Python SQLAlchemy ORM - 2

本文為 Python SQLAlchemy ORM 一系列教學文：

• Python SQLAlchemy ORM 教學 1
• Python SQLAlchemy ORM 教學 2
• Python SQLAlchemy ORM 教學 3

接下來會更深入地探討查詢的使用。

查詢的基本使用法為 session.query(Mapped Class)，其後可加 .group_by(), .order_by(), .delete 等方法。

只是要注意的是 query() 接受的參數為 Mapped Class (例如先前定義的 User 類別)，而不是表格名稱。

例如在 範例 2 中是以 User 做為參數，而不是以 user 這個表格名稱做為參數。

如果查詢成功就會回傳 Query Object，若無則會回傳 None 。

首先，query() 可以使用 from_statement() 方法，直接以完整的 SQL 指令進行查詢，更可以搭配 params() 將變數代入 SQL 指令中。

例如：

rows = session.query(User).from_statement('SELECT * FROM user WHERE name=:name').params(name='user1')
for r in rows:
    print(r.id)

其中，上述 SQL 指令中的 :name 代表會有一個參數名 name ，然後在 params(name='user1') 中就指明了 name 的值為 user1 。

基本上這樣就能夠進行大多數的查詢，但若希望能夠更深入地學會運用 SQLAlchemy 進行查詢，就可以閱讀以下的文章。

以下是幾個關於 query() 的使用範例(由於 User 類別已在先前已經定義過了，因此以下範例會直接省略)。

SELECT #

範例的 SQL 指令 ─ SELECT * FROM user

for r in session.query(User):
    print(type(r))
    print(r.name, r.username, r.password)

執行結果如下：

[class main__.user]
1 user1 username1 3833b3a1c69cf71a31d86cb5bb4d3866789b4d1e

上述的範例程式碼，是列出每一列 SELECT 查詢出來的結果，可以注意到的是每一列的 r 都是一個 User 實例，因此我們就可以依照先前定義 User 類別的欄位屬性，將這些屬性列印出來。

SELECT user.name FROM user query() 也能針對個別欄位進行 SELECT ，只要將 Mapped Class 及其屬性做為參數即可，例如只想查詢全部的 username ，那麼 query() 的參數就會是 User.username 。

for r in session.query(User.username):
    print(type(r))
    print(r.username)

執行結果如下：

[class sqlalchemy.util._collections.keyedtuple]
username1

此處值得注意的是，當有只針對個別欄位 SELECT 的情況時，就是回傳 KeyedTuple 實例了，而不是我們先前的定義的 User 類別的實例。

WHERE #

範例 SQL 指令 ─ SELECT * FROM user WHER id = 1

若要使用 WHERE 條件查詢，則是使用 filter_by() 或 filter() 方法。

兩者的差異在於 filter_by() 必須使用屬性名稱做為參數名稱，然後加上查詢條件。例如查詢 id 為 1 的資料為 filter_by(id=1)。\

而 filter() 則是以 Mapped Class 及其屬性加上查詢條件做為參數，而且支援 Python 運算子。例如同樣查詢 id 為 1 的資料為 filter(User.id == 1) 。

不過，SQLAlchemy 其實也有提供 filter() 以字串為參數的用法，例如查詢 id 為 1 也可以表示成為 filter(id=1) 。

此外，多個查詢條件可以用附加 .filter(…) 的形式達成。

for r in session.query(User.id).filter_by(id=1):
    print(r.id)

# 多個查詢條件
for r in session.query(User.id).filter(User.id==1).filter(User.name=='user1'):
    print(r.id)

更多的查詢條件可以看 Common Filter Operators ，如 LIKE, IN, NOT IN 等等。

ORDER BY #

範例 SQL 指令 ─ SELECT user.id FROM user ORDER BY user.id DESC

排序可以使用 order_by() ，參數為 Mapped Class 及其屬性。例如想依照 id 欄位排序，那麼參數就會是 User.id 。此外， 預設的排序為遞增排序 。

