分页查询及其拓展应用案例

分页查询

分页查询是处理大量数据时常用的技术，通过分页可以将数据分成多个小部分，方便用户逐页查看。SQLAlchemy 提供了简单易用的方法来实现分页查询。

本篇我们也会在最终实现这样的分页效果：

1. 什么是分页查询

分页查询是将查询结果按照一定数量分成多页展示，每页显示固定数量的记录。分页查询通常使用两个参数：

• limit ：每页显示的记录数量。
• offset ：跳过的记录数量。

例如，要查询第二页，每页显示 10 条记录：

• limit ：10
• offset ：10

2. 使用 SQLAlchemy 实现分页查询

基本查询

首先，我们需要一个基本的查询来获取数据：

import db
from model import Student

def basic_query():
    students = db.session.query(Student).all()
    for stu in students:
        print(stu.to_dict())

使用 limit 和 offset

前文中，我们已经了解到 SQLAlchemy 提供了 limit 和 offset 方法来实现分页查询。 limit 限制返回的记录数量， offset 跳过指定数量的记录。

import db
from model import Student

def paginated_query(page, per_page):
    q = db.select(Student).limit(per_page).offset((page - 1) * per_page)
    students = db.session.execute(q).scalars()
    for stu in students:
        print(stu.to_dict())

例如，要获取第 2 页，每页显示 10 条记录：

paginated_query(2, 10)

对应的 SQL 语句：

SELECT * FROM tb_student LIMIT 10 OFFSET 10;

3. 前后端实现分页功能

后端分页

在后端实现分页功能时，可以创建一个函数来处理分页逻辑。这个函数接受 page 和 per_page 参数，并返回当前页的数据和总页数。

import db
from model import Student

def get_paginated_students(page, per_page):
    total = db.session.query(Student).count()
    q = db.select(Student).limit(per_page).offset((page - 1) * per_page)
    students = db.session.execute(q).scalars()
    
    return {
        'total': total,
        'page': page,
        'per_page': per_page,
        'pages': (total + per_page - 1) // per_page,
        'data': [stu.to_dict() for stu in students]
    }

前端分页

在前端实现分页时，可以使用后端提供的分页数据来渲染页面：

{
    "total": 100,
    "page": 2,
    "per_page": 10,
    "pages": 10,
    "data": [
        {"id": 11, "name": "Student 11", ...},
        {"id": 12, "name": "Student 12", ...},
        ...
    ]
}

前端可以根据这些数据渲染分页控件和当前页的数据。

[拓展] Flask 分页演示

下面是一个前后端不分离的 Flask 项目，代码文件比较多，你需要自行理一下。同时也要保证 Flask 、 Flask-SQLAlchemy 与 Flask-MysqlDB 的安装。

pip install flask
pip install flask-sqlalchemy  # 兼容 Flask 的 SQLAlchemy 框架，提供 ORM 功能
pip install flask-mysqldb  # 为 Flask-SQLAlchemy 提供 MySQL 驱动

Flask 项目目录如下：

flask_app/  # 项目目录
├── templates/  # 模板目录
│   └── list.html  # 模板文件
├── config.py  # Flask 配置文件
├── db.py  # 数据库核心文件，包含重要操作
├── manage.py  # Flask 路由和业务视图文件
└── models.py  # 数据库模型文件

首先看一下配置文件 config.py ：

class Config:
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = 'mysql://root:0908@localhost:3306/db_flask_demo_school?charset=utf8mb4'  # 数据库连接。自行替换数据库用户名称和密码以及实际数据库名
    SQLALCHEMY_ECHO = False  # 是否打印执行的 SQL 语句及其耗时
    DEBUG = True  # 是否启用调试模式

db.py

"""
Create database:
    > create database db_flask_demo_school charset=utf8mb4
"""
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from sqlalchemy import *

db = SQLAlchemy()

models.py

from db import *


class Student(db.Model):
    __tablename__ = 'tb_student2'

    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, comment="主键")
    name = db.Column(db.String(15), index=True, comment="姓名")
    age = db.Column(db.SmallInteger, comment="年龄")
    sex = db.Column(db.Boolean, comment="性别")
    email = db.Column(db.String(128), unique=True, comment="邮箱地址")
    money = db.Column(db.Numeric(10, 2), default=0.0, comment="钱包")

    def to_dict(self):
        return {
            'id': self.id,
            'name': self.name,
            'age': self.age,
            'sex': self.sex,
            'email': self.email,
            'money': float(self.money)
        }

    def __repr__(self):
        return f'<{self.__class__.__name__}: {self.name}>'

