如何使用Python實現一個簡易的ORM模型
本文記錄下自己使用Python實現一個簡易的ORM模型
使用到的知識
1、元類
2、描述器
元類
對於元類，我的理解其實也便較淺，大概是這個意思
所有的類都是使用元類來進行創建的，而所有的類的父類中必然是object（針對Python3），Python中的元類隻有一個（type)，當然這裡不包含自定義元類
下面我們來看下類的創建
class Test: # 定義一個類
pass
Test1 = type("Test2",(object,),{"name":"test"}) # 定義一個類
print(type(Test))
print(type(Test1))-----------------------
<class 'type'><class 'type'>
從上面可以看出創建類，其實是有兩種方式，一種是通過class關鍵字來定義，一種是通過type來進行創建，當然常用的是使用class來進行創建瞭，在看最後的結果，可以看出類的類型為type。說明我們這個類就是由type來創建的
明白瞭這個之後我們再來梳理下怎麼使用自定義元類來創建類，明白一點，自定義元類需要繼承type
class MetaClass(type): # 定義一個元類
pass
class Test(metaclass=MetaClass): # 使用自定義元類來創建類
pass
print(type(Test))
--------------------------
<class '__main__.MetaClass'>
很明顯可以看出Test類就是用MetaClass類創建出來的
描述器
從描述器的定義來說，隻要一個類中實現瞭__get__、__set__、__delete__中的一個或幾個，這個類的實例就可以叫描述器
下面我們來定義一個簡易的描述器
class Describer:
def __set__(self, instance, value):
print("設置屬性的時候會被調用")
self.value = value
def __get__(self, instance, owner):
print("獲取屬性的時候會被調用")
return self.value
def __delete__(self, instance):
print("刪除屬性的時候會被調用")
self.value = None
class Test:
name = Describer()
t = Test()
t.name = "xxxxx"
print(t.name)
----------------------
設置屬性的時候會被調用
獲取屬性的時候會被調用
xxxxx
從上面的代碼中有沒有什麼想法？既然__set__方法會在我們設置屬性的時候會被調用，那麼我們是不是可以在設置屬性前對這個屬性做一些操作呢？
ORM模型
ORM模型到底是個啥？ORM對於後端研發來說肯定是不陌生的，包括很多後端框架現在都自帶這個模型瞭
ORM（Object Relational Mapping）對象關系映射
既然是對象關系映射，那對象是啥？我的理解為：Python中的類與數據庫之間的映射，對數據的操作就不用編寫SQL語言瞭，因為都封裝好瞭，比如你想插入一條數據，你就直接創建一個對象即可，
Python ——->>>> 數據庫
類名 ——->>>> 數據庫中的表名
對象 ——->>>> 數據庫中的一行數據
屬性 ——->>>> 數據庫中的字段
大致就是上面的映射關系
ORM實現步驟
1、利用描述器實現對數據庫字段的類型、長度限制
2、實現Mode類，也就是Python中的類
3、利用元類實現映射關系
好，我們先利用描述器來實現對數據字段的類型，長度限制
class BaseFiled:
pass
class CharFiled(BaseFiled):
"""定義一個字符串的類型限制"""
def __init__(self, length=10):
self.length = length
def __set__(self, instance, value):
if isinstance(value, str):
if len(value) <= self.length:
self.value = value
else:
raise ValueError("length can not exceed {}".format(self.length))
else:
raise TypeError("need a str")
def __get__(self, instance, owner):
return self.value
def __delete__(self, instance):
self.value = None
class IntFiled(BaseFiled):
"""定義一個數值的類型限制"""
def __set__(self, instance, value):
if isinstance(value, int):
self.value = value
else:
raise TypeError("need a int")
def __get__(self, instance, owner):
return self.value
def __delete__(self, instance):
self.value = None
class BoolFiled(BaseFiled):
"""定義一個佈爾的類型限制"""
def __set__(self, instance, value):
if isinstance(value, bool):
self.value = value
else:
raise TypeError("need a bool")
def __get__(self, instance, owner):
return self.value
def __delete__(self, instance):
self.value = None
上面實現瞭三種，分別是字符串、數值、佈爾值的，下面在來實現元類以及模型類
class MyMateClass(type):
"""自定義一個元類"""
def __new__(cls, name: str, bases: tuple, dic: dict, *args, **kwargs):
"""
:param name: name為模型類的類名也就是數據庫中的表名
:param bases: bases為一個元祖類型，裡面裝的是name這個類的父類
:param dic: dic為一個dict類型，裝的是name這個類中的屬性
:param args:
:param kwargs:
:return:
"""
if name == "BaseMode": # 判斷類名是否為BaseMode，如果是則直接使用元類創建類，不做其他任何操作
return super().__new__(cls, name, bases, dic)
else:
table_name = name.lower() # 將表名變成小寫
filed_dic = {} # 定義一個空的列表，用來裝dic中屬於BaseFiled類型的屬性，因為dic中會有其他創建類時自動生成的屬性，這些屬性我們沒必要去建立映射關系，所以需要將其剔除掉
for k, v in dic.items():
if isinstance(v, BaseFiled):
filed_dic[k] = v
dic["t_name"] = table_name # 將表名添加到dic中，實現類名與表名的映射關系
dic["filed_dict"] = filed_dic # 將屬於BaseFiled類型的屬性給添加到dic中，實現屬性與字段的映射關系
return super().__new__(cls, name, bases, dic)
class BaseMode(metaclass=MyMateClass):
def __init__(self, **kwargs):
"""
由於每一個模型類（也就是數據庫表）的屬性個數不一致，所以我們需要定義一個父類來進行定義初始化的屬性
