小马（ORM）如何完成其花样？(How Pony (ORM) does its tricks?)

小马ORM确实发电机式变换成SQL的好的技巧。例：

>>> select(p for p in Person if p.name.startswith('Paul'))
        .order_by(Person.name)[:2]

SELECT "p"."id", "p"."name", "p"."age"
FROM "Person" "p"
WHERE "p"."name" LIKE "Paul%"
ORDER BY "p"."name"
LIMIT 2

[Person[3], Person[1]]
>>>

我知道Python有精彩的自省和元编程内置的，但这个库是如何能够无需预处理翻译发电机体现在哪里？它看起来像变魔术一样。

[更新]

搅拌机中写道：

下面是该文件，你是后。看来使用一些魔法的反省重建发电机。我不知道，如果它支持Python语法的100％，但是这是很酷。 - 搅拌机

我在想他们是从发电机表达协议探索了一些功能，但看这个文件，看见ast涉及模块...不，他们没有检查节目源上的苍蝇，是什么人？令人兴奋...

@BrenBarn：如果我尝试调用外部发生器select函数调用，其结果是：

>>> x = (p for p in Person if p.age > 20)
>>> x.next()
Traceback (most recent call last):
  File "<interactive input>", line 1, in <module>
  File "<interactive input>", line 1, in <genexpr>
  File "C:\Python27\lib\site-packages\pony\orm\core.py", line 1822, in next
    % self.entity.__name__)
  File "C:\Python27\lib\site-packages\pony\utils.py", line 92, in throw
    raise exc
TypeError: Use select(...) function or Person.select(...) method for iteration
>>>

好像他们正在做的更神秘的咒语像检查select函数调用和处理Python的抽象语法树语法上飞。

我还是想看到有人解释它的来源是远远超出了我的魔法水平。

小马ORM笔者就在这里。

小马把Python发电机到SQL查询中的三个步骤：

生成的字节码进行反编译和重建产生AST（抽象语法树）
Python的AST翻译成“抽象SQL” - 一个SQL查询的通用基于列表的表示
转换抽象SQL表示到特定数据库相关的SQL方言

最复杂的部分是第二步，在小马必须了解Python表达式的“意义”。看来你是最感兴趣的第一步，所以让我解释一下如何反编译工作。

让我们考虑这个查询：

>>> from pony.orm.examples.estore import *
>>> select(c for c in Customer if c.country == 'USA').show()

这将被转换成下面的SQL：

SELECT "c"."id", "c"."email", "c"."password", "c"."name", "c"."country", "c"."address"
FROM "Customer" "c"
WHERE "c"."country" = 'USA'

和下面是该查询将要打印出的结果：

id|email              |password|name          |country|address  
--+-------------------+--------+--------------+-------+---------
1 |john@example.com   |***     |John Smith    |USA    |address 1
2 |matthew@example.com|***     |Matthew Reed  |USA    |address 2
4 |rebecca@example.com|***     |Rebecca Lawson|USA    |address 4

的select()函数接受蟒发生器作为参数，然后分析其字节码。我们可以得到使用标准Python这个生成的字节码指令dis模块：

>>> gen = (c for c in Customer if c.country == 'USA')
>>> import dis
>>> dis.dis(gen.gi_frame.f_code)
  1           0 LOAD_FAST                0 (.0)
        >>    3 FOR_ITER                26 (to 32)
              6 STORE_FAST               1 (c)
              9 LOAD_FAST                