音效素材网提供各类素材，打造精品素材网站！

站内导航 站长工具 投稿中心 手机访问

音效素材

热门搜索： 狗叫声 打雷 钟声 wordpress模板 图标素材
网页制作|编程语言|产品运营|平面设计|操作系统|数据库|服务器|
当前位置：首页 > 教程 > 编程语言 > python编程 > 用 Python 元类的特性实现 ORM 框架

用 Python 元类的特性实现 ORM 框架
日期：2021-09-08 14:25:21   来源：脚本之家

ORM是什么

O是 object，也就 类对象 的意思，R是 relation，翻译成中文是 关系，也就是关系数据库中 数据表 的意思，M是 mapping，是映射的意思。在ORM框架中，它帮我们把类和数据表进行了一个映射，可以让我们通过类和类对象就能操作它所对应的表格中的数据。ORM框架还有一个功能，它可以根据我们设计的类自动帮我们生成数据库中的表，省去了我们自己建表的过程。

一个句话理解就是：创建一个实例对象，用创建它的类名当做数据表名，用创建它的类属性对应数据表的字段，当对这个实例对象操作时，能够对应 MySQL 语句。

在 Django 中就内嵌了一个 ORM 框架，不需要直接面向数据库编程，而是定义模型类，通过模型类和对象完成数据表的增删改查操作。还有第三方库 sqlalchemy 都是 ORM框架。

先看看我们大致要实现什么功能

class User(父类省略):
    uid = ('uid', "int unsigned")
    name = ('username', "varchar(30)")
    email = ('email', "varchar(30)")
    password = ('password', "varchar(30)")
    ...省略...


user = User(uid=123, name='hui', email='huidbk@163.com', password='123456')
user.save()

# 对应如下sql语句
# insert into User (uid,username,email,password) values (123,hui,huidbk@163.com,123456)

所谓的 ORM 就是让开发者在操作数据库的时候，能够像操作对象时通过xxxx.属性=yyyy一样简单，这是开发ORM的初衷。

实现ORM中的insert功能

通过 Python 中 元类 简单实现 ORM 中的 insert 功能

# !/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author: Hui
# @Desc: { 利用Python元类简单实现ORM框架的Insert插入功能 }
# @Date: 2021/05/17 17:02


class ModelMetaclass(type):
    """数据表模型元类"""

    def __new__(mcs, cls_name, bases, attrs):

        print(f'cls_name -> {cls_name}')    # 类名
        print(f'bases -> {bases}')          # 继承类
        print(f'attrs -> {attrs}')          # 类中所有属性
        print()

        # 数据表对应关系字典
        mappings = dict()

        # 过滤出对应数据表的字段属性
        for k, v in attrs.items():
            # 判断是否是指定的StringField或者IntegerField的实例对象
            # 这里就简单判断字段是元组
            if isinstance(v, tuple):
                print('Found mapping: %s ==> %s' % (k, v))
                mappings[k] = v

        # 删除这些已经在字典中存储的字段属性
        for k in mappings.keys():
            attrs.pop(k)

        # 将之前的uid/name/email/password以及对应的对象引用、类名字
        # 用其他类属性名称保存
        attrs['__mappings__'] = mappings  # 保存属性和列的映射关系
        attrs['__table__'] = cls_name     # 假设表名和类名一致
        return type.__new__(mcs, cls_name, bases, attrs)


class User(metaclass=ModelMetaclass):
    """用户模型类"""
	# 类属性名    表字段    表字段类型
    uid =      ('uid', 'int unsigned')
    name =     ('username', 'varchar(30)')
    email =    ('email', 'varchar(30)')
    password = ('password', 'varchar(30)')

    def __init__(self, **kwargs):
        for name, value in kwargs.items():
            setattr(self, name, value)

    def save(self):
        fields = []
        args = []
        for k, v in self.__mappings__.items():
            fields.append(v[0])
            args.append(getattr(self, k, None))

        # 表名
        table_name = self.__table__
        # 数据表中的字段
        fields = ','.join(fields)
        # 待插入的数据
        args = ','.join([str(i) for i in args])
        
        # 生成sql语句
        sql = f"""insert into {table_name} ({fields}) values ({args})"""
        print(f'SQL: {sql}')


def main():
    user = User(uid=123, name='hui', email='huidbk@163.com', password='123456')
    user.save()


if __name__ == '__main__':
    main()

