在Web开发中，数据库是存储和管理数据的核心。Flask本身不内置数据库操作功能，但借助扩展库SQLAlchemy可以轻松实现与数据库的交互。SQLAlchemy是一个强大的ORM（对象关系映射）工具，它允许我们通过Python对象直接操作数据库，无需编写复杂的SQL语句。
一、安装必要的库¶
首先需要安装Flask和Flask-SQLAlchemy（Flask的SQLAlchemy扩展）。如果使用SQLite数据库（适合开发环境），无需额外安装驱动；若使用MySQL或PostgreSQL，需安装对应驱动（如pymysql或psycopg2）。
pip install flask flask-sqlalchemy
二、初始化Flask应用与SQLAlchemy¶
在项目中创建app.py，首先导入必要的库并初始化Flask应用和SQLAlchemy：
from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
# 初始化Flask应用
app = Flask(__name__)
# 配置数据库连接URI（这里使用SQLite，文件名为mydatabase.db）
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///mydatabase.db'
# 关闭SQLAlchemy的修改跟踪（减少性能开销）
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
# 初始化SQLAlchemy实例，绑定到Flask应用
db = SQLAlchemy(app)
三、定义第一个模型¶
模型本质是Python类，继承自db.Model，类属性对应数据库表的字段。以下是一个简单的User模型示例：
class User(db.Model):
# 1. 主键字段（自增整数）
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
# 2. 普通字段：字符串类型，长度50，不可为空，唯一
username = db.Column(db.String(50), nullable=False, unique=True)
# 3. 字符串类型，长度120，唯一，不可为空
email = db.Column(db.String(120), unique=True, nullable=False)
# 4. 整数类型，允许为空
age = db.Column(db.Integer)
# 5. 文本类型，存储长文本
bio = db.Column(db.Text)
# __repr__方法：对象打印时显示友好信息
def __repr__(self):
return f'<User {self.username}>'
模型字段类型与参数说明¶
| 字段类型 | 说明 | 常用参数 |
|---|---|---|
db.Integer |
整数类型 | primary_key=True（主键） |
db.String(n) |
字符串类型，n为最大长度 | nullable=False（不可为空） |
db.Text |
长文本类型 | default（默认值） |
db.Boolean |
布尔类型 | default=False |
db.DateTime |
日期时间类型 | default=datetime.utcnow |
关键参数：
- primary_key=True：设为主键，唯一且自增
- unique=True：字段值唯一（如用户名、邮箱）
- nullable=False：字段不可为空（必填）
- default：设置默认值（如default=0表示默认年龄为0）
四、定义带关系的模型¶
实际开发中，数据往往存在关联。以“用户-文章”为例，一个用户可以发布多篇文章（一对多关系）：
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)
# 外键：关联到User表的id字段（User表名默认小写）
user_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'), nullable=False)
# 定义关系：User模型通过posts属性反向关联到Post
author = db.relationship('User', backref=db.backref('posts', lazy=True))
def __repr__(self):
return f'<Post {self.title}>'
关系说明：
- db.ForeignKey('user.id')：外键约束，确保user_id必须是User表中已存在的id
- relationship('User', backref=...)：定义User和Post的双向关系，backref让User自动拥有posts属性（如user.posts可获取该用户的所有文章）
五、创建数据库表¶
定义好模型后，需要将模型映射到数据库表。通过db.create_all()方法自动创建表（需在应用上下文中执行）：
# 在应用上下文中创建表
with app.app_context():
db.create_all() # 生成所有模型对应的表
注意：若模型有修改（如新增字段），需重新执行
db.create_all()，但SQLAlchemy会自动处理表结构更新（不会删除已有数据）。
六、使用模型进行数据操作¶
模型定义完成后，即可通过Python对象操作数据库（CRUD：增删改查）。以下是常见操作示例：
1. 创建记录（新增数据）¶
# 创建用户
new_user = User(
username="张三",
email="zhangsan@example.com",
age=25,
bio="热爱编程的初学者"
)
# 添加到数据库会话并提交
db.session.add(new_user)
db.session.commit()
2. 查询记录¶
# 查询所有用户
all_users = User.query.all()
print(all_users) # 输出：[<User 张三>, ...]
# 按条件查询（如查用户名是“张三”的用户）
user = User.query.filter_by(username="张三").first()
print(user.age) # 输出：25
# 关联查询（获取用户的所有文章）
user = User.query.get(1) # 获取id=1的用户
posts = user.posts # 通过posts属性获取该用户的文章列表
3. 更新记录¶
user = User.query.filter_by(username="张三").first()
user.age = 26 # 修改年龄
db.session.commit() # 提交修改
4. 删除记录¶
user = User.query.filter_by(username="张三").first()
db.session.delete(user) # 标记删除
db.session.commit() # 执行删除
七、总结¶
SQLAlchemy模型定义是Flask与数据库交互的基础。通过定义继承db.Model的Python类，我们可以：
- 用类属性映射数据库表字段
- 通过db.Column设置字段类型和约束
- 用relationship定义表间关系
- 通过db.create_all()自动创建表结构
掌握模型定义后，即可轻松实现数据的增删改查，无需直接编写SQL语句。后续可进一步学习更复杂的表关系（如多对多）和高级查询技巧。
提示：开发时可使用
flask shell快速测试模型操作，执行flask shell后在Python环境中导入模型并操作。