Основы наследования в SQLAlchemy ORM

• 08.10.2023
• 198
• Библиотеки Python
• SQLAlchemy

SQLAlchemy, будучи мощным инструментом ORM, предоставляет несколько стратегий наследования, чтобы ваши модели данных могли отразить этот ООП подход в вашей базе данных.

Три основные стратегии наследования

В SQLAlchemy существует три основные стратегии наследования: единая таблица, конкретная таблица и соединенная таблица.

Единая таблица (Single Table Inheritance)

В этой стратегии все классы наследования хранятся в одной таблице базы данных. SQLAlchemy использует дополнительное поле для определения, к какому типу объекта принадлежит каждая запись.

Пример:

from sqlalchemy import create_engine, Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

Base = declarative_base()

class Person(Base):
    __tablename__ = 'persons'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    type = Column(String)
    name = Column(String)

class Student(Person):
    grade = Column(String)

class Teacher(Person):
    subject = Column(String)

engine = create_engine('sqlite:///:memory:')
Base.metadata.create_all(engine)

Соединенная таблица (Joined Table Inheritance)

Здесь для каждого класса создается отдельная таблица. Базовый класс и производные классы связаны через внешний ключ.

Пример:

class Person(Base):
    __tablename__ = 'persons'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String)
    type = Column(String)

    __mapper_args__ = {
        'polymorphic_identity':'person',
        'polymorphic_on':type
    }

class Student(Person):
    __tablename__ = 'students'
    id = Column(Integer, ForeignKey('persons.id'), primary_key=True)
    grade = Column(String)
    
    __mapper_args__ = {
        'polymorphic_identity':'student',
    }

class Teacher(Person):
    __tablename__ = 'teachers'
    id = Column(Integer, ForeignKey('persons.id'), primary_key=True)
    subject = Column(String)
    
    __mapper_args__ = {
        'polymorphic_identity':'teacher',
    }

Base.metadata.create_all(engine)

Конкретная таблица (Concrete Table Inheritance)

В этой стратегии каждый класс имеет свою таблицу, и таблицы не связаны между собой. Вся информация для объекта хранится в его таблице.

Пример:

class Person(Base):
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String)

class Student(Person):
    __tablename__ = 'students'
    id = Column(Integer, ForeignKey('persons.id'), primary_key=True)
    grade = Column(String)

class Teacher(Person):
    __tablename__ = 'teachers'
    id = Column(Integer, ForeignKey('persons.id'), primary_key=True)
    subject = Column(String)

Base.metadata.create_all(engine)

Как выбрать стратегию наследования

• Единая таблица: Идеально подходит, когда у вас есть множество общих полей и лишь небольшое различие между подклассами. Это упрощает запросы, но может привести к тому, что таблица будет содержать множество пустых столбцов для записей, которые не используют определенные атрибуты.
• Соединенная таблица: Это хороший выбор, когда у подклассов есть много уникальных атрибутов. Это делает таблицу базового класса чистой, но при этом требует дополнительных JOIN операций при запросе к подклассам.
• Конкретная таблица: Это наиболее изолированный подход, каждый класс полностью независим. Хорошо подходит, когда подклассы имеют мало общего с базовым классом, но это может усложнить запросы, которые должны включать все типы классов.

Преимущества и недостатки

Как и любой инструмент или подход, наследование в ORM имеет свои преимущества и недостатки:

Преимущества:

• Повторное использование кода.
• Легкость добавления новых типов объектов.
• Полиморфные запросы.

Недостатки:

• Может усложнить схему базы данных, особенно при использовании соединенной таблицы.
• Повышенная сложность запросов из-за JOIN операций.
• В некоторых случаях может привести к избыточности данных.

Заключение

Наследование в SQLAlchemy ORM позволяет эффективно моделировать иерархии объектов в вашей базе данных. В зависимости от ваших требований и особенностей данных, вы можете выбрать наиболее подходящую стратегию наследования, чтобы обеспечить эффективное и гибкое представление данных в вашем приложении.