使用数据库数据模型生成 SQLAlchemy 模型、架构和 JSON 响应

将 Flask 和 SQLAlchemy 用于 Python Web 应用程序，我的目标是创建一个系统，在其中我可以：

1. 从现有 PostgreSQL 数据库导入数据模型，并将它们映射到相应 SQLAlchemy 模型中的字段
2. 使用这些 SQLAlchemy 模型自动生成架构。然后，该模式将用于对用户提交的数据执行数据验证。（我目前正在尝试使用 Marshmallow，但我愿意接受其他建议）。
3. 使用步骤 2 中生成的架构执行 JSON 响应格式化。（我目前正在尝试根据 JsonAPI 的架构格式化我的响应 - 如果需要，这可以更改，但我更喜欢它）。

所有这些都将打包在一个层中，在编写 API 时应允许简单的数据访问、验证和响应格式化，希望无需手动定义超出数据库中已存在的定义的数据模型或模式。这引出了我的问题：

我可以利用现有框架来完成我想要完成的所有事情吗？我并不期望有一个库可以完成所有工作，但我希望能够利用多个现有框架。然而，我遇到了直接冲突，特别是在步骤 2 和 3 中。到目前为止我一直尝试使用的堆栈如下：

• Flask（我的网络框架）
• SQLAlchemy（用于通过反射访问我的数据，见下文）
• Flask-Marshmallow（生成数据验证模式）
• Marshmallow-JsonAPI（根据 JsonAPI 规范格式化 JSON 响应）

我有第 1 步的解决方案：SQLAlchemy 的反射。这使我能够读取现有数据库中的表并将它们映射到 SQLAlchemy 模型。这效果很好。

步骤 2 和 3 的组合是它变得模糊的地方 - 我正在尝试使用 Flask-Marshmallow 和 Marshmallow-JsonAPI。烧瓶棉花糖有模型架构类 https://flask-marshmallow.readthedocs.io/en/latest/#flask_marshmallow.sqla.ModelSchema，它允许您通过向其传递现有的 SQLAlchemy 模型来生成架构。我可以将步骤 1 中生成的 SQLAlchemy 模型传递给它，满足步骤 2 的标准。至于 Marshmallow-JsonAPI，它的功能使您可以为模型定义架构，并且它将自动创建符合 JSONAPI 的响应，满足我的步骤 3 的标准。我可以单独获取这些框架中的每一个来完成我需要的操作。

不幸的是，由于我的架构必须继承 Flask-Marshmallow 和 Marshmallow-JSONAPI 中的架构类，因此我遇到了问题。我的“虚拟”类模型如下所示：

import flask
from marshmallow_jsonapi import Schema, fields
from sqlalchemy.ext.declarative import DeferredReflection
from flask_marshmallow import Marshmallow
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = flask.Flask(__name__)
DB = SQLAlchemy()
DB.init_app(app)
MA = Marshmallow(app)
DeferredReflection.prepare(DB.get_engine(app))

class Dummy(DeferredReflection, DB.Model):
    __tablename__ = "dummy"  # This model will be reflected from the Dummy table


class DummySchema(MA.ModelSchema, Schema):  # The problem line
    class Meta:
        model = Dummy  # Create schema for the Dummy model