遞減排序的部份則要記得 import desc 模組：

from sqlalchemy import desc

以下範例示範遞增及遞減排序：

# 遞減
for r in session.query(User.id).order_by(User.id.desc()):
    print(type(r))
    print(r.id))

# 遞增
for r in session.query(User.id).order_by(User.id.asc()):
    print(type(r))
    print(r.id)

LIMIT #

有時會需要使用 LIMIT 來限制查詢的範圍，例如分頁功能，最直接的方法就是用 Python slice 的功能，SQLAlchemy 就會自動將 LIMIT 的查詢條件附加到查詢的 SQL 語法後面。

範例：

for row in session.query(User)[500:520]:
    print(row.id)

如上述加上 [500:520] ，就能夠看到 SQLAlchemy 的查詢指令多了 LIMIT ? OFFSET ? 的訊息。

其中 520 減 500 的數值為 LIMIT 的數值，限制 20 筆；而 500 為 OFFSET 從第 500 筆資料開始查詢。

GROUP BY #

範例 SQL 指令 ─ SELECT * FROM user GROUP BY user.name

如果要使用 GROUP BY，則是使用 group_by() 。

for r in session.query(User).group_by(User.name):
    print(r.name)

HAVING #

範例 SQL 指令 ─ SELECT user.name FROM user GROUP BY user.name HAVING count(user.id) > 2

與 GROUP BY 常一起使用的通常會有 HAVING , COUNT() , SUM() , MAX() … 等語法。

在 SQLAlchemy 中 HAVING 是接在 group_by() 後的 having()方法，而 COUNT(), SUM(), MAX() 等函數則是由 SQLAlchemy 的 func 模組所實作，因此要使用 COUNT() , SUM() , MAX() 等函數須先 import func 模組。

from sqlalchemy import func

以下是結合 HAVING 及 COUNT() 的範例，用來列印出資料表內相同名字大於 2 個以上使用者名稱：

for row in session.query(User).group_by(User.name).having(func.count(User.id) > 2):
    print(row.name)

Alias(AS) #

範例 SQL 指令 ─ SELECT u.id FROM user AS u

表格的 AS 別名用法是使用 aliasd() 方法，可以將 Mapped Class 及表格名稱以別名進行查詢。

此一方法需要 import aliasd 模組。

from sqlalchemy.orm import aliased

表格名稱別名範例：

user_alias = aliased(User, name='user_alias')
for row in session.query(user_alias):
    print(row.name)

如果成功，應該會看到 SELECT 的過程多了FROM user AS user_alias 的訊息出現，如下所示。

2013-08-25 11:52:45,177 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine SELECT user_alias.id AS user_alias_id, user_alias.name AS user_alias_name, user_alias.username AS user_alias_username, user_alias.password AS user_alias_password
FROM user AS user_alias

此外，欄位名稱也能夠使用 AS 的 SQL 語法，不過在 SQLAlchemy 中則是用 label() 來命名。

範例如下：

for row in session.query(User.name.label('n')):
    print(row.n)

計算查詢結果筆數 #

如要計算查詢結果筆數，使用 count() 即可。

例如：

print(
    session.query(User).group_by(User.name).having(func.count(User.id) > 2).count()
)

注意：此處的 count() 與 func.count() 不同

first, scalar(), one(), all() #

除了查詢結果筆數之外，SQLAlchemy 也提供了一些方便的方法確認查詢結果或回傳查詢結果。

first() 只回傳第一筆結果，即使有多筆結果也只會回傳第一筆 #

scalar() 只回傳第一筆結果，查無結果則回傳 None ，若有查詢有多筆結果則會產生例外錯誤 #

scalar() 範例如下：

try:
    result = session.query(User).scalar()
except sqlalchemy.orm.exc.MultipleResultsFound:
    print('MultipleResultsFound!')
else:
    if result is None:
        print('NoResultFound!')
    else:
        print(result.id)

one() 回傳一筆結果，如有多筆或查無結果的情況則會產生例外錯誤 #

one() 範例：

try:
    result = session.query(User).one()
except sqlalchemy.orm.exc.NoResultFound:
    print('NoResultFound!')
except sqlalchemy.orm.exc.MultipleResultsFound:
    print('MultipleResultsFound!')
else:
    print(result.id)

all() 將所有結果匯出成一個 list 回傳 #

all() 範例：

allres = session.query(User).all()
for r in allres:
    print(r.id)

參考資料：

http://docs.sqlalchemy.org/en/latest/