以下是关于 Python 中常用数据库 ORM（对象关系映射）框架的详细介绍，以及它们的特点、适用场景和对比。

​1. Django ORM​

  • ​简介​：Django 框架自带的 ORM，深度集成于 Django 生态，适合全栈 Web 开发。

  • ​特点​：

    • ​声明式模型​：通过定义 models.Model 子类自动生成数据库表。

    • ​自动迁移​：内置 makemigrations 和 migrate 命令管理数据库变更。

    • ​查询 API​：链式调用（如 filter(), exclude(), annotate()），支持复杂查询。

    • ​事务支持​：通过 transaction.atomic() 管理事务。

  • ​优点​：开箱即用，与 Django 无缝集成，适合快速开发。

  • ​缺点​：灵活性较低，脱离 Django 无法独立使用。

  • ​适用场景​：基于 Django 的 Web 项目。

​示例代码​：

from django.db import models

class User(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    email = models.EmailField(unique=True)

# 查询示例
users = User.objects.filter(name__startswith='A')

​2. SQLAlchemy​

  • ​简介​：功能强大且灵活的 ORM，支持多种数据库（如 PostgreSQL、MySQL、SQLite 等）。

  • ​特点​：

    • ​双重模式​：提供低层 SQL 表达式语言（Core）和高层 ORM。

    • ​复杂查询​：支持联表查询、子查询、窗口函数等高级 SQL 功能。

    • ​异步支持​：通过 asyncpg 或 aiomysql 实现异步操作（需 SQLAlchemy 1.4+）。

    • ​会话管理​：通过 Session 对象管理事务和对象状态。

  • ​优点​：灵活、功能全面，适合复杂业务场景。

  • ​缺点​：学习曲线较高，配置相对复杂。

  • ​适用场景​：需要复杂查询或非 Django 项目（如 Flask、FastAPI）。

​示例代码​：

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

Base = declarative_base()
engine = create_engine('sqlite:///example.db')
Session = sessionmaker(bind=engine)

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String)
    email = Column(String, unique=True)

Base.metadata.create_all(engine)

# 插入数据
session = Session()
user = User(name="Alice", email="alice@example.com")
session.add(user)
session.commit()

​3. Peewee​

  • ​简介​：轻量级 ORM，语法简洁，适合小型项目或快速原型开发。

  • ​特点​：

    • ​简洁 API​：通过链式方法（如 .where(), .join()）构建查询。

    • ​支持扩展​：插件系统支持多种数据库（如 PostgreSQL、MySQL）。

    • ​迁移工具​：需配合 peewee-migrations 等第三方库使用。

  • ​优点​：学习成本低，代码简洁。

  • ​缺点​：功能有限，不适合复杂业务逻辑。

  • ​适用场景​：小型项目或快速开发。

​示例代码​：

from peewee import SqliteDatabase, Model, CharField

db = SqliteDatabase('example.db')

class User(Model):
    name = CharField()
    email = CharField(unique=True)

    class Meta:
        database = db

db.connect()
db.create_tables([User])

# 查询示例
users = User.select().where(User.name.startswith('A'))

​4. Tortoise ORM​

  • ​简介​：专为异步编程设计的 ORM，兼容 asyncio 框架（如 FastAPI）。

  • ​特点​：

    • ​异步支持​：原生支持 async/await 语法。

    • ​Django 风格​：模型定义类似 Django ORM。

    • ​迁移工具​：内置 aerich 管理数据库迁移。

  • ​优点​：适合现代异步应用。

  • ​缺点​：社区和文档资源较少。

  • ​适用场景​：基于异步框架（如 FastAPI）的项目。

​示例代码​：

from tortoise import fields, models
from tortoise.contrib.fastapi import register_tortoise

class User(models.Model):
    id = fields.IntField(pk=True)
    name = fields.CharField(max_length=100)
    email = fields.CharField(max_length=255, unique=True)

# 异步查询示例
async def get_users():
    return await User.filter(name__startswith='A')

​5. PonyORM​

  • ​简介​：通过 Python 生成器语法编写查询的 ORM。

  • ​特点​：

    • ​独特查询语法​：使用 Python 生成器表达式生成 SQL。

    • ​自动懒加载​：优化数据库访问。

    • ​图形化编辑器​：内置数据库模型设计工具。

  • ​优点​：语法直观，适合 Python 开发者。

  • ​缺点​：社区较小，性能不如 SQLAlchemy。

  • ​适用场景​：偏好 Pythonic 语法的项目。

​示例代码​：

from pony.orm import Database, Required, db_session

db = Database('sqlite', 'example.db')

class User(db.Entity):
    name = Required(str)
    email = Required(str, unique=True)

db.generate_mapping(create_tables=True)

@db_session
def get_users():
    return User.select(lambda u: u.name.startswith('A'))

​如何选择？​​

​框架​

​适用场景​

​优势​

​劣势​

Django ORM

Django 项目

集成度高，迁移方便

灵活性低

SQLAlchemy

复杂查询、非 Django 项目

功能强大，支持异步

学习曲线高

Peewee

小型项目或快速开发

轻量简洁

功能有限

Tortoise ORM

异步应用（如 FastAPI）

异步原生支持

社区资源较少

PonyORM

偏好 Pythonic 语法

独特查询语法

性能较低

​总结​

  • ​Django 开发者​：直接使用 Django ORM。

  • ​需要复杂 SQL 或异步支持​：选择 SQLAlchemy 或 Tortoise ORM。

  • ​小型项目或快速开发​：考虑 Peewee。

  • ​尝试新语法​：PonyORM 提供独特的生成器表达式查询。