SQlALchemy session詳解

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概念

session用於創建程序和數據庫之間的會話，所有對象的載入和保存都需通過session對象 。

通過sessionmaker調用創建一個工廠，並關聯Engine以確保每個session都可以使用該Engine連接資源：

from sqlalchemy.orm import sessionmaker

# 創建session
DbSession = sessionmaker(bind=engine)
session = DbSession()

操作

session的常見操作方法包括：

  1. flush：預提交，提交到數據庫文件，還未寫入數據庫文件中
  2. commit：提交了一個事務，把內存的數據直接寫入數據庫
  3. rollback：回滾
  4. close：關閉

在事務處理時，需注意一下兩點：

  1. 在事務處理過程發生異常時，進行rollback操作，否則會在下次操作時報錯：
Can’t reconnect until invalid transaction is rolled back
  1. 一般情況下，在一個事務處理完成之後要關閉session，以確保數據操作的準確性。

建議封裝上下文方法：

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def session_maker(session=session):
    try:
        yield session
        session.commit()
    except:
        session.rollback()
        raise
    finally:
        session.close()

調用：

def update_user():
    with session_maker() as db_session:
        db_session.query(Users).filter_by(name='test2').update({'email': 'test2@qq.com'})

線程安全

session不是線程安全的，並且我們一般session對象都是全局的，那麼在多線程情況下，當多個線程共享一個session時，數據處理就會發生錯誤。

為了保證線程安全，需使用scoped_session方法:

db_session = scoped_session(sessionmaker(bind=engine))

內部原理

session對象包含了三個重要的部分：

  1. 標識映射（Identity Map）
  2. 對象的狀態 / 狀態跟蹤
  3. 事務

標識映射

標識映射是與ORM關聯的集合，通過標識映射保證了數據庫操作的準確性。

具體的實現原理是：維護一個Python字典（IdentityMap），關聯這個Session對象到數據庫ID的映射，當應用程序想要獲取一個session對象時，若該對象不存在，標識映射會加載該對象並緩存，若該對象已存在，則直接獲取。這樣的好處是：

  1. 已經被請求過的session對象緩存下來，不需要連接加載多次，造成額外的開銷；
  2. 避免了數據不一致

狀態跟蹤

一個Session對象從創建到銷毀，依次經歷四種狀態，分別是：

  1. Transient：剛new出來的對象，還不在會話中，也沒有保存到數據庫。
  2. Pending：transient的對象調用add后，就會變成pending狀態，這時會加入sqlalchemy的監管範圍，數據並未更新到數據庫。
  3. Persistent：該狀態表明數據庫里已經記錄了該對象，在兩種情況下對象處於該狀態：一是通過flush()方法刷新pending對象，二是從數據庫query()得到對象。
  4. Detached：在會話中的事務提交之後，所有的對象都將是Detached狀態。

所謂的狀態跟蹤，就是跟蹤以上四個狀態，保證數據的準確性並在合理的時機丟棄對象以保證合理開銷，那麼具體是怎麼實現的呢?

我們可以看到，只有在pending狀態時，對象的內存數據和數據庫中的數據不一致，在Persistent狀態時，內存數據和數據庫數據已經一致，那麼此後任意時刻丟棄該對象數據都是可以的，這時就需要找個合適的時機丟棄對象，過早或過晚都有其缺陷。於是，就讓垃圾回收器來做決定，在內存不夠的時候釋放對象，回收內存。

Session對象採用了弱引用機制，所謂弱引用，就是說，在保存了對象的引用的情況下，對象仍然可能被垃圾回收器回收。在某一時刻通過引用訪問對象時，對象可能存在也可能不存在，如果對象不存在，就重新從數據庫中加載對象。而如果不希望對象被回收，只需要另外保存一個對象的強引用即可 。

session對象包括三個屬性：

  1. new：剛加入會話的對象
  2. dirty：剛被修改的對象
  3. deleted：在會話中被刪除的對象

三個屬性共同的特點就是內存的數據和數據庫數據不一致，也就是對象處於pending狀態，這也就表明了session保存了所有對象處於pending狀態的強引用。

以上。

代碼可參照：

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