当 User 指定元类之后，uid、name、email、password 类属性将不在类中，而是在 __mappings__ 属性指定的字典中存储。 User 类的这些属性将转变为如下

__mappings__ = {
    "uid": ('uid', "int unsigned")
    "name": ('username', "varchar(30)")
    "email": ('email', "varchar(30)")
    "password": ('password', "varchar(30)")
}
__table__ = "User"

执行的效果如下：

cls_name -> User
bases -> ()
attrs -> {
    '__module__': '__main__', '__qualname__': 'User', '__doc__': '用户模型类', 
    'uid': ('uid', 'int unsigned'), 
    'name': ('username', 'varchar(30)'), 
    'email': ('email', 'varchar(30)'), 
    'password': ('password', 'varchar(30)'), 
    '__init__': <function User.__init__ at 0x0000026D520C1048>, 
    'save': <function User.save at 0x0000026D520C10D8>
}

Found mapping: uid ==> ('uid', 'int unsigned')
Found mapping: name ==> ('username', 'varchar(30)')
Found mapping: email ==> ('email', 'varchar(30)')
Found mapping: password ==> ('password', 'varchar(30)')

SQL: insert into User (uid,username,email,password) values (123,hui,huidbk@163.com,123456)

完善对数据类型的检测

上面转成的 sql 语句如下：

insert into User (uid,username,email,password) values (12345,hui,huidbk@163.com,123456)

发现没有，在 sql 语句中字符串类型没有没有引号 ''

正确的 sql 语句应该是：

insert into User (uid,username,email,password) values (123, 'hui', 'huidbk@163.com', '123456')

因此修改 User 类完善数据类型的检测

class ModelMetaclass(type):
    # 此处和上文一样, 故省略....
    pass
    
class User(metaclass=ModelMetaclass):
    """用户模型类"""

    uid = ('uid', "int unsigned")
    name = ('username', "varchar(30)")
    email = ('email', "varchar(30)")
    password = ('password', "varchar(30)")

    def __init__(self, **kwargs):
        for name, value in kwargs.items():
            setattr(self, name, value)

    # 在这里完善数据类型检测
    def save(self):
        fields = []
        args = []
        for k, v in self.__mappings__.items():
            fields.append(v[0])
            args.append(getattr(self, k, None))

        # 把参数数据类型对应数据表的字段类型
        args_temp = list()
        for temp in args:
            if isinstance(temp, int):
                args_temp.append(str(temp))
            elif isinstance(temp, str):
                args_temp.append(f"'{temp}'")

        # 表名
        table_name = self.__table__
        # 数据表中的字段
        fields = ','.join(fields)
        # 待插入的数据
        args = ','.join(args_temp)

        # 生成sql语句
        sql = f"""insert into {table_name} ({fields}) values ({args})"""
        print(f'SQL: {sql}')


def main():
    user = User(uid=123, name='hui', email='huidbk@163.com', password='123456')
    user.save()


if __name__ == '__main__':
    main()

运行效果如下：

cls_name -> User
bases -> ()
attrs -> {
    '__module__': '__main__', '__qualname__': 'User', '__doc__': '用户模型类', 
    'uid': ('uid', 'int unsigned'), 
    'name': ('username', 'varchar(30)'), 
    'email': ('email', 'varchar(30)'), 
    'password': ('password', 'varchar(30)'), 
    '__init__': <function User.__init__ at 0x0000026D520C1048>, 
    'save': <function User.save at 0x0000026D520C10D8>
}

Found mapping: uid ==> ('uid', 'int unsigned')
Found mapping: name ==> ('username', 'varchar(30)')
Found mapping: email ==> ('email', 'varchar(30)')
Found mapping: password ==> ('password', 'varchar(30)')
    
SQL: insert into User (uid,username,email,password) values(123,'hui','huidbk@163.com','123456')

抽取到基类中

# !/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author: Hui
# @Desc: { 利用Python元类实现ORM框架的Insert插入功能 }
# @Date: 2021/05/17 17:02


class ModelMetaclass(type):
    """数据表模型元类"""

    def __new__(mcs, cls_name, bases, attrs):

        print(f'cls_name -> {cls_name}')  # 类名
        print(f'bases -> {bases}')  # 继承类
        print(f'attrs -> {attrs}')  # 类中所有属性
        print()

