1. 什么是SQLAlchemy？¶
在使用Flask开发Web应用时，我们经常需要与数据库交互（如存储用户信息、商品数据等）。直接写SQL语句虽然可行，但对初学者不够友好，且不同数据库（如MySQL、PostgreSQL）的语法差异大。SQLAlchemy是Python中最流行的ORM（对象关系映射）工具，它允许我们用Python类和对象操作数据库，无需编写原始SQL，同时支持多种数据库（SQLite、MySQL、PostgreSQL等）。
2. 安装依赖¶
要在Flask中使用SQLAlchemy，需先安装两个库：
- Flask：Flask框架核心
- Flask-SQLAlchemy：Flask的SQLAlchemy扩展
在终端执行：
pip install flask flask-sqlalchemy
如果使用SQLite（无需额外安装驱动，适合测试），直接安装上述依赖即可。若使用MySQL或PostgreSQL，需额外安装对应驱动（如pymysql或psycopg2-binary）。
3. 初始化Flask与SQLAlchemy¶
首先创建一个Flask应用，并配置SQLAlchemy连接数据库。
示例代码：
from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
# 1. 创建Flask应用
app = Flask(__name__)
# 2. 配置数据库连接（SQLite为例，路径为相对路径，会自动创建test.db文件）
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///test.db'
# 关闭SQLAlchemy的修改跟踪功能（可选，减少性能开销）
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
# 3. 初始化SQLAlchemy，传入Flask应用
db = SQLAlchemy(app)
4. 定义数据模型¶
SQLAlchemy通过类定义数据库表，每个类对应一张表，类属性对应表字段。
示例：定义User表
class User(db.Model):
# 表名默认为类名小写，可自定义：__tablename__ = 'users'
id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, autoincrement=True) # 主键，自增整数
username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False) # 用户名，字符串，唯一且不可空
email = db.Column(db.String(120), unique=True, nullable=False) # 邮箱，唯一且不可空
def __repr__(self): # 打印对象时的格式（方便调试）
return f'<User {self.username}>'
字段类型与约束：
- db.Integer：整数（如主键ID）
- db.String(length)：字符串（需指定长度，如String(80)）
- primary_key=True：设为主键（唯一标识每条记录）
- unique=True：字段值唯一（如用户名、邮箱）
- nullable=False：字段不可为空
- autoincrement=True：主键自增（整数类型常用）
5. 创建数据库表¶
定义好模型后，需将模型转换为数据库表。通过db.create_all()实现，需在应用上下文中执行。
代码示例：
# 确保在正确的Python环境中执行（若在单独脚本中，需导入app和db）
from app import app, db # 假设上述代码在app.py中
with app.app_context(): # 进入应用上下文（Flask 2.0+ 必须）
db.create_all() # 根据模型创建数据库表
执行后，项目根目录会生成test.db文件（SQLite），表结构与User类对应。
6. 基本操作（CRUD）¶
CRUD即增（Create）、删（Delete）、改（Update）、查（Read），是数据库操作的核心。
6.1 新增数据（Create）¶
通过创建模型实例，添加到会话（session）并提交。
示例：
from app import app, db, User # 导入模型
with app.app_context():
# 创建用户实例
user = User(username='Alice', email='alice@example.com')
# 添加到会话
db.session.add(user)
# 提交会话（执行SQL插入）
db.session.commit()
6.2 查询数据（Read）¶
通过query对象查询数据，支持多种条件。
示例：
with app.app_context():
# 1. 查询所有用户
all_users = User.query.all() # 返回列表
print(all_users) # 输出：[<User Alice>, ...]
# 2. 按条件查询（如查用户名=Alice的用户）
alice = User.query.filter_by(username='Alice').first() # 返回单个对象
print(alice.email) # 输出：alice@example.com
# 3. 按ID查询（主键查询）
user_by_id = User.query.get(1) # 假设ID=1是Alice
print(user_by_id.username) # 输出：Alice
6.3 修改数据（Update）¶
先查询到目标对象，修改属性后提交。
示例：
with app.app_context():
# 查询用户
alice = User.query.filter_by(username='Alice').first()
# 修改邮箱
alice.email = 'alice_new@example.com'
# 提交修改
db.session.commit()
6.4 删除数据（Delete）¶
查询到目标对象，删除后提交。
示例：
with app.app_context():
# 查询用户
alice = User.query.filter_by(username='Alice').first()
# 删除对象
db.session.delete(alice)
# 提交删除
db.session.commit()
7. 总结¶
通过SQLAlchemy操作数据库的核心流程：
1. 配置Flask与SQLAlchemy连接；
2. 定义数据模型（对应数据库表）；
3. 用db.create_all()创建表；
4. 通过db.session执行CRUD操作。
SQLAlchemy的优势是无需写SQL，用Python对象直接操作，适合快速开发和维护。初学者可先掌握单表的基础操作，后续再学习多表关联（如外键、关系字段）。