然后就是 manage.py ，编写了路由与业务代码：

from pathlib import Path
from flask import Flask, jsonify, request, render_template
from config import Config
from models import db, Student

app = Flask(__name__, template_folder='./templates')
app.config.from_object(Config)

db.init_app(app)


@app.route('/', methods=['GET'])
def index():
    """没啥用，勿看"""
    title = Path(__file__).name
    return title


@app.route('/students', methods=['POST'])
def create_student():
    """采集访问的信息，创建学生"""
    sex = request.form.get('sex')
    sex = int(sex) if sex.isdigit() else 0
    student = Student(
        name=request.form.get('name', '未知'),
        age=request.form.get('age', 0),
        sex=bool(sex),
        email=request.form.get('email', ''),
        money=request.form.get('money', 0),
    )
    if request.form.get('id', None) is not None:
        student.id = request.form['id']

    db.session.add(student)
    db.session.commit()
    return jsonify({
        'success': True,
        'data': student.to_dict(),
        'msg': 'success'
    }), 201


@app.route('/students', methods=['DELETE'])
def delete_students():
    """删除学生表的所有记录"""
    db.session.execute(db.delete(Student))
    db.session.commit()
    return jsonify({
        'success': True,
        'data': None,
        'msg': 'success'
    })


@app.route('/students', methods=['GET'])
def get_students():
    # 旧版本 2.x 获取全部数据
    # students = Student.query.all()
    # 新版本 3.1.x 获取全部数据
    students = db.session.execute(db.select(Student).where()).scalars()
    return jsonify({
        'success': True,
        'data': {
            'count': Student.query.count(),
            'students': [student.to_dict() for student in students]
        },
        'msg': 'success'
    })


@app.route('/students/<int:student_id>', methods=['GET'])
def get_student(student_id):
    # 根据主键查询数据，不存在则为 None
    student = db.session.get(Student, student_id)
    if not student:
        return jsonify({
            'success': False,
            'data': None,
            'msg': 'student not found'
        })

    return jsonify({
        'success': True,
        'data': student.to_dict(),
        'msg': 'success'
    })


@app.route('/students/data', methods=['GET'])
def students_data():
    """这里是分页器的使用，不同于我们所使用的 limit 和 offset 需要自己编写"""
    # 不采取数据分页时，大量数据时会导致服务器运存膨胀，这是非常不妥的
    page = request.args.get('page', 1, type=int)
    per_page = request.args.get('size', 3, type=int)
    # 创建分页器对象
    pagination = Student.query.paginate(page=page, per_page=per_page, max_per_page=20)
    print('当前页对象', pagination)
    print('总数据量', pagination.total)
    print('当前页数据列表', pagination.items)
    print('总页码', pagination.pages)
    print()
    print('是否有上一页', pagination.has_prev)
    print('上一页页码', pagination.prev_num)
    print('上一页对象', pagination.prev())
    print('上一页对象的数据列表', pagination.prev().items)
    print()
    print('是否有下一页', pagination.has_next)
    print('下一页页码', pagination.next_num)
    print('下一页对象', pagination.next())
    print('下一页对象的数据列表', pagination.next().items)

    # """前后端分离推荐使用的 json 结果，这里没用到"""
    data = {
        "page": pagination.page,  # 当前页码
        "pages": pagination.pages,  # 总页码
        "has_prev": pagination.has_prev,  # 是否有上一页
        "prev_num": pagination.prev_num,  # 上一页页码
        "has_next": pagination.has_next,  # 是否有下一页
        "next_num": pagination.next_num,  # 下一页页码
        "items": [{
            "id": item.id,
            "name": item.name,
            "age": item.age,
            "sex": item.sex,
            "money": item.money,
        } for item in pagination.items]
    }

    return render_template('list.html', **locals())


if __name__ == '__main__':
    with app.app_context():
        db.drop_all()  # 启动时先删除相关表，后创建相关表
        db.create_all()
    app.run('0.0.0.0', 9527)

最后就是 list.html 这个模板文件，呈现一个分页的演示：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        body {
            font-family: Arial, sans-serif;
            background-color: #f4f7fa;
            color: #333;
        }

        table {
            border-collapse: collapse;
            margin: 50px auto;
            width: 80%;
            box-shadow: 0 2px 10px rgba(0, 0, 0, 0.1);
            background-color: #fff;
        }

        th, td {
            padding: 12px 15px;
            text-align: center;
        }

        th {
            background-color: #007bff;
            color: #fff;
            text-transform: uppercase;
        }

        tr:nth-child(even) {
            background-color: #f2f2f2;
        }

        tr:hover {
            background-color: #e9f5ff;
        }

        .page {
            margin: 20px auto;
            text-align: center;
        }

        .page a, .page span {
            padding: 8px 16px;
            margin: 0 4px;
            color: #007bff;
            background: #fff;
            border: 1px solid #007bff;
            border-radius: 4px;
            text-decoration: none;
            transition: background-color 0.3s, color 0.3s;
        }

