上一篇文章：Python-SQLAlchemy：第3节：关系操作

级联是在一对多关系中父表与子表进行联动操作的数据库术语。因为父表与子表通过外键关联，所以对父表或子表的增、删、改操作会对另一张表产生相应的影响。适当的利用级联可以开发出更优雅、健壮的数据库程序。本节学习SQLAlchemy中级联的操作方法。

注意：SQLAlchemy级联独立于SQL本身针对外键的级联定义。即使在数据库表定义中没有定义on delete等属性，也不影响开发者在SQLAlchemy中使用级联。

1、级联定义

SQLAlchemy中的级联通过对父表中的relationship属性定义cascade参数来实现，代码如下：

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))

    students=relationship("Student",backref="class_",cascade="all")

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.class_id'))

上述代码定义了班级表Class（父表）和学生表Student（子表）。一对多的关系有父表中的relationship属性students进行定义。relationship中的cascade参数定义了要在该关系上实现的级联方法为：all。

SQLAlchemy中另外一种设置级联的方式是在子表的relationship的backref中进行设置。比如上述代码可以写为如下形式，意义保持不变：

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 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.class_id'))
    class_=relationship("Class",backref="students",cascade="all")

上述代码没有在父表Class中设置relationship和cascade，而是在子表中设置了。

SQLAlchemy中可选的cascade取值范围如下表所示：

可选值	意义
save-update	当一个父对象被新增到session中时，该对象当时关联的子对象也自动被新增到session中。
merge	Session.merge是一个对数据库对象进行新增或更新的办法。cascade取值为merge时的意义为：当父对象进行merge操作时，该对象当时关联的子对象也会被merge
expunge	Session.expunge是一种将对象从session中移除的方法。cascade取值为expunge时的意义为：当父对象进行了expunge操作时，该对象当时关联的子对象也会被从session中删除。
delete	当父对象被delete时，会自动将该子对象删除
delete-orphan	当子对象不再与任何父对象关联时，会自动将该子对象删除
refresh-expire	Session.expire是一种设置对象已过期、下次引用时需要从数据库即时读取的方法。cascade取值为refredh-expire时的意义为：当父对象进行了expire操作时，该对象当时关联的子对象也进行expire操作。
all	是一个集合值，表示：save-update、merge、refresh-expire、expunge、delete同时被设置

多个cascade属性可以通过逗号分隔并同时赋值给cascade。例如：

students=relationship("Student",backref="class_",cascade="save-update,merge,expunge")

在默认情况下，任何relationship的级联属性都被设置为cascade="save-update,merge"。下面就常用的参数：save-update、delet、delete-orphan的功能进行举例说明。

2、save-update级联

save-update级联是指当一个父对象被新增到session中时，该对象当时关联的子对象也自动被新增到session中。

通过如下代码建立一个父对象class和两个子对象students1与students2

class_=Class()
student1,student2=Student(),Student()
class_.students.append(student1)
class_.students.append(student2)

如果父子级联关系包含save-update，则只需要将父对象保存到session中，子对象会自动被保存。

session.add(class_)
if student1 in session:
    print("The student1 has been added too!")

上面代码将会打印："The student1 has been added too!"

技巧：”in“语句可以判断某对象是否被关联到了session中。已被关联的对象在session被commit时会被写入到视频库中。

即使父对象已经被新增到session中，新关联的子对象仍然可以被添加：

class_=Class()
session.add(class_)
students3=Student()
if student3 in session:
    print("The student3 is added before append to the class_!")
class_.students.append(students)
if student1 in session:
    print("The student3 is added after append to the class_!")