        # 数据表对应关系字典
        mappings = dict()

        # 过滤出对应数据表的字段属性
        for k, v in attrs.items():
            # 判断是否是对应数据表的字段属性, 因为attrs中包含所有的类属性
            # 这里就简单判断字段是元组
            if isinstance(v, tuple):
                print('Found mapping: %s ==> %s' % (k, v))
                mappings[k] = v

        # 删除这些已经在字典中存储的字段属性
        for k in mappings.keys():
            attrs.pop(k)

        # 将之前的uid/name/email/password以及对应的对象引用、类名字
        # 用其他类属性名称保存
        attrs['__mappings__'] = mappings  # 保存属性和列的映射关系
        attrs['__table__'] = cls_name  # 假设表名和类名一致
        return type.__new__(mcs, cls_name, bases, attrs)


class Model(object, metaclass=ModelMetaclass):
    """数据表模型基类"""

    def __init__(self, **kwargs):
        for name, value in kwargs.items():
            setattr(self, name, value)

    def save(self):
        fields = []
        args = []
        for k, v in self.__mappings__.items():
            fields.append(v[0])
            args.append(getattr(self, k, None))

        # 把参数数据类型对应数据表的字段类型
        args_temp = list()
        for temp in args:
            if isinstance(temp, int):
                args_temp.append(str(temp))
            elif isinstance(temp, str):
                args_temp.append(f"'{temp}'")

        # 表名
        table_name = self.__table__
        # 数据表中的字段
        fields = ','.join(fields)
        # 待插入的数据
        args = ','.join(args_temp)

        # 生成sql语句
        sql = f"""insert into {table_name} ({fields}) values ({args})"""
        print(f'SQL: {sql}')

        # 执行sql语句
        # ...


class User(Model):
    """用户表模型类"""

    uid = ('uid', "int unsigned")
    name = ('username', "varchar(30)")
    email = ('email', "varchar(30)")
    password = ('password', "varchar(30)")


def main():
    user = User(uid=123, name='hui', email='huidbk@163.com', password='123456')
    user.save()


if __name__ == '__main__':
    main()

添加数据库驱动执行sql语句

这里我们使用 pymysql 数据库驱动，来执行 sql 语句

在 Model 类中新增一个 get_connection 的静态方法用于获取数据库连接

import pymysql


class Model(object, metaclass=ModelMetaclass):
    """数据表模型基类"""

    def __init__(self, **kwargs):
        for name, value in kwargs.items():
            setattr(self, name, value)

    @staticmethod
    def get_connection():
        """
        获取数据库连接与数据游标
        :return: conn, cursor
        """
        conn = pymysql.connect(
            database='testdb',
            host='localhost',
            port=3306,
            user='root',
            password='123456'
        )
        return conn, conn.cursor()

    def save(self):
        fields = []
        args = []
        for k, v in self.__mappings__.items():
            fields.append(v[0])
            args.append(getattr(self, k, None))

        # 把参数数据类型对应数据表的字段类型
        args_temp = list()
        for temp in args:
            if isinstance(temp, int):
                args_temp.append(str(temp))
            elif isinstance(temp, str):
                args_temp.append(f"'{temp}'")

        # 表名
        table_name = self.__table__
        # 数据表中的字段
        fields = ','.join(fields)
        # 待插入的数据
        args = ','.join(args_temp)

        # 生成sql语句
        sql = f"""insert into {table_name} ({fields}) values ({args})"""
        print(f'SQL: {sql}')

        # 执行sql语句
        conn, cursor = self.get_connection()
        ret = cursor.execute(sql)
        print(ret)
        conn.commit()
        cursor.close()
        conn.close()

添加数据库驱动执行sql语句

这里我们使用 pymysql 数据库驱动，来执行 sql 语句

在 Model 类中新增一个 get_connection 的静态方法用于获取数据库连接

import pymysql


class Model(object, metaclass=ModelMetaclass):
    """数据表模型基类"""

    def __init__(self, **kwargs):
        for name, value in kwargs.items():
            setattr(self, name, value)

    @staticmethod
    def get_connection():
        """
        获取数据库连接与数据游标
        :return: conn, cursor
        """
        conn = pymysql.connect(
            database='testdb',
            host='localhost',
            port=3306,
            user='root',
            password='123456'
        )
        return conn, conn.cursor()

    def save(self):
        fields = []
        args = []
        for k, v in self.__mappings__.items():
            fields.append(v[0])
            args.append(getattr(self, k, None))

