使用SQLite（無需額外安裝驅動，適合測試），直接安裝上述依賴即可。若使用MySQL或PostgreSQL，需額外安裝對應驅動（如pymysql或psycopg2-binary）。
3. 初始化Flask與SQLAlchemy¶
首先創建一個Flask應用，並配置SQLAlchemy連接數據庫。
示例代碼：
from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
# 1. 創建Flask應用
app = Flask(__name__)
# 2. 配置數據庫連接（SQLite爲例，路徑爲相對路徑，會自動創建test.db文件）
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///test.db'
# 關閉SQLAlchemy的修改跟蹤功能（可選，減少性能開銷）
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
# 3. 初始化SQLAlchemy，傳入Flask應用
db = SQLAlchemy(app)
4. 定義數據模型¶
SQLAlchemy通過類定義數據庫表，每個類對應一張表，類屬性對應表字段。
示例：定義User表
class User(db.Model):
# 表名默認爲類名小寫，可自定義：__tablename__ = 'users'
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, autoincrement=True) # 主鍵，自增整數
username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False) # 用戶名，字符串，唯一且不可空
email = db.Column(db.String(120), unique=True, nullable=False) # 郵箱，唯一且不可空
def __repr__(self): # 打印對象時的格式（方便調試）
return f'<User {self.username}>'
字段類型與約束：
- db.Integer：整數（如主鍵ID）
- db.String(length)：字符串（需指定長度，如String(80)）
- primary_key=True：設爲主鍵（唯一標識每條記錄）
- unique=True：字段值唯一（如用戶名、郵箱）
- nullable=False：字段不可爲空
- autoincrement=True：主鍵自增（整數類型常用）
5. 創建數據庫表¶
定義好模型後，需將模型轉換爲數據庫表。通過db.create_all()實現，需在應用上下文中執行。
代碼示例：
# 確保在正確的Python環境中執行（若在單獨腳本中，需導入app和db）
from app import app, db # 假設上述代碼在app.py中
with app.app_context(): # 進入應用上下文（Flask 2.0+ 必須）
db.create_all() # 根據模型創建數據庫表
執行後，項目根目錄會生成test.db文件（SQLite），表結構與User類對應。
6. 基本操作（CRUD）¶
CRUD即增（Create）、刪（Delete）、改（Update）、查（Read），是數據庫操作的核心。
6.1 新增數據（Create）¶
通過創建模型實例，添加到會話（session）並提交。
示例：
from app import app, db, User # 導入模型
with app.app_context():
# 創建用戶實例
user = User(username='Alice', email='alice@example.com')
# 添加到會話
db.session.add(user)
# 提交會話（執行SQL插入）
db.session.commit()
6.2 查詢數據（Read）¶
通過query對象查詢數據，支持多種條件。
示例：
with app.app_context():
# 1. 查詢所有用戶
all_users = User.query.all() # 返回列表
print(all_users) # 輸出：[<User Alice>, ...]
# 2. 按條件查詢（如查用戶名=Alice的用戶）
alice = User.query.filter_by(username='Alice').first() # 返回單個對象
print(alice.email) # 輸出：alice@example.com
# 3. 按ID查詢（主鍵查詢）
user_by_id = User.query.get(1) # 假設ID=1是Alice
print(user_by_id.username) # 輸出：Alice
6.3 修改數據（Update）¶
先查詢到目標對象，修改屬性後提交。
示例：
with app.app_context():
# 查詢用戶
alice = User.query.filter_by(username='Alice').first()
# 修改郵箱
alice.email = 'alice_new@example.com'
# 提交修改
db.session.commit()
6.4 刪除數據（Delete）¶
查詢到目標對象，刪除後提交。
示例：
with app.app_context():
# 查詢用戶
alice = User.query.filter_by(username='Alice').first()
# 刪除對象
db.session.delete(alice)
# 提交刪除
db.session.commit()
7. 總結¶
通過SQLAlchemy操作數據庫的核心流程：
1. 配置Flask與SQLAlchemy連接；
2. 定義數據模型（對應數據庫表）；
3. 用db.create_all()創建表；
4. 通過db.session執行CRUD操作。
SQLAlchemy的優勢是無需寫SQL，用Python對象直接操作，適合快速開發和維護。初學者可先掌握單表的基礎操作，後續再學習多表關聯（如外鍵、關係字段）。