Python中的ORM框架Tortoise ORM实战

Tortoise ORM是一个基于Python语言开发的异步ORM框架，可用于Python异步应用程序中管理关系数据库。

本文将介绍如何使用Tortoise ORM框架来创建、读取、更新和删除数据，同时还将学习如何从关系数据库中执行简单和复杂的查询。

准备工作

在开始本教程之前，你需要安装Python(建议使用Python3.6+)，同时安装Tortoise ORM框架。

你可以通过pip使用以下命令来安装Tortoise ORM框架：

pip install tortoise-orm

接下来，我们将设置数据库和模型结构。

创建数据库连接

使用Tortoise ORM进行数据库操作需要先连接数据库。在本教程中，我们将使用SQLite数据库。

Tortoise ORM使用环境变量或.config文件来管理数据库连接信息。创建一个名为.env的文件和以下配置，可以实现数据库连接。

DATABASE_URL=sqlite://db.sqlite3

其中db.sqlite3是你所要创建的新数据库的文件名。

同时，我们还需要在代码中使用函数来初始化Tortoise ORM：

import os
from dotenv import load_dotenv
from tortoise import Tortoise

# 加载环境变量
load_dotenv()

async def init_db():
    await Tortoise.init(config={
        'connections': {
            'default': os.getenv('DATABASE_URL')
        },
        'apps': {
            'models': {
                'models': ['app.models',],
                'default_connection': 'default'
            }
        }
    })
    await Tortoise.generate_schemas()

在上面的代码中我们使用环境变量获取数据库连接信息，并传递给Tortoise ORM进行初始化。接着调用Tortoise.generate_schemas()方法来为所定义的模型生成对应的数据表。

在完成上述操作后，我们就可以开始创建模型。

创建模型

在本教程中，我们将创建一个简单的博客模型，该模型包含标题、内容、创建时间、更新时间和作者。

from tortoise import fields
from tortoise.models import Model

class Blog(Model):
    id = fields.IntField(pk=True)
    title = fields.CharField(max_length=100)
    content = fields.TextField()
    created_at = fields.DatetimeField(auto_now_add=True)
    updated_at = fields.DatetimeField(auto_now=True)
    author = fields.CharField(max_length=100)

在上面的代码的Blog模型中，我们使用Model基类并创建了一些字段id、title、content、created_at、updated_at和author。pk=True指明了id字段是主键。auto_now_add=True和auto_now=True分别指明了created_at和updated_at字段应该在创建和更新时自动更新。

现在，我们已经成功定义了一个模型，接下来学习如何使用Tortoise ORM进行CRUD操作。

读取和创建数据

使用Tortoise ORM读取和创建数据非常简单，以下是一些示例代码：

from app.models import Blog

# 创建一个新博客
blog = await Blog.create(title='Tortoise ORM', content='使用Tortoise ORM操作数据库非常方便', author='Alice')

# 读取所有博客
blogs = await Blog.all()
for blog in blogs:
    print(blog.title)

# 根据标题读取指定博客
blog = await Blog.get(title='Tortoise ORM')
print(blog.content)

在上面的代码中，我们使用了Blog.create()方法创建了一个新博客，使用Blog.all()方法读取了所有博客，并使用Blog.get()方法根据标题读取了指定的博客。

更新和删除数据

Tortoise ORM也提供了更新和删除数据的方法。以下是一些示例代码：

# 更新博客的内容
blog.content = 'Tortoise ORM提供了丰富的API来管理数据库'
await blog.save()

# 删除指定的博客
await Blog.filter(title='Tortoise ORM').delete()

在上面的代码中，我们使用save()方法更新了博客的内容，并使用filter()和delete()方法根据标题删除了指定的博客。

执行复杂查询

除了基本的CRUD操作，Tortoise ORM还允许执行复杂的查询。以下是一些示例：

# 使用where子句查询特定日期创建的博客
blogs = await Blog.filter(created_at__date='2021-07-12').all()

# 使用order_by子句将博客按更新日期升序排列
blogs = await Blog.all().order_by('updated_at')

# 连接多个过滤器查询具有特定条件的博客
blogs = await Blog.all().filter(title__contains='ORM', author__icontains='Alice')

在上面的代码中，我们使用了filter()、all()和order_by()方法结合一些查询参数，例如。created_at__date、title__contains和author__icontains等，来执行复杂查询。

结论

在本教程中，我们学习了如何使用Tortoise ORM框架实现CRUD操作、初始化数据库和创建模型，以及执行复杂的数据库查询。正如我们所看到的，Tortoise ORM使得在Python异步应用程序中管理数据库变得非常简单和直观。