        .page a:hover {
            background-color: #007bff;
            color: #fff;
        }

        .page span {
            background-color: #007bff;
            color: #fff;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <table border="1" align="center" width="600">
        <tr>
           <th>ID</th>
           <th>Age</th>
           <th>Name</th>
           <th>Sex</th>
           <th>Money</th>
        </tr>
        {% for student in pagination.items %}
        <tr>
           <td>{{ student.id }}</td>
           <td>{{ student.age }}</td>
           <td>{{ student.name }}</td>
           <td>{{ "男" if student.sex else "女" }}</td>
           <td>{{ student.money }}</td>
        </tr>
        {% endfor %}
        <tr align="center">
            <td colspan="5" class="page">
                {% if pagination.has_prev %}
                <a href="?page=1">首 页</a>
                <a href="?page={{ pagination.page - 1 }}">上一页</a>
                <a href="?page={{ pagination.page - 1 }}">{{ pagination.page - 1 }}</a>
                {% endif %}
                <span>{{ pagination.page }}</span>
                {% if pagination.has_next %}
                <a href="?page={{ pagination.page + 1 }}">{{ pagination.page + 1 }}</a>
                <a href="?page={{ pagination.page + 1 }}">下一页</a>
                <a href="?page={{ pagination.pages }}">尾 页</a>
                {% endif %}
            </td>
        </tr>
    </table>
</body>
</html>

为了确保能够有一定数量的数据，请你另外新建一个 request.py ，用于创建大量数据（如果你知道 faker 的使用，也可以自己弄一些数据），先启动 manage.py ，保证后端服务的开启和路由可用，然后直接运行该文件后可添加测试数据：

# request.py
import requests  # pip install requests

students = [  # 虚拟数据，务必当真
    {
        'name': '王毅',
        'age': 21,
        'sex': 1,
        'email': 'wangyi@gmail.com',
        'money': 4488.5
    },
    {
        'name': '张晓',
        'age': 19,
        'sex': 0,
        'email': 'zhangxiao@example.com',
        'money': 2389.75
    },
    {
        'name': '李春阳',
        'age': 23,
        'sex': 1,
        'email': 'lichunyang@outlook.com',
        'money': 6715.32
    },
    {
        'name': '刘瑞',
        'age': 20,
        'sex': 0,
        'email': 'liurui@yahoo.com',
        'money': 3456.89
    },
    {
        'name': '陈欢',
        'age': 22,
        'sex': 1,
        'email': 'chenhuan@gmail.com',
        'money': 5678.12
    },
    {
        'name': '吴娜',
        'age': 18,
        'sex': 0,
        'email': 'wuna@example.org',
        'money': 1234.56
    },
    {
        'name': '赵丹',
        'age': 24,
        'sex': 0,
        'email': 'zhaoda@outlook.com',
        'money': 7890.43
    },
    {
        'name': '孙宇',
        'age': 21,
        'sex': 1,
        'email': 'sunyu@yahoo.co.jp',
        'money': 4567.89
    },
    {
        'name': '黄宇',
        'age': 19,
        'sex': 1,
        'email': 'huangyu@gmail.com',
        'money': 2345.67
    },
    {
        'name': '杨静',
        'age': 22,
        'sex': 0,
        'email': 'yangjing@example.com',
        'money': 6789.01
    }
]
for student in students:
    response = requests.request('POST', 'http://127.0.0.1:9527/students', data=student)
    print('添加一条记录', response.json())

确定 Flask 项目正常启动，并且上面的数据也完成了注入，如果你发现启动失败了，请检查路由、数据库连接是否有问题，你可能需要一定的 Flask 基础知识。接下来如何访问我们渲染的模板呢？

根据路由视图和设置的访问端口（9527）：

@app.route('/students/data', methods=['GET'])
def students_data():
    ...
    return render_template('list.html', **locals())

我们直接在浏览器访问： http://127.0.0.1:9527/students/data 这个地址即可。

上述案例是演示所用，随意写的，小部分代码参考了某机构的教程代码示例，平台原因无法标注，路由设计也是很随便的，这种代码如果存在版权纠纷，emmm.....，请联系我删除，谢谢。无私开源，只为搞懂后端开发的学习，请勿钻牛角……