💻 Примеры: полный скрипт практикума

Пример 1: Настройка окружения

Полный скрипт для запуска всех задач практикума в SQLite in-memory базе:

# practice_setup.py
from sqlalchemy import create_engine, func, ForeignKey, String, Integer
from sqlalchemy.orm import (
    DeclarativeBase, Mapped, mapped_column,
    relationship, Session
)
from typing import List, Optional

# --- Базовый класс ---
class Base(DeclarativeBase):
    pass

# --- Модели ---
class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

    id: Mapped[int] = mapped_column(primary_key=True)
    name: Mapped[str] = mapped_column(String(50))
    age: Mapped[int] = mapped_column(Integer)
    addresses: Mapped[List["Address"]] = relationship(
        "Address",
        back_populates="user",
        cascade="all, delete-orphan"
    )

    def __repr__(self) -> str:
        return f"User(id={self.id}, name={self.name!r}, age={self.age})"


class Address(Base):
    __tablename__ = 'addresses'

    id: Mapped[int] = mapped_column(primary_key=True)
    description: Mapped[Optional[str]] = mapped_column(String(255))
    user_id: Mapped[int] = mapped_column(ForeignKey('users.id'))
    user: Mapped["User"] = relationship("User", back_populates="addresses")

    def __repr__(self) -> str:
        return f"Address(id={self.id}, description={self.description!r})"


# --- Создание таблиц ---
engine = create_engine('sqlite:///:memory:', echo=False)
Base.metadata.create_all(engine)

Пример 2: Заполнение тестовыми данными

with Session(engine) as session:
    users_data = [
        User(name="Alice", age=25),
        User(name="Bob", age=30),
        User(name="Charlie", age=22),
        User(name="Diana", age=35),
        User(name="Eve", age=28),
        User(name="Frank", age=22),   # одинаковый возраст с Charlie
    ]
    session.add_all(users_data)
    session.flush()  # получить id без коммита

    addresses_data = [
        Address(description="Berlin", user=users_data[0]),   # Alice
        Address(description="Paris", user=users_data[1]),    # Bob
        Address(description="Berlin", user=users_data[2]),   # Charlie
        Address(description="London", user=users_data[3]),   # Diana
        # Eve и Frank — без адресов
    ]
    session.add_all(addresses_data)
    session.commit()
    print("Тестовые данные загружены")

Пример 3: Типовые запросы каждого блока

Блок 1 — поиск и фильтрация

with Session(engine) as session:
    # Найти пользователя по имени
    user = session.query(User).filter(User.name == "Alice").first()
    print(user)  # User(id=1, name='Alice', age=25)

    # Все старше 20
    older = session.query(User.name).filter(User.age > 20).all()
    print([u.name for u in older])  # ['Alice', 'Bob', 'Charlie', ...]

    # Топ-4 по алфавиту
    top4 = session.query(User.name).order_by(User.name).limit(4).all()
    print([u.name for u in top4])  # ['Alice', 'Bob', 'Charlie', 'Diana']

Блок 2 — агрегации

with Session(engine) as session:
    avg_age = session.query(func.avg(User.age)).scalar()
    print(f"Средний возраст: {avg_age:.1f}")  # 27.0

    max_age = session.query(func.max(User.age)).scalar()
    min_age = session.query(func.min(User.age)).scalar()
    print(f"Макс: {max_age}, Мин: {min_age}")  # 35, 22

    # Группировка по возрасту
    groups = session.query(User.age, func.count(User.id)).group_by(User.age).all()
    for age, cnt in groups:
        print(f"Возраст {age}: {cnt} чел.")
    # Возраст 22: 2 чел.  (Charlie + Frank)
    # Возраст 25: 1 чел.  ...

Блок 3 — JOIN

with Session(engine) as session:
    # INNER JOIN: пользователи с адресами
    rows = (
        session.query(User.name, Address.description)
        .join(User.addresses)
        .all()
    )
    for name, addr in rows:
        print(f"{name} -> {addr}")
    # Alice -> Berlin
    # Bob -> Paris ...

    # LEFT JOIN: пользователи БЕЗ адресов
    no_addr = (
        session.query(User.name)
        .outerjoin(User.addresses)
        .filter(Address.id.is_(None))
        .all()
    )
    print([u.name for u in no_addr])  # ['Eve', 'Frank']