python利用元類和描述器實現(xiàn)ORM模型的詳細步驟
更新時間：2021年11月24日 15:42:16 作者：馬兒不會跑
Python中的類與數(shù)據(jù)庫之間的映射，對數(shù)據(jù)的操作就不用編寫SQL語言了，因為都封裝好了，比如你想插入一條數(shù)據(jù)，你就直接創(chuàng)建一個對象即可，下面通過本文學習下python利用元類和描述器實現(xiàn)ORM模型的詳細步驟，感興趣的朋友一起看看吧
ORM模型：
ORM模型對于后端開發(fā)來說肯定是不陌生的，包括很多后端框架比如django，現(xiàn)在都自帶這個模型了
ORM（Object Relational Mapping）對象關系映射
Python中的類與數(shù)據(jù)庫之間的映射，對數(shù)據(jù)的操作就不用編寫SQL語言了，因為都封裝好了，比如你想插入一條數(shù)據(jù)，你就直接創(chuàng)建一個對象即可，
類名 ------->>>> 數(shù)據(jù)庫中的表名
屬性 ------->>>> 數(shù)據(jù)庫中的字段
對象 ------->>>> 數(shù)據(jù)庫中的一行數(shù)據(jù)
大致就是上面的映射關系
ORM實現(xiàn)步驟：
1、利用描述器實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫字段的類型、長度限制
2、實現(xiàn)模型類，也就是創(chuàng)建一張表并定義字段
3、利用元類實現(xiàn)映射關系
元類：
1.實例對象是通過類來創(chuàng)建，那類又是通過什么創(chuàng)建的呢？python中所有的類都是通過元類來創(chuàng)建類，且這個元類只有一個那就是type；
class Test:
pass
t = Test()
print(type(Test)) #類是通過元類type創(chuàng)建
print(type(t)) #實例對象是通過類創(chuàng)建
#輸出-----------------------
<class 'type'>
<class '__main__.Test'>
2.除了通過class關鍵字創(chuàng)建類，我們也可以通過元類type來創(chuàng)建類，type作為python的內置函數(shù)，其實他也是一個類，他有兩個作用：
1.傳入一個變量，返回這個變量的類型；
2.創(chuàng)建類時，第一個參數(shù)傳入類名，第二個參數(shù)傳入一個元祖，指定父類，第三個參數(shù)傳入字典設置類的屬性或方法；
#通過元類來創(chuàng)建類
test1 = type("test2",(object,),{"name":"xiaoming"})
t1 = test1()
print(type(test1))
print(type(t1))
#輸出---------------
<class 'type'>
<class '__main__.test2'>
自定義元類：
1.自定義一個元類，這個元類必須繼承type，用這個元類創(chuàng)建類時，必須使用metaclass指定他的元類；
class MetaClass(type):
"""自定義一個元類，這個元類必須繼承type，用這個元類創(chuàng)建類時，必須使用metaclass指定他的元類"""
def __new__(cls, name, bases, dic, *args, **kwargs):
return super().__new__(cls, name, bases, dic)
class Test(metaclass = MetaClass):
name = "xiaoming"
print(type(Test))
#輸出----------------
<class '__main__.MetaClass'> #可以看到此時這個類創(chuàng)建是用我們自定義的元類創(chuàng)建的，而不是type創(chuàng)建的
描述器：
1.描述器的定義，只要一個類中實現(xiàn)了__get__、set、__delete__中的一個或幾個，這個類的實例就可以叫描述器，那描述器有神么作用呢，在我們給描述器設置屬性時，一定會調用描述器里面的—set—方法，那我們在設置屬性之前是不是可以在set方法里面，做一些手腳，比如校驗這個屬性長度，類型等等，如果不符合要求那就拋錯，如果符合那就設置成功；
class Describer:
"""
這是一個描述器，描述器一般不直接實例化對象，而是在另一個類里，給他設置屬性
"""
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 = "xiaoming" #給描述器設置一個類屬性
print(t.name) #獲取一個類屬性
#輸出---------------
設置屬性的時候會被調用
獲取屬性的時候會被調用
xiaoming
利用描述器實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫字段的類型、長度限制
設置屬性一定會調用描述器里面的—set—方法，再設置屬性之前校驗這個屬性長度，類型等等，如果不符合要求那就拋錯，如果符合那就設置成功；
class BaseFiled:#為什么要先定義一個父類呢，一會我們改造元類的時候會用到
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(shù)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
實現(xiàn)模型類，也就是創(chuàng)建一張表并定義字段：
模型類，這些字段是通過描述器來進行長度和類型校驗的
class User():
"""這是一個模型類,相當于定義了一個表名是User的表，表有三個字段name，age，love"""
name = CharFiled()
age = IntFiled()
love = CharFiled(length=50)
如果是這樣的話我們給這個類實例化的時候，需要這樣傳值：
t1 = User() t1.name = "xiaoming" t1.age = 18 t1.love = "single"
如果我們需要一次性傳入三個值得話，那就需要一個__init__來接收，但是模型類一般里面不定義init，所以我們可以給他找個父類，然后讓他繼承父類的init，這樣我們就可以一次傳入多個值，并且參數(shù)個數(shù)也不限定，優(yōu)化如下：
class BaseMode():
def __init__(self, **kwargs):
"""
由于每一個模型類（也就是數(shù)據(jù)庫表）的屬性個數(shù)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) # 拿到這些屬性后對self（也就是類本身）進行設置屬性
class User(BaseMode):
"""第一個模型類"""
name = CharFiled()
age = IntFiled()
love = CharFiled(length=50)
t1 = User(name= "xiaoming",age=18,love="xxx")#現(xiàn)在我們就可以一次傳入多個值，并且參數(shù)個數(shù)也不限定
class Oder(BaseMode):
"""第二個模型類"""
id = CharFiled()
count = IntFiled()
t2 = Oder(id ="a1",count = 123)
