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2025-08-27 14:39:37 +08:00

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ORM迁移

1. alembic

alembic是sqlalchemy的作者开发的。用来做OMR模型与数据库的迁移与映射。alembic使用方式跟git有点了类似，表现在两个方面。

第一个，alembic的所有命令都是以alembic开头
第二，alembic的迁移文件也是通过版本进行控制的。首先，通过pip install alembic进行安装。

以下将解释alembic的用法。

1.1 操作步骤

1.1.1 初始化仓库：

初始化alembic仓库。在终端中，cd到你的项目目录中，然后执行命令alembic init alembic，创建一个名叫alembic的仓库。

1.1.2 创建模型（ORM）类：

比如这里创建一个models.py模块，然后在里面定义你的模型类，示例代码如下：

from sqlalchemy import Column,Integer,String,create_engine,Text
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

Base = declarative_base()
class User(Base):
    __tablename__ = 'user'

    id = Column(Integer,primary_key=True)
    username = Column(String(20),nullable=False)
    password = Column(String(100),nullable=False)

class Article(Base):
    __tablename__ = 'article'

    id = Column(Integer,primary_key=True)
    title = Column(String(100),nullable=False)
    content = Column(Text, nullable=False)

1.1.3 修改配置文件：

在alembic.ini中设置数据库的连接，sqlalchemy.url = driver://user:pass@localhost/dbname，比如以mysql数据库为例，则配置后的代码为：

sqlalchemy.url = mysql+mysqldb://root:root@localhost/alembic_demo?charset=utf8

为了使用模型类更新数据库，需要在env.py文件中设置target_metadata，默认为target_metadata=None。使用sys模块把当前项目的路径导入到path中：

import os
import sys
sys.path.append(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)) + "/../")
from models import Base
... #省略代码
target_metadata = Base.metadata # 设置创建模型的元类
... #省略代码

1.1.4 生成迁移文件

使用命令alembic revision --autogenerate -m "message"可以将当前模型中的状态生成迁移文件。

1.1.5 更新数据库

使用alembic upgrade head将刚刚生成的迁移文件，真正映射到数据库中。同理，如果要降级，那么使用alembic downgrade head。

1.1.6 重复

如果以后修改了代码，则重复4~5的步骤。

1.2 命令和参数解释：

init：创建一个alembic仓库。
revision：创建一个新的版本文件。
–autogenerate：自动将当前模型的修改，生成迁移脚本。
-m：本次迁移做了哪些修改，用户可以指定这个参数，方便回顾。
upgrade：将指定版本的迁移文件映射到数据库中，会执行版本文件中的upgrade函数。如果有多个迁移脚本没有被映射到数据库中，那么会执行多个迁移脚本。
[head]：代表最新的迁移脚本的版本号。
downgrade：会执行指定版本的迁移文件中的downgrade函数。
heads：展示head指向的脚本文件版本号。
history：列出所有的迁移版本及其信息。
current：展示当前数据库中的版本号。

另外，在你第一次执行upgrade的时候，就会在数据库中创建一个名叫alembic_version表，这个表只会有一条数据，记录当前数据库映射的是哪个版本的迁移文件。

1.3 经典错误：

错误描述	原因	解决办法
`FAILED: Target database is not up to date.`	主要是`heads`和`current`不相同。`current`落后于`heads`的版本。	将current移动到head上。alembic upgrade head
`FAILED: Can't locate revision identified by '77525ee61b5b'`	数据库中存的版本号不在迁移脚本文件中	删除数据库的`alembic_version`表中的数据，重新执行`alembic upgrade head`

2. Flask-Migrate插件

在实际的开发环境中，经常会发生数据库修改的行为。一般我们修改数据库不会直接手动的去修改，而是去修改ORM对应的模型，然后再把模型映射到数据库中。这时候如果有一个工具能专门做这种事情，就显得非常有用了，而flask-migrate就是做这个事情的。flask-migrate是基于Alembic进行的一个封装，并集成到Flask中，而所有的迁移操作其实都是Alembic做的，他能跟踪模型的变化，并将变化映射到数据库中。

使用Flask-Migrate需要安装，命令如下：

pip install flask-migrate

2.1 基本用法

要让Flask-Migrate能够管理app中的数据库，需要使用Migrate(app,db)来绑定app和数据库。假如现在有以下app文件：

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from constants import DB_URI
from flask_migrate import Migrate

app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = DB_URI
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = True
db = SQLAlchemy(app)
## 绑定app和数据库
migrate = Migrate(app,db)

class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(20))

    addresses = db.relationship('Address',backref='user')

class Address(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True)
    email_address = db.Column(db.String(50))
    user_id = db.Column(db.Integer,db.ForeignKey('user.id'))

db.create_all()

@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello World!'

if __name__ == '__main__':
    app.run()

之后，就可以在命令行中映射ORM了。首先需要初始化一个迁移文件夹：

flask db init

然后再把当前的模型添加到迁移文件中：

flask db migrate

最后再把迁移文件中对应的数据库操作，真正的映射到数据库中：

flask db upgrade

2.2 项目重构

现在是所有代码都写在一个文件中，这样会导致文件会越来越乱。所以进行一下项目重构，设置为以下的目录结构：以下对各个文件的作用进行解释。

2.2.1 constants.py文件

常量文件，用来存放数据库配置。

## constants.py
HOSTNAME = '127.0.0.1'
PORT = '3306'
DATABASE = 'xt_flask_migrate'
USERNAME = 'root'
PASSWORD = 'root'
DB_URI = 'mysql+mysqldb://{}:{}@{}:{}/{}'.format(USERNAME,PASSWORD,HOSTNAME,PORT,DATABASE)

2.2.2 ext.py文件

把db变量放到一个单独的文件，而不是放在主app文件。这样做的目的是为了在大型项目中如果db被多个模型文件引用的话，会造成from your_app import db这样的方式，但是往往也在your_app.py中也会引入模型文件定义的类，这就造成了循环引用。所以最好的办法是把它放在不依赖其他模块的独立文件中。

## ext.py
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
db = SQLAlchemy()

2.2.3 models.py文件

模型文件，用来存放所有的模型，并且注意，因为这里使用的是flask-script的方式进行模型和表的映射，因此不需要使用db.create_all()的方式创建数据库。

## models.py
from ext import db
class User(db.Model): 
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True) 
    username = db.Column(db.String(50)) 
    addresses = db.relationship('Address',backref='user') 

    def __init__(self,username): 
        self.username = username

class Address(db.Model): 
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True) 
    email_address = db.Column(db.String(50)) 
    user_id = db.Column(db.Integer,db.ForeignKey('user.id')) 

    def __init__(self,email_address): 
        self.email_address = email_address

2.2.4 app.py文件

这个是主app文件，运行文件。并且因为db被放到另外一个文件中，所以使用db.init_app(app)的方式来绑定数据库。

## app.py
from flask import Flask
from ext import db

app = Flask(__name__)
db.init_app(app)

@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello World!'

if __name__ == '__main__':
    app.run()

2.3 迁移命令：

通过以上项目重构后，后续我们就只要通过以下三个命令即可完成迁移操作了。

运行命令来初始化迁移文件：

python manage.py db init

运行命令来将模型的映射添加到文件中：

python manage.py db migrate

添加将映射文件真正的映射到数据库中：

python manage.py db upgrade

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