多对多基本方向数据库模式设计

Question

我对数据库设计相当陌生，可以就如何为学习项目设置架构提出一些建议。这个想法就像 Zork 这样的基于文本的冒险游戏。

获取 Room 数据库表：

class Room(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    title = db.Column(db.String(64), index=True)
    description = db.Column(db.String(512))

    north = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('room.id'))
    east = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('room.id'))
    west = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('room.id'))
    south = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('room.id'))

当用户在一个房间里时，他们可以向南、向北等方向移动。这些房间是链接在一起的。我觉得让外键成为表的一部分是错误的方法。我正在使用 postgres 和 sqlalchemy。我觉得有一种方法可以设计这些链接，而无需手动管理房间是否从数据库中删除等。

links_table = db.Table('directions',
    db.Column('north_id', db.Integer, db.ForeignKey('room.id')),
    db.Column('west_id', db.Integer, db.ForeignKey('room.id')),
    db.Column('east_id', db.Integer, db.ForeignKey('room.id')),
    db.Column('south_id', db.Integer, db.ForeignKey('room.id')))

这样的事情会是朝着正确方向迈出的一步吗？还是我需要一张north_to_south、south_to_north 的表格？

 north_to_south = db.Table('north_to_south',
    db.Column('north_id', db.Integer, db.ForeignKey('room.id')),
    db.Column('south_id', db.Integer, db.ForeignKey('room.id')))

Answer 1

不完全确定 SQL DB 是否是存储此类地图的正确工具，但您走在正确的轨道上，因为方向可以存储在 association table 或 SQLAlchemy 术语中，使用association object 模式。您可以通过制作关联表（例如(src_id, dst_id, dir)）来使您的模型更加灵活：

class Direction(db.Model):
    # Let the DB cascades remove directions, if a room is deleted.
    src_id = db.Column(db.ForeignKey('room.id', ondelete='CASCADE'),
                       primary_key=True)
    dst_id = db.Column(db.ForeignKey('room.id', ondelete='CASCADE'),
                       primary_key=True)
    # A point for further normalization, create a table for enumerating
    # direction labels.
    dir = db.Column(db.String(16), primary_key=True)

    # Since this model has multiple foreign keys referencing the same
    # target model, the relationships must be told which one to use.
    src = db.relationship('Room', foreign_keys=[src_id],
                          back_populates='directions')
    dst = db.relationship('Room', foreign_keys=[dst_id])

这还允许您使用另一个不错的 SQLAlchemy 功能：mapping a collection of related objects as a dictionary:

from sqlalchemy.orm.collections import attribute_mapped_collection

class Room(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    title = db.Column(db.String(64), index=True)
    description = db.Column(db.String(512))

    directions = db.relationship(
        'Direction', collection_class=attribute_mapped_collection('dir'),
        foreign_keys='[Direction.src_id]', passive_deletes=True,
        back_populates='src')

填写路线有点麻烦：

In [33]: r1 = Room(title='r1')

In [34]: r2 = Room(title='r2')

In [35]: r3 = Room(title='r3')

In [36]: r4 = Room(title='r4')

In [37]: r5 = Room(title='r5')

In [39]: for dir_, dst in zip(['north', 'east', 'south', 'west'],
    ...:                      [r2, r3, r4, r5]):
    ...:     r1.directions[dir_] = Direction(dir=dir_, dst=dst)
    ...:     

In [40]: db.session.add(r1)

In [41]: db.session.commit()

请注意，您必须同时使用方向作为键并将其传递给Direction 构造函数。理想情况下，您根本不必处理Direction。这可以使用association proxy 来实现：

from sqlalchemy.ext.associationproxy import association_proxy

class Room(db.Model):
    ...
    dirs = association_proxy(
        'directions', 'dst',
        creator=lambda dir_, dst: Direction(dir=dir_, dst=dst))

之后更容易添加路线：

In [87]: r6 = Room(title='r6')

In [88]: r2.dirs['up'] = r6

这使得访问给定变量的方向变得容易：

In [79]: where_to = input()
west

In [80]: r1.dirs[where_to]
Out[80]: <__main__.Room at 0x7fa652e4a320>