在尝试启动我的 API 时，我收到如下奇怪的错误：

api_1        | [2017-01-05 23:16:13,379] ERROR in app: Exception on /api/dummy [POST]
api_1        | Traceback (most recent call last):
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/flask/app.py", line 1612, in full_dispatch_request
api_1        |     rv = self.dispatch_request()
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/flask/app.py", line 1598, in dispatch_request
api_1        |     return self.view_functions[rule.endpoint](**req.view_args)
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/flask_restful/__init__.py", line 477, in wrapper
api_1        |     resp = resource(*args, **kwargs)
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/flask/views.py", line 84, in view
api_1        |     return self.dispatch_request(*args, **kwargs)
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/flask_restful/__init__.py", line 587, in dispatch_request
api_1        |     resp = meth(*args, **kwargs)
api_1        |   File "/dummyproj/api/src/dummyproj/api/v1/dummy_resource.py", line 34, in post
api_1        |     dummy_schema = dummy.DummySchema()
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/marshmallow_sqlalchemy/schema.py", line 143, in __init__
api_1        |     super(ModelSchema, self).__init__(*args, **kwargs)
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/marshmallow_jsonapi/schema.py", line 81, in __init__
api_1        |     super(Schema, self).__init__(*args, **kwargs)
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/marshmallow/schema.py", line 358, in __init__
api_1        |     self._update_fields(many=many)
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/marshmallow/schema.py", line 750, in _update_fields
api_1        |     self.__set_field_attrs(ret)
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/marshmallow/schema.py", line 772, in __set_field_attrs
api_1        |     self.on_bind_field(field_name, field_obj)
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/marshmallow_jsonapi/schema.py", line 164, in on_bind_field
api_1        |     field_obj.load_from = self.inflect(field_name)
api_1        |   File "/usr/local/lib/python3.5/site-packages/marshmallow_jsonapi/schema.py", line 190, in inflect
api_1        |     return self.opts.inflect(text) if self.opts.inflect else text
api_1        | AttributeError: 'SchemaOpts' object has no attribute 'inflect'

看来，由于我的 Schema 类继承自两个不同的超类，因此会导致问题。我希望这两个棉花糖库非常兼容，但似乎确实有一个issue https://github.com/marshmallow-code/marshmallow-jsonapi/issues/3有了这个。

所有这一切的结果是我不太确定下一步该尝试什么。我并不是真的期待任何有关 Marshmallow 框架的具体建议，更多只是想展示我的思路。是否有围绕这种设计的最佳实践，或者我是否试图一次解决太多问题？

（对于 Python 和 SO 来说都是新的 - 如果有任何不清楚的地方，我们深表歉意）。

我成功组合了 marshmallow-jsonapi + marshmallow-sqlalchemy。这就是魔法：

import marshmallow
import marshmallow_jsonapi
import marshmallow_jsonapi.flask
import marshmallow_sqlalchemy

import myapp.database as db


def make_jsonapi_schema_class(model_class):
    class SchemaOpts(marshmallow_sqlalchemy.SQLAlchemyAutoSchemaOpts, marshmallow_jsonapi.SchemaOpts):
        pass

    class Schema(marshmallow_sqlalchemy.SQLAlchemyAutoSchema, marshmallow_jsonapi.flask.Schema):
        OPTIONS_CLASS = SchemaOpts

        @marshmallow.post_load
        def make_instance(self, data, **kwargs):
            # Return deserialized data as a dict, not a model instance
            return data

        # You can add default behavior here, for example
        # id = fields.Str(dump_only=True)

    # https://marshmallow-sqlalchemy.readthedocs.io/en/latest/recipes.html#automatically-generating-schemas-for-sqlalchemy-models
    class Meta:
        # Marshmallow-SQLAlchemy
        model = model_class
        sqla_session = db.session

        # Marshmallow-JSONAPI
        type_ = model_class.__name__.lower()
        self_view = type_ + '_detail'
        self_view_kwargs = {'id': '<id>'}
        self_view_many = type_ + '_list'

    schema_class = type(model_class.__name__ + 'Schema', (Schema,), {'Meta': Meta})
    return schema_class

然后你打电话

FooSchema = make_jsonapi_schema_class(Foo)

从 SQLAlchemy 声明性模型生成 Marshmallow 架构类。如果您想自定义它，您可以依次子类化该类。

（为了实现 REST API，我使用Flask-REST-JSONAPI https://flask-rest-jsonapi.readthedocs.io/，它构建在 Flask + SQLAlchemy + marshmallow-jsonapi 之上。）