摘要：本節圍繞在中如何定義關系及如何使用關系進行查詢進行講解，使讀者能夠快速掌握的關系操作。班級與學生為一對多關系，班級與老師之間為多對多關系。三年二班多對多關系的使用通過關聯模型實現，在其中分別設置模型和的外鍵，并且在父模型中設置相應的實現。

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關系數據庫是建立在關系模型基礎上的數據庫，所以表之間的關系在數據庫編程中尤為重要。本節圍繞在SQLAlchemy中如何定義關系及如何使用關系進行查詢進行講解，使讀者能夠快速掌握SQLAlchemy的關系操作。

設計3個實體表：班級表class、學生表student、老師表teacher和1個關系表：class_teacher。班級與學生為一對多關系，班級與老師之間為多對多關系。

from sqlalchemy import Table,Column,Integer,ForeignKey,String
from sqlalchemy.orm import relationship,backref
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

Base=declarative_base()

class Class(Base):
    __tablename__="class"
    class_id=Column(Integer,primary_key=True)
    name=Column(String(50))
    level=Column(Integer)
    address=Column(String(50))

    class_teachers=relationship("ClassTeacher",backref="class")
    students=relationship("Student",backref="class")

class Student(Base):
    __tablename__="student"
    student_id=Column(Integer,primary_key=True)
    name=Column(String(50))
    age=Column(Integer)
    gender=Column(String(10))
    address=Column(String(50))
    class_id=Column(Integer,ForeignKey("class.id"))

class Teacher(Base):
    __tablename__="teacher"
    teacher_id=Column(Integer,primary_key=True)
    name=Column(String(50))
    gender=Column(String(10))
    telephone=Column(String(50))
    address=Column(String(50))
    class_teachers=relationship("ClassTeacher",backref="teacher")

class ClassTeacher(Base):
    __tablename__="class_teacher"
    teacher_id=Column(Integer,ForeignKey("teacher.teacher_id"),primary_key=True)
    class_id=Column(Integer,ForeignKey("class.id"),primary_key=True)

代碼中用了4個SQLAlchemy模型對4個表進行了定義，其中與關系定義相關的部分如下：

外鍵設置：在列的定義中，為Column傳入ForeignKey進行外鍵設置。

class_id=Column(Integer,ForeignKey("class.id"))

關系設置：通過relationship關鍵字在父模型中建立對字表的引用，例如Class模型中的關系設置如下：

students=relationship("Student",backref="calss")

其中的backref參數為可選參數，如果設置backref，則此語句同時設置了 從父表對子表的引用。

一對多關系的使用：以后可以直接通過該students屬性獲得相關班級中所有學生的信息。如下代碼可以打印班級【三年二班】的所有學生信息。

class=session.query(Class).filter(Clss.name=="三年二班").first()

for student in class_.students:
    print(student)

多對多關系的使用：通過關聯模型ClassTeacher實現，在其中分別設置模型Class和Teacher的外鍵，并且在父模型中設置相應的relationship實現。多對多關系也可以想象成一個關聯表，分別對兩個父表實現了多對一的關系。班級與老師之間為多對多的關系，如下代碼可以打印班級【三年二班】中所有老師的信息

class=session.query(Class).filter(Class.name=="三年二班").first()
for class_teacher in class_.class_teachers:
    teacher=class_teacher.teacher
    print(teacher)

上述代碼中class_teacher.teacher是在模型teacher中針對ClassTeacher定義的反向引用。

在實際開發中，有了關系就必不可少地會有多表連接查詢的需求。下面通過實際例子演示如果進行多表連接查詢。

在查詢語句中可以使用join關鍵字進行連接查詢，打印出所有三年級學生的姓名：

students=session.query(Student).join(Class).filter(Class.level==3).all()
for student in students:
    print(student.namr)

上述查詢函數會自動把外鍵關系作為連接條件，該查詢被SQLAlchemy自動翻譯為如下SQL語句并執行：

SELECT student.student_id AS student_student_id,
    student.name AS student.name,
    student.age AS student.age,
    student.gender AS student.gender,
    student.address AS student.address,
    student.class_id AS student_class_id
FROM student JOIN class ON student.class_id=class.class_id
WHERE class.leve=?
(3,)

如果需要將被連接表的內心同樣打印出來，則可以在query中指定多個表對象。

下面的語句在打印出所有三年級學生姓名的同時，打印出其所在班級的名字。

for student,class_ in session.query(Student,Class).join(Class).filter(Class.level==3).all():
    print(student.name,class_.name)

上述查詢函數會自動把外鍵關系作為連接條件，該查詢被SQLAlchemy自動翻譯為如下SQL語句并執行：

SELECT student.student_id AS student_student_id,
    student.name AS student.name,
    student.age AS student.age,
    student.gender AS student.gender,
    student.address AS student.address,
    student.class_id AS student_class_id,
    class.class_id AS class_class_id,
    class.name AS class_name,
    class.level AS class_level,
    class.address AS class_location
FROM student JOIN class ON student.class_id=class.class_id
WHERE class.leve=?
(3,)

如果需要用除外鍵外的其他字段作為連接條件，則需要開發者在join中自行設置。下面打印出所有班級的address與學生的address相同的學生的姓名：

for student_name, in session.query(Student.name).join(Class,Class.address==Student.address).filter(Class.level==3).all():
    print(student_name)

上述查詢函數根據開發者指定的語句作為連接條件，并且因為直接指定了被查詢的字段，所以減少了實際SQL中的被查詢字段，提高了性能。該查詢被SQLAlchemy自動翻譯為如下SQL語句執行：

SELECT student.name AS student_name, FROM student JOIN class ON student.address=class.address