摘要：當使用到后者這類微型框架時，根據業務場景不同，如果需要處理模型的建立升級和遷移的問題，可以考慮下接下來要介紹的和。這時候檢查數據庫，可以發現生成了張表，升級工作就完成了。而我在使用的實際項目中是操作的原生，異步類型的配合使用留待以后探究。

Python的世界里有許多web框架：比如大而全的 Django， 提供了模型定義遷移，到路由處理，再到視圖的渲染等整套功能；比如小巧靈活的Flask， 雖然只包含了核心的請求處理內容，但卻可以通過安裝生態豐富的插件來完成大多數所需功能；比如面向ERP行業的Odoo, 除了基礎的MVC, 還提供了常用的進銷存和人力資源等模塊以及方便的web數據管理界面；比如以異步IO為特色的Sanic 和 Tonado， 提供了一套基于異步IO的請求處理方案；還有其他Bottle, Cherrypy, Pyramid 等。

這么多web框架其中一類是全套web解決方案的，像django,pyramid,odoo等，一類是提供路由和請求處理的"api"微型框架，像flask, sanic, bottle, cherrpy等。當使用到后者這類微型框架時，根據業務場景不同，如果需要處理模型的建立、升級和遷移的問題，可以考慮下接下來要介紹的sqlalchemy 和Alembic。

SQLAlchemy是python里的處理模ORM(模型關系映射)一套工具，可以通過直觀地通過定義python中的class來定義數據表結構，通過操作class的具體object來操作數據記錄。 Alembic是一套管理數據庫升降級的遷移工具，比如在實際業務場景中需要對已經定義好的模型進行增刪字段操作，可以通過alembic來對升降級進行方便地可控地操作。

SQLAlchemy和alembic的安裝和詳細配置可以參考官方文檔，這里我通過一個示例來說明如何實現model的定義和遷移。代碼地址在這里。

安裝python依賴(主要是SQLAlchemy和alembic):

pip install -r requirements.txt

初始化alembic:

alembic init YOUR_ALEMBIC_DIR

alembic會在根目錄創建 YOUR_ALEMBIC_DIR 目錄和 alembic.ini 文件，
所以在我的示例代碼里， alembic_dir 和 alembic.ini 是運行 alembic init alembic_dir 初始化創建的。

alembic.ini 文件 提供了一些基本的配置，比如數據庫的連接選項。

alembic_dir 的目錄結構和作用為：

$ tree alembic_dir

alembic_dir
├── README
├── env.py          # 每次執行Alembic都會加載這個模塊，主要提供項目Sqlalchemy Model 的連接
├── script.py.mako  # 遷移腳本生成模版
└── versions        # 存放生成的遷移腳本目錄

1 directory, 4 files

接下來先來看看sqlalchemy里model的定義，在model目錄里：

$ tree
.
├── __init__.py # 打包成一個模塊
├── base.py     # 定義所有模型繼承的Base類
├── role.py     # 定義“角色”模型
└── user.py     # 定義“用戶”模型

0 directories, 4 files

其中，sqlalchemy的模型類繼承自一個由 declarative_base() 方法生成的類，所以在 base.py 里有如下兩行代碼:

from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

Base = declarative_base()

模型定義完成后，我們需要告訴alembic去哪里找尋模型定義，所以在 alembic_dir/env.py 的21行左右可以看到指定：

# Custmosized
import os
import sys
# 將當前目錄(項目更目錄)加入sys.path, 當然也可以將根目錄下的model加入sys.path,這樣就不需要將model封裝成模塊
sys.path.append(os.getcwd())
from model import Base
target_metadata = Base.metadata

另外通常我們也改一下生成模板 script.py.mako ，加上編碼信息，否則在升級腳本中如果有中文會報錯，參見 alembic_dir/script.py.mako 的前兩行。

接下來需要配置alembic連接管理那個數據庫，在 alembic.ini 的第38行修改數據庫連接選項，這里代碼中采用本地的mysql為示例:

sqlalchemy.url = mysql://root:@localhost/test2

配置工作做完后，確保本地mysql服務啟動，并且有上面配置的數據庫后，讓我們來生成第一份遷移腳本, 在 sqlalchemy-alembic 目錄下運行:

# 其中 "First create user add role table" 是這次遷移腳本的備注，類似git commit的message
alembic revision --autogenerate -m "First create user add role table"

運行完命令后，會發現在 sqlalchemy-alembic/alembic_dir/versions 下生成了一個遷移腳本，遷移腳本的主體是:

def upgrade():
    # ### commands auto generated by Alembic - please adjust! ###
    op.create_table("roles",
    sa.Column("id", sa.Integer(), nullable=False),
    sa.Column("name", sa.String(), nullable=True),
    sa.PrimaryKeyConstraint("id")
    )
    op.create_table("user",
    sa.Column("id", sa.Integer(), nullable=False),
    sa.Column("username", sa.VARCHAR(length=32), nullable=True),
    sa.Column("password", sa.VARCHAR(length=32), nullable=True),
    sa.Column("email", sa.VARCHAR(length=32), nullable=True),
    sa.PrimaryKeyConstraint("id")
    )
    op.create_index("ix_email_pwd", "user", ["email", "password"], unique=False)
    op.create_index("ix_user_pwd", "user", ["username", "password"], unique=False)
    # ### end Alembic commands ###


def downgrade():
    # ### commands auto generated by Alembic - please adjust! ###
    op.drop_index("ix_user_pwd", table_name="user")
    op.drop_index("ix_email_pwd", table_name="user")
    op.drop_table("user")
    op.drop_table("roles")
    # ### end Alembic commands ###

可以發現，是根據model定義的內容，自帶生成的升級和降級代碼，實際項目中需要檢查一下升降級腳本是否有誤。

接下來，在項目根目錄下運行升級命令:

$ alembic upgrade head

INFO  [alembic.runtime.migration] Context impl MySQLImpl.
INFO  [alembic.runtime.migration] Will assume non-transactional DDL.
INFO  [alembic.runtime.migration] Running upgrade  -> 8deb154aaaa3, First create user add role table

其中 head 表示升級到遷移腳本中最新的版本。

這時候檢查數據庫，可以發現生成了3張表，升級工作就完成了。

alembic_version  # alembic用來追蹤目前數據庫表的版本的表，表的內容只有一行，為當前版本號，對應于升級腳本上的版本號
roles            # 自動生成的表
user             # 自動生成的表

接下來，如果對模型有其它改動，比如新增字段等，可以再次生成遷移腳本，檢查無誤后運行upgrade完成遷移動作。

alembic的遷移腳本也是可以自己手寫的，這樣不需要配置 env.py 里的 target_metadata ，每次遷移做的事完全有手動來決定對數據庫操作。

alembic的降級可以用類似 alembic downgrade -1 的命令， -1 代表降級到上個版本，也支持其他參數，具體可以查詢文檔。

sqlalchemy 可以以ORM的方式在業務邏輯處理的時候引用，這樣每次查詢到一條或多條數據，就可以得到一個或多個對象，類似于django的model。

在使用類似sanic這樣的異步框架時，需要注意orm的選取，是否需要一個異步的orm框架呢，可以考慮的異步orm可以參照這里 ，另外sqlalchemy的作者在15年對此有思考，這篇文章 可以看看。而我在使用sanic的實際項目中是操作的原生sql，異步io類型的orm配合使用留待以后探究。