SQLAlchemy 工具怎么实现 SQL IN 查询

介绍

SQLAlchemy 是一个流行的 Python ORM（Object Relational Mapping）工具，用于在 Python 程序和数据库之间建立连接。它提供了一个方便的方式来执行各种数据库操作，包括查询、插入、更新和删除。

在实际开发中，我们经常需要使用 SQL 查询来获取数据库中特定条件下的数据。其中一个常见的需求是使用 IN 来查询多个特定的值。本文将详细介绍 SQLAlchemy 工具如何实现 SQL 的 IN 查询。

环境准备

首先，我们需要安装 SQLAlchemy。可以使用以下命令通过 pip 来安装：

pip install SQLAlchemy

在安装完成之后，我们还需要选择一个数据库来作为示例。这里我们选择 SQLite3 来运行示例代码，因为它是一个简单易用的数据库，不需要额外的服务器配置。

创建数据库表

在开始之前，我们需要创建一个数据库表来存储数据。以学生信息为例，假设我们有一个 students 表，包含 id、name 和 grade 三个列。可以使用以下 SQL 语句来创建该表：

CREATE TABLE students (
    id INTEGER PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    grade INTEGER
);

连接到数据库

首先，我们需要使用 SQLAlchemy 连接到数据库。

from sqlalchemy import create_engine

# 创建一个 SQLite3 数据库连接
engine = create_engine('sqlite:///students.db', echo=True)

在这个示例中，我们使用 create_engine 函数来创建了一个连接到 SQLite3 数据库的引擎。sqlite:///students.db 是数据库的连接字符串，该字符串告诉 SQLAlchemy 使用 SQLite3 并在当前目录下创建一个名为 students.db 的数据库文件。

创建映射的类

在 SQLAlchemy 中，每个表通常都会被映射到一个 Python 类上。我们可以通过定义一个类来实现这种映射。在这个示例中，我们创建一个名为 Student 的类，并定义了与 students 表对应的映射关系。

from sqlalchemy import Column, Integer, String
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

Base = declarative_base()

class Student(Base):
    __tablename__ = 'students'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(50))
    grade = Column(Integer)

在这个类中，我们使用了 SQLAlchemy 提供的 Column 类来定义表中的列。Integer 用于定义整数类型的列，String 用于定义字符串类型的列。__tablename__ 变量用于指定表的名称。

建立映射关系

在使用 SQLAlchemy 进行数据库操作之前，我们需要建立映射关系。具体来说，我们需要创建一个会话（Session）对象，该对象将用于执行各种数据库操作。

from sqlalchemy.orm import sessionmaker

# 创建一个会话工厂
Session = sessionmaker(bind=engine)

# 创建会话对象
session = Session()

在这段代码中，我们使用 sessionmaker 函数创建了一个会话工厂。我们将会话工厂与之前创建的引擎（engine）绑定在一起。然后，我们使用会话工厂创建一个会话对象。

插入数据

在进行查询之前，我们首先需要往数据库中插入一些数据，以便进行后续的查询操作。

# 创建一个学生对象
student1 = Student(name="Alice", grade=85)
student2 = Student(name="Bob", grade=90)
student3 = Student(name="Charlie", grade=92)
student4 = Student(name="David", grade=88)
student5 = Student(name="Eva", grade=90)

# 添加学生对象到会话中
session.add_all([student1, student2, student3, student4, student5])

# 提交事务
session.commit()

在这个示例中，我们创建了五个学生对象，并使用 session.add_all 方法将它们添加到会话中。最后，我们调用 session.commit 来提交事务，将数据写入数据库。

SQL IN 查询

现在，让我们来实现一个 SQL 的 IN 查询，查询成绩在特定范围内的学生。假设我们要查询 grade 在 85-90 之间（包含 85 和 90）的学生。

# 使用 `in_` 函数来构建 IN 查询条件
from sqlalchemy import and_, in_

# 查询 grade 在 85-90 之间的学生
students = session.query(Student).filter(and_(Student.grade >= 85, Student.grade <= 90)).all()

# 输出查询结果
for student in students:
    print(student.name, student.grade)

在这个示例中，我们使用了 SQLAlchemy 提供的 in_ 函数来构建 IN 查询条件。我们使用 and_ 来组合多个查询条件。最后，我们使用 query 方法来执行查询，并使用 all 方法获取查询结果。

运行以上代码，我们将看到以下输出：