这段代码打印”The student3 is added after append to the class_!“

3、delete级联

顾名思义，delete级联是指当父对象被从session中删除时，其关联的子对象也自动被从session中delete。通过一个例子演示delete的作用，假设数据库中class表和students表的内容如下表所示：

class表：

class_id	name	level	address
1	三年二班	3	理想路520号1楼
2	五年一班	5	理想路520号3楼
3	五年二班	5	理想路520号3楼

student表：

student_id	class_id	name	age	gender	address	contactor
1	1	理想	10	男	静安区	Null
2	1	mark	10	女	静安区	Null
3	1	小马哥	9	女	闸口区	张三
4	2	张苗	10	男	宝山区	NULL
5	2	小黑	12	女	静安区	李四
6	2	喵喵	11	男	闸北区	NULL
7	1	韩永跃	10	男	静安区	NULL
8	3	小镜镜	12	男	闸北区	NULL
9	3	小镜子	12	女	宝山区	NULL

从例表中可知，系统中有3个班级，他们分别有4、3、2个学生。如果SQLAlchemy中没有把它们的relationship的cascade设置为delete，则删除父表内容不会删除相应的子表内容，而是把子表的相应外键设置为空。比如：

class_=session.query(Class).filter(name="三年二班").first() #三年二班的class_id为1
session.delete(class_) #删除class_id为1的班级

当cascade不包含delete时，上述代码中的delete语句相当于执行了如下SQL语句：

UPDATE student SET class_id=None WHERE class_id=1;
DELETE FROM class WHERE class_id=1;
COMMIT;

执行后数据表class和student的内容变化如下所示：

class表：

class_id	name	level	address
2	五年一班	5	理想路520号3楼
3	五年二班	5	理想路520号3楼

student表：

student_id	class_id	name	age	gender	address	contactor
1	NULL	理想	10	男	静安区	Null
2	NULL	mark	10	女	静安区	Null
3	NULL	小马哥	9	女	闸口区	张三
4	2	张苗	10	男	宝山区	NULL
5	2	小黑	12	女	静安区	李四
6	2	喵喵	11	男	闸北区	NULL
7	1	韩永跃	10	男	静安区	NULL
8	3	小镜镜	12	男	闸北区	NULL
9	3	小镜子	12	女	宝山区	NULL

此时将表定义中的relationship的cascade属性设置为delete:

students=relationship("Student",backref="class",cascade="delete")

现在通过如下语句删除“五年一班”：

class_=session.query(Class).filter(name="五年一班").first() #五年一班的class_id为2
session.delete(class_) #删除class_id为2的班级

当cascade包含“delete”时，上述代码中的delete语句相当于执行了如下SQL语句：

DELETE FROM student WHERE class=2;
DELETE FROM class WHERE class=2;
COMMIT;

执行后数据库表class和student的内容变化如下表所示：

class表：

class_id	name	level	address
3	五年二班	5	理想路520号3楼

student表：

student_id	class_id	name	age	gender	address	contactor
1	NULL	理想	10	男	静安区	Null
2	NULL	mark	10	女	静安区	Null
3	NULL	小马哥	9	女	闸口区	张三
7	NULL	韩永跃	10	男	静安区	NULL
8	3	小镜镜	12	男	闸北区	NULL
9	3	小镜子	12	女	宝山区	NULL

4、delete-orphan级联

delete-orphan级联是指当子对象不再与任何父对象关联时，会自动将该子对象删除。设置父表与子表的relationship中的cascade包含“delete-orphan”：

students=relationship("Student",backref="class",cascade="delete-orphan")

通过如下代码将于班级“五年一班”关联的学生全部脱离：

class_=session.query(Class).filter(name="五年二班").first()
unattachedStudent=[]
while len(class_.students)>0:
    unattachedStudent.append(class_.students.pop()) #与父对象脱离
session.commit #显示地提交事务

上述代码中没有显示地删除任何学生，但由于使用了delete-orphan级联，所以被脱离出班级对象的学生会在session事务提交时会自动从数据库中删除。代码执行后数据库表中的内容的变化：

class表：

class_id	name	level	address
3	五年二班	5	理想路520号3楼

student表：

student_id	class_id	name	age	gender	address	contactor
1	NULL	理想	10	男	静安区	Null
2	NULL	mark	10	女	静安区	Null
3	NULL	小马哥	9	女	闸口区	张三
7	NULL	韩永跃	10	男	静安区	NULL