        # 把参数数据类型对应数据表的字段类型
        args_temp = list()
        for temp in args:
            if isinstance(temp, int):
                args_temp.append(str(temp))
            elif isinstance(temp, str):
                args_temp.append(f"'{temp}'")

        # 表名
        table_name = self.__table__
        # 数据表中的字段
        fields = ','.join(fields)
        # 待插入的数据
        args = ','.join(args_temp)

        # 生成sql语句
        sql = f"""insert into {table_name} ({fields}) values ({args})"""
        print(f'SQL: {sql}')

        # 执行sql语句
        conn, cursor = self.get_connection()
        ret = cursor.execute(sql)
        print(ret)
        conn.commit()
        cursor.close()
        conn.close()

测试功能

准备数据库

先准备数据库 testdb 和 user 数据表

create database testdb charset=utf8;

use testdb;

create table user(
	uid int unsigned auto_increment primary key,
	username varchar(30) not null,
	email varchar(30),
	password varchar(30) not null
);

user 表结构如下

+----------+------------------+------+-----+---------+----------------+
| Field    | Type             | Null | Key | Default | Extra          |
+----------+------------------+------+-----+---------+----------------+
| uid      | int(10) unsigned | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| username | varchar(30)      | NO   |     | NULL    |                |
| email    | varchar(30)      | YES  |     | NULL    |                |
| password | varchar(30)      | NO   |     | NULL    |                |
+----------+------------------+------+-----+---------+----------------+

创建模型类测试

class User(Model):
    """用户表模型类"""

    uid = ('uid', "int unsigned")
    name = ('username', "varchar(30)")
    email = ('email', "varchar(30)")
    password = ('password', "varchar(30)")


def main():
    user = User(uid=1, name='hui', email='huidbk@163.com', password='123456')
    user.save()

    for i in range(2, 10):
        user = User(
            uid=i,
            name=f'name{i}',
            email=f'huidbk@16{i}.com',
            password=f'12345{i}'
        )
        user.save()
    

if __name__ == '__main__':
    main()

查看数据库 user 表数据

mysql> select * from user;
+-----+----------+----------------+----------+
| uid | username | email          | password |
+-----+----------+----------------+----------+
|   1 | hui      | huidbk@163.com | 123456   |
|   2 | name2    | huidbk@162.com | 123452   |
|   3 | name3    | huidbk@163.com | 123453   |
|   4 | name4    | huidbk@164.com | 123454   |
|   5 | name5    | huidbk@165.com | 123455   |
|   6 | name6    | huidbk@166.com | 123456   |
|   7 | name7    | huidbk@167.com | 123457   |
|   8 | name8    | huidbk@168.com | 123458   |
|   9 | name9    | huidbk@169.com | 123459   |
+-----+----------+----------------+----------+
9 rows in set (0.00 sec)

源代码

源代码已上传到 Gitee PythonKnowledge: Python知识宝库，欢迎大家来访。

以上就是用 Python 元类的特性实现 ORM 框架的详细内容，更多关于Python 实现 ORM 框架的资料请关注其它相关文章！

    python元类实现orm框架
    上一篇：浅谈Python 中的复数问题
    下一篇：Python 统计数据集标签的类别及数目操作

    您感兴趣的教程

    在docker中安装mysql详解

    本篇文章主要介绍了在docker中安装mysql详解，小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。一起跟随小编...

    详解 安装 docker mysql

    win10中文输入法仅在桌面显示怎么办?

    win10中文输入法仅在桌面显示怎么办?

    win10系统使用搜狗，QQ输入法只有在显示桌面的时候才出来，在使用其他程序输入框里面却只能输入字母数字，win10中...

    win10 中文输入法

    一分钟掌握linux系统目录结构

    这篇文章主要介绍了linux系统目录结构，通过结构图和多张表格了解linux系统目录结构，感兴趣的小伙伴们可以参考一...

    结构 目录 系统 linux

    PHP程序员玩转Linux系列 Linux和Windows安装

    这篇文章主要为大家详细介绍了PHP程序员玩转Linux系列文章，Linux和Windows安装nginx教程，具有一定的参考价值，感兴趣...