利用元類實現(xiàn)模型類和數(shù)據(jù)庫映射關系：
其實就是創(chuàng)建模型類的時候，提取模型類的類名作為表名，提取模型類的屬性作為字段名，存儲在模型類的類屬性里，然后備用，代碼如下：
class MetaClass(type):
"""自定義一個元類，這個元類必須繼承type，用這個元類創(chuàng)建類時，必須使用meteclass指定他的元類"""
def __new__(cls, name, bases, dic, *args, **kwargs):
if name == "BaseMode": # （User，Oder，BaserMode都指定了用這個元類）我們的目的是對模型類（User，Oder）進行提取操作，不對BaserMode進行操作，所以先判斷類名是否為BaseMode，如果是則直接使用元類創(chuàng)建類，不需要提取
return super().__new__(cls, name, bases, dic)
else:
table_name = name.lower() # 提取表名，即模型類的類名，將表名變成小寫
filed_dic = {} # 定義一個空的列表，用來裝dic中（dic中的屬性就是模型類里面我們寫的字段）屬于BaseFiled類型的屬性，因為dic中會有其他創(chuàng)建類時自動生成的屬性（例如__開頭的一些），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 # 給dic新加一個t_name的屬性，將表名添加到dic中，實現(xiàn)類名與表名的映射關系
dic["filed_dict"] = filed_dic # 給dic新加一個filed_dict的屬性，將屬于BaseFiled類型的屬性給添加到dic中，實現(xiàn)屬性與字段的映射關系
return super().__new__(cls, name, bases,dic)
**創(chuàng)建模型類的時候，利用給他指定元類，提取了表名和字段名，我們具體要怎么用呢？**我們可以在模型類的父類里面定義一個save方法，然后用這些字段寫sql，在我們創(chuàng)建模型類的實例后，就調用這個save方法，即可向數(shù)據(jù)庫插入一條數(shù)據(jù)了，如下：
class BaseMode(metaclass=MetaClass):
def __init__(self, **kwargs):
"""
由于每一個模型類（也就是數(shù)據(jù)庫表）的屬性個數(shù)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) # 拿到這些屬性后對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()))
print(sql)
return sql
class User(BaseMode):
name = CharFiled()
age = IntFiled()
love = CharFiled(length=50)
class Oder(BaseMode):
"""第二個模型類"""
id = CharFiled()
count = IntFiled()
t2 = Oder(id ="a1",count = 123)#實例化模型類，并調用save方法，即可向數(shù)據(jù)庫插入數(shù)據(jù)
t2.save()
t1 = User(name= "xiaoming",age=18,love="xxx")
t1.save()
#輸出-----------------------
insert into oder values('a1', 123)
insert into user values('xiaoming', 18, 'xxx')
至此我們的一個簡單的ORM模型就定義好了，我們只需要理解原理即可，因為一個成熟的后端框架都有現(xiàn)成的ORM模型，例如django和flask都自帶的有，最后再附上全部代碼，如果有幫到你，能點個贊嗎，謝謝咯~~~
class MetaClass(type):
"""自定義一個元類，這個元類必須繼承type，用這個元類創(chuàng)建類時，必須使用meteclass指定他的元類"""
def __new__(cls, name, bases, dic, *args, **kwargs):
if name == "BaseMode": # （User，Oder，BaserMode都指定了用這個元類）我們的目的是對模型類（User，Oder）進行提取操作，不對BaserMode進行操作，所以先判斷類名是否為BaseMode，如果是則直接使用元類創(chuàng)建類，不需要提取
return super().__new__(cls, name, bases, dic)
else:
table_name = name.lower() # 提取表名，即模型類的類名，將表名變成小寫
filed_dic = {} # 定義一個空的列表，用來裝dic中（dic中的屬性就是模型類里面我們寫的字段）屬于BaseFiled類型的屬性，因為dic中會有其他創(chuàng)建類時自動生成的屬性（例如__開頭的一些），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 # 給dic新加一個t_name的屬性，將表名添加到dic中，實現(xiàn)類名與表名的映射關系
dic["filed_dict"] = filed_dic # 給dic新加一個filed_dict的屬性，將屬于BaseFiled類型的屬性給添加到dic中，實現(xiàn)屬性與字段的映射關系
return super().__new__(cls, name, bases,dic)
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(shù)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 BaseMode(metaclass=MetaClass):
def __init__(self, **kwargs):
"""
由于每一個模型類（也就是數(shù)據(jù)庫表）的屬性個數(shù)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) # 拿到這些屬性后對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()))
print(sql)
return sql
class User(BaseMode):
name = CharFiled()
age = IntFiled()
love = CharFiled(length=50)
class Oder(BaseMode):
"""第二個模型類"""
id = CharFiled()
count = IntFiled()
t2 = Oder(id ="a1",count = 123)
t2.save()
t1 = User(name= "xiaoming",age=18,love="xxx")
t1.save()
到此這篇關于python利用元類和描述器實現(xiàn)ORM模型的文章就介紹到這了,更多相關python ORM模型內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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