SQLAlchemy Core – SQL表达式

简介

SQLAlchemy是一个强大的Python ORM库，它支持ORM和核心数据访问。本文将介绍其核心数据访问部分，特别是SQL表达式的使用和示例。

SQL表达式

SQLAlchemy Core中的SQL表达式用于表示SQL语句的构建块。它们可以是一个表、一列、一个查询、一个函数或一个条件等等。可以使用它们来创建SQL查询的所有组件。

SQL表达式的核心是ClauseElement类。这是一个抽象基类，SQLAlchemy中的所有其他SQL表达式都是从它继承的。ClauseElement类实现了get_children()方法，该方法返回与给定ClauseElement实例相关的所有子表达式。

SQLAlchemy包括以下几种类型的SQL表达式：

• Clauses ：用于构建SQL语句的基本组成部分，如SELECT、FROM、WHERE等等。
• Operators ：用于对数值、字符串和其他类型进行比较和运算的有用函数。
• Functions ：用于聚合、转换和处理数据的函数。
• Decorators ：用于修饰查询结果集以实现复杂的查询。
• Type objects ：表示数据库类型的基础Python类型。

构建查询

在SQLAlchemy Core中构建查询分为两个步骤：

1. 构建SQL表达式。
2. 执行SQL查询。

构建SQL表达式

SQLAlchemy Core的SQL表达式用于表示SQL查询的各种构建块。例如，下面是一个简单的SELECT语句的构建：

from sqlalchemy import Table, Column, Integer, String, MetaData

metadata = MetaData()

users = Table(
   'users', metadata,
   Column('id', Integer, primary_key=True),
   Column('name', String),
   Column('age', Integer),
   Column('address', String)
)

query = users.select().where(users.c.age > 25)

以上是一个构建了一个名为“users”的表的查询，该表包括id、name、age和address这些列。第二行是表示这个表的元数据定义，第4至7行定义了表的列。下面的两行表示一个查询语句，该语句选择表的所有行，其中age大于25。

执行SQL查询

SQLAlchemy Core中使用的SQL模块将SQL表达式转换为SQL查询，并将其发送到数据库以获取结果。下面是如何执行上面的查询：

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine('sqlite:///example.db')
connection = engine.connect()

result = connection.execute(query)

for row in result:
    print(row)

这里使用了SQLite数据库，当然可以将其替换为其他适用的数据库。第2行创建一个数据库连接，第4行使用该连接执行查询语句，第7行遍历结果并输出结果。

示例

在这里给出一个复杂查询的例子：

from sqlalchemy import select, desc, union_all, Table, Column, Integer, String, MetaData, and_, or_, not_, text

metadata = MetaData()

users = Table(
    'users', metadata,
    Column('id', Integer, primary_key=True),
    Column('name', String),
    Column('age', Integer),
    Column('address', String)
)

emails = Table(
    'emails', metadata,
    Column('id', Integer, primary_key=True),
    Column('email', String),
    Column('user_id', None, ForeignKey('users.id'))
)

# 查询年龄大于25的user的信息
query = select([users.c.name, users.c.age]).where(users.c.age > 25)

# 查询前10个user信息
query = query.limit(10)

# 根据年龄降序排序
query = query.order_by(desc(users.c.age))

# 查询email以gmail结尾的user的id
subquery = select([emails.c.user_id]).where(emails.c.email.like('%gmail'))
query = query.where(users.c.id.in_(subquery))

# 查询地址包含'Street'或'Road'的user的信息
query = query.where(or_(
    users.c.address.like('%Street%'),
    users.c.address.like('%Road%')
))

# 查询地址不包含'Park'的user的信息
query = query.where(not_(users.c.address.like('%Park%')))

# 查询age大于35并且address不包含'Park'的user的信息
query = query.where(and_(
    users.c.age > 35,
    not_(users.c.address.like('%Park%'))
))

# 查询age>25的user的信息，同时在查询中包含age<=25的user的信息作为补充
other_query = select([users.c.name, users.c.age]).where(users.c.age <= 25)
query = union_all(query, other_query)

# 在查询结果中添加TEXT类型的字段
query = query.column(text("'(id: ' || users.id || ') ' || name || ' is ' || age || ' years old'"), 'description')

以上代码构建了一个包括多个条件组合的复杂查询，最后使用query变量获取查询结果，在结果中包含了一个TEXT类型的description字段。

总结

本文介绍了SQLAlchemy Core的SQL表达式的基本用法和复杂查询的示例。SQLAlchemy Core提供了许多SQL表达式和操作符，可以支持多种查询需求和数据类型。熟悉和灵活掌握这些功能可以提高程序员的SQL查询效率。