    玩转 程序员 安装 系列 PHP

    win10怎么安装杜比音效Doby V4.1 win10安装杜

    第四代杜比®家庭影院®技术包含了一整套协同工作的技术，让PC 发出清晰的环绕声同时第四代杜比家庭影院技术...

    win10杜比音效

    纯CSS实现iOS风格打开关闭选择框功能

    这篇文章主要介绍了纯CSS实现iOS风格打开关闭选择框,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细，对大家的学习或工作...

    css ios c

    Win7如何给C盘扩容 Win7系统电脑C盘扩容的办法

    Win7如何给C盘扩容 Win7系统电脑C盘扩容的

    Win7给电脑C盘扩容的办法大家知道吗？当系统分区C盘空间不足时，就需要给它扩容了，如果不管，C盘没有足够的空间...

    Win7 C盘 扩容

    百度推广竞品词的投放策略

    SEM是基于关键词搜索的营销活动。作为推广人员，我们所做的工作，就是打理成千上万的关键词，关注它们的质量度...

    百度推广 竞品词

    Visual Studio Code(vscode) git的使用教程

    这篇文章主要介绍了详解Visual Studio Code(vscode) git的使用，小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。...

    教程 Studio Visual Code git

    七牛云储存创始人分享七牛的创立故事与

    这篇文章主要介绍了七牛云储存创始人分享七牛的创立故事与对Go语言的应用,七牛选用Go语言这门新兴的编程语言进行...

    七牛 Go语言

    Win10预览版Mobile 10547即将发布 9月19日上午

    微软副总裁Gabriel Aul的Twitter透露了 Win10 Mobile预览版10536即将发布，他表示该版本已进入内部慢速版阶段，发布时间目...

    Win10 预览版

    HTML标签meta总结,HTML5 head meta 属性整理

    移动前端开发中添加一些webkit专属的HTML5头部标签，帮助浏览器更好解析HTML代码，更好地将移动web前端页面表现出来...

    移动端html5模拟长按事件的实现方法

    这篇文章主要介绍了移动端html5模拟长按事件的实现方法的相关资料,小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家...

    移动端 html5 长按

    HTML常用meta大全(推荐)

    这篇文章主要介绍了HTML常用meta大全(推荐)，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参...

    cdr怎么把图片转换成位图? cdr图片转换为位图的教程

    cdr怎么把图片转换成位图? cdr图片转换为

    cdr怎么把图片转换成位图？cdr中插入的图片想要转换成位图，该怎么转换呢？下面我们就来看看cdr图片转换为位图的...

    cdr 图片 位图

    win10系统怎么录屏?win10系统自带录屏详细教程

    win10系统怎么录屏?win10系统自带录屏详细

    当我们是使用win10系统的时候，想要录制电脑上的画面，这时候有人会想到下个第三方软件，其实可以用电脑上的自带...

    win10 系统自带录屏 详细教程

    + 更多教程 +
    精选教程
    教程标签
    pycharm pip install Flask Selenium 关闭浏览器 浏览器关闭 窗口截图 键盘事件 python 元素等待 安装使用 Selenium使用 爬虫requests模块 爬虫模块 实现全文搜索 中英文搜索 表单嵌套 iframe表单嵌套 爬虫方法 多窗口切换 python3 嵌套式对象 下载音乐 网易云音乐 批量下载 鼠标事件 爬取百度文库 下载百度文库 Cookies自动登录 警告框 启动项参数 启动项 Python爬虫逆向 控制浏览器 oBIX 访问Niagara数据 迭代元素 加法重载 all函数

    关于我们

    音效素材网整合国内外优质的资源，内容涉及js效果代码，平面设计教程，网页设计教程，cms建站，网页模版等领域，提供最新的行业资讯，设计教程和素材参考学习。

    版权声明

    声明：本站发布的资源均来自互联网，仅供交流学习之用，请勿作商业用途，所有资源版权归原作者所有。如果有侵犯到您的权益，请联系本站删除，谢谢合作！

    音效素材网(YinXiaoSuCai.CN)

    Copyright © 1999-2022 音效素材网 版权所有   京ICP备11032199号-4  关于我们 | 广告合作 | 版权声明 | 联系我们 | 友情链接 | RSS订阅 |
    ASP编程JSP编程PHP编程.NET编程python编程