orm 對象關係映射框架簡單實現

1 orm:就是將對象與關係數據庫建立一種映射關係,精確的,一對一的,保證你對對象的某一個操作,比如修改對象屬性,創建新的對象等,唯一的對應數據的一種修改數據的操作或者增加數據的操作.orm框架就是提供這種操作的,用戶只需定義一個類,就可以用對象的方法屬性來操作數據庫.

class User(Model):
    # 定義類的屬性到列的映射:
    id = IntegerField('id')
    name = StringField('username')
    email = StringField('email')
    password = StringField('password')

# 創建一個實例:
u = User(id=12345, name='Michael', email='[email protected]', password='my-pwd')
# 保存到數據庫:
u.save()

2 一般的映射關係就是:

對象關係數據庫
類名表的名字
類的實例表中的一行數據
類的屬性表的字段

3 主要技術就是採用元類動態創建類對象

3.1 定義元類:元類,實現動態創建需要的類.


class ModelMetaclass(type):

    def __new__(cls, name, bases, attrs):
        if name=='Model':
            return type.__new__(cls, name, bases, attrs)
        print('Found model: %s' % name)
        mappings = dict()
        for k, v in attrs.items():
            if isinstance(v, Field):
                print('Found mapping: %s ==> %s' % (k, v))
                mappings[k] = v
        for k in mappings.keys():
            attrs.pop(k)
        attrs['__mappings__'] = mappings # 保存屬性和列的映射關係
        attrs['__table__'] = name # 假設表名和類名一致
        return type.__new__(cls, name, bases, attrs)

3.2 定義基類:提供基本的類操作方法.


class Model(dict, metaclass=ModelMetaclass):

    def __init__(self, **kw):
        super(Model, self).__init__(**kw)

    def __getattr__(self, key):
        try:
            return self[key]
        except KeyError:
            raise AttributeError(r"'Model' object has no attribute '%s'" % key)

    def __setattr__(self, key, value):
        self[key] = value

    def save(self):
        fields = []
        params = []
        args = []
        for k, v in self.__mappings__.items():
            fields.append(v.name)
            params.append('?')
            args.append(getattr(self, k, None))
        sql = 'insert into %s (%s) values (%s)' % (self.__table__, ','.join(fields), ','.join(params))
        print('SQL: %s' % sql)
        print('ARGS: %s' % str(args))

3.3 定義Field,保存數據庫表的字段名和字段類型:


class Field(object):

    def __init__(self, name, column_type):
        self.name = name
        self.column_type = column_type

    def __str__(self):
        return '<%s:%s>' % (self.__class__.__name__, self.name)

Field的基礎上,進一步定義各種類型的Field,比如StringFieldIntegerField等等:


class StringField(Field):

    def __init__(self, name):
        super(StringField, self).__init__(name, 'varchar(100)')

class IntegerField(Field):

    def __init__(self, name):
        super(IntegerField, self).__init__(name, 'bigint')

3.4 當用戶定義一個class User(Model)時,Python解釋器首先在當前類User的定義中查找metaclass,如果沒有找到,就繼續在父類Model中查找metaclass,找到了,就使用Model中定義的metaclassModelMetaclass來創建User類,也就是說,metaclass可以隱式地繼承到子類,但子類自己卻感覺不到。

ModelMetaclass中,一共做了幾件事情:

  1. 排除掉對Model類的修改;

  2. 在當前類(比如User)中查找定義的類的所有屬性,如果找到一個Field屬性,就把它保存到一個__mappings__的dict中,同時從類屬性中刪除該Field屬性,否則,容易造成運行時錯誤(實例的屬性會遮蓋類的同名屬性);

  3. 把表名保存到__table__中,這裏簡化爲表名默認爲類名。

Model類中,就可以定義各種操作數據庫的方法,比如save()delete()find()update等等。

我們實現了save()方法,把一個實例保存到數據庫中。因爲有表名,屬性到字段的映射和屬性值的集合,就可以構造出INSERT語句。參考廖雪峯python元類.https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/0014319106919344c4ef8b1e04c48778bb45796e0335839000

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