【SQLAlchemy系列】 SQLAlchemy 中的多条件查询：or*与 in*操作符

在现代 Web 应用开发中，数据库查询是不可或缺的核心功能。SQLAlchemy 作为 Python 中最流行的 ORM 工具之一，提供了强大而灵活的查询接口。

一、SQLAlchemy 查询基础

SQLAlchemy 的查询构建基于其强大的表达式语言，允许开发者以 Pythonic 的方式构建复杂的 SQL 查询。基本的查询结构通常包括session.query()方法配合filter()方法使用，后者用于添加各种条件限制。

例如，一个简单的查询可能如下：

from models import ProviderModel# 查询所有配置不为空的ProviderModel记录
records = db.session.query(ProviderModel).filter(ProviderModel.encrypted_config.isnot(None)
).all()

在实际业务场景中，我们经常需要更复杂的查询条件，特别是当某个字段需要匹配多个可能值时。这时就需要引入逻辑操作符来构建复合条件。

二、or_操作符的使用场景与实现

1. or_操作符的基本概念

SQLAlchemy 的or_操作符用于实现逻辑"或"运算，允许查询满足多个条件中至少一个的记录。它对应于 SQL 中的 OR 关键字，但在 SQLAlchemy 中以函数式的方式使用。

2. 典型应用场景

在文章开头提到的例子中，我们需要查询model_type字段值为’text-generation’或’embeddings’的记录。使用or_操作符的解决方案如下：

from sqlalchemy import or_provider_models = db.session.query(ProviderModel).filter(ProviderModel.encrypted_config.isnot(None),ProviderModel.provider_name != 'openai',or_(ProviderModel.model_type == 'text-generation',ProviderModel.model_type == 'embeddings'),ProviderModel.conf_type == '0'
).all()

3. or_操作符的优势

1. 明确性：清晰地表达了"或"逻辑关系，代码可读性强
2. 灵活性：可以组合任意数量和类型的条件
3. 可扩展性：可以与其他逻辑操作符(如and_, not_)嵌套使用

4. 高级用法

or_操作符可以嵌套使用，构建更复杂的逻辑：

from sqlalchemy import and_, or_# 更复杂的条件组合
query = db.session.query(ProviderModel).filter(or_(and_(ProviderModel.model_type == 'text-generation',ProviderModel.provider_name.like('%ai%')),and_(ProviderModel.model_type == 'embeddings',ProviderModel.conf_type.in_(['0', '1'])))
)

三、in_操作符的简洁替代方案

1. in_操作符简介

当需要检查字段值是否存在于一个预定义的集合中时，in_操作符提供了更简洁的语法。它对应于 SQL 中的 IN 关键字。

2. 使用示例

同样的查询需求可以用in_操作符更简洁地表达：

provider_models = db.session.query(ProviderModel).filter(ProviderModel.encrypted_config.isnot(None),ProviderModel.provider_name != 'openai',ProviderModel.model_type.in_(['text-generation', 'embeddings']),ProviderModel.conf_type == '0'
).all()

3. in_操作符的优势

1. 简洁性：代码更短，更易读
2. 性能：数据库通常对 IN 操作有优化
3. 可维护性：当需要添加更多匹配值时，只需扩展列表

4. 注意事项

• 对于非常大的值列表(如上千个)，IN 查询可能性能不佳
• 某些数据库对 IN 列表的长度有限制
• 对于 NULL 值的处理需要特别注意

四、or与 in的性能比较

在实际应用中，or_和in_在功能上是等价的，但性能表现可能有所不同：

1. 小规模数据：两者性能差异不大
2. 大规模数据：in_通常更高效，特别是当数据库能够使用索引时
3. 执行计划：不同数据库可能对这两种写法生成不同的执行计划

建议在实际应用中通过 EXPLAIN 分析两种写法的执行计划，选择最优方案。

五、实际应用中的最佳实践

1. 代码可读性优先：对于少量选项(2-3 个)，or_可能更清晰；对于更多选项，in_更合适
2. 动态条件构建：当条件需要动态生成时，in_通常更方便
3. 混合使用：复杂查询中可以混合使用两种方式
4. 测试验证：始终验证生成的 SQL 是否符合预期

# 动态构建查询条件的例子
allowed_types = get_allowed_model_types()  # 返回['text-generation', 'embeddings', ...]query = db.session.query(ProviderModel).filter(ProviderModel.model_type.in_(allowed_types)
)

六、其他相关操作符

除了or_和in_，SQLAlchemy 还提供了其他有用的操作符：

1. and_：逻辑"与"(通常用逗号隐式表示)
2. not_：逻辑"非"
3. like/ilike：模式匹配
4. between：范围查询
5. is_null/isnot_null：NULL 值检查

七、复杂查询示例

结合多种操作符的复杂查询示例：

from sqlalchemy import and_, or_, not_query = db.session.query(ProviderModel).filter(ProviderModel.encrypted_config.isnot(None),or_(and_(ProviderModel.provider_name != 'openai',ProviderModel.model_type.in_(['text-generation', 'embeddings'])),and_(ProviderModel.provider_name == 'special',not_(ProviderModel.model_type == 'deprecated'))),ProviderModel.conf_type == '0'
).order_by(ProviderModel.created_at.desc())

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