:param kwargs:
"""
for k, v in kwargs.items(): # 遍歷傳進來的所有屬性
setattr(self, k, v) # 拿到這些屬性後對self（也就是類本身）進行設置屬性
def save(self):
"""生成SQL語句"""
# 獲取表名
table_name = self.t_name
# 獲取所有的屬性
fileds = self.filed_dict
dic = {} # 定義一個空字典，用來裝屬性名和屬性值
for k, v in fileds.items():
value = getattr(self, k)
dic[k] = value
sql = "insert into {} values{}".format(table_name, tuple(dic.values()))
return sql
class User(BaseMode):
name = CharFiled()
age = IntFiled()
love = CharFiled(length=50)
live = BoolFiled()
if __name__ == '__main__':
c = User(name="lc", age=12, love="hjh", live=True)
c.save()
--------------------------
insert into user values('lc', 12, 'hjh', True)
以上就實現瞭一個簡單的ORM模型瞭，這個雖然在測試開發過程中用的很少（一般都是直接用框架中封裝好的），學習這個也是為瞭更好的理解原理，後面好學習flask以及Django。
下面貼一下完整的代碼吧
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2021-05-11 10:14
# @Author : cainiao
# @File : Meat.py
# @Software: PyCharm
# @Content : 實現ORM模型
class BaseFiled:
pass
class CharFiled(BaseFiled):
"""定義一個字符串的類型限制"""
def __init__(self, length=10):
self.length = length
def __set__(self, instance, value):
if isinstance(value, str):
if len(value) <= self.length:
self.value = value
else:
raise ValueError("length can not exceed {}".format(self.length))
else:
raise TypeError("need a str")
def __get__(self, instance, owner):
return self.value
def __delete__(self, instance):
self.value = None
class IntFiled(BaseFiled):
"""定義一個數值的類型限制"""
def __set__(self, instance, value):
if isinstance(value, int):
self.value = value
else:
raise TypeError("need a int")
def __get__(self, instance, owner):
return self.value
def __delete__(self, instance):
self.value = None
class BoolFiled(BaseFiled):
"""定義一個數值的類型限制"""
def __set__(self, instance, value):
if isinstance(value, bool):
self.value = value
else:
raise TypeError("need a bool")
def __get__(self, instance, owner):
return self.value
def __delete__(self, instance):
self.value = None
class MyMateClass(type):
"""自定義一個元類"""
def __new__(cls, name: str, bases: tuple, dic: dict, *args, **kwargs):
"""
:param name: name為模型類的類名也就是數據庫中的表名
:param bases: bases為一個元祖類型，裡面裝的是name這個類的父類
:param dic: dic為一個dict類型，裝的是name這個類中的屬性
:param args:
:param kwargs:
:return:
"""
if name == "BaseMode": # 判斷類名是否為BaseMode，如果是則直接使用元類創建類，不做其他任何操作
return super().__new__(cls, name, bases, dic)
else:
table_name = name.lower() # 將表名變成小寫
filed_dic = {} # 定義一個空的列表，用來裝dic中屬於BaseFiled類型的屬性，因為dic中會有其他創建類時自動生成的屬性，這些屬性我們沒必要去建立映射關系，所以需要將其剔除掉
for k, v in dic.items():
if isinstance(v, BaseFiled):
filed_dic[k] = v
dic["t_name"] = table_name # 將表名添加到dic中，實現類名與表名的映射關系
dic["filed_dict"] = filed_dic # 將屬於BaseFiled類型的屬性給添加到dic中，實現屬性與字段的映射關系
return super().__new__(cls, name, bases, dic)
class BaseMode(metaclass=MyMateClass):
def __init__(self, **kwargs):
"""
由於每一個模型類（也就是數據庫表）的屬性個數不一致，所以我們需要定義一個父類來進行定義初始化的屬性
:param kwargs:
"""
for k, v in kwargs.items(): # 遍歷傳進來的所有屬性
setattr(self, k, v) # 拿到這些屬性後對self（也就是類本身）進行設置屬性
def save(self):
"""生成SQL語句"""
# 獲取表名
table_name = self.t_name
# 獲取所有的屬性
fileds = self.filed_dict
dic = {} # 定義一個空字典，用來裝屬性名和屬性值
for k, v in fileds.items():
value = getattr(self, k)
dic[k] = value
sql = "insert into {} values{}".format(table_name, tuple(dic.values()))
return sql
class User(BaseMode):
name = CharFiled()
age = IntFiled()
love = CharFiled(length=50)
live = BoolFiled()
if __name__ == '__main__':
c = User(name="lc", age=12, love="hjh", live=True)
print(c.save())
# c.name="lc"
# print(c.name)
以上就是如何使用Python實現一個簡易的ORM模型的詳細內容，更多關於python 實現ORM模型的資料請關註WalkonNet其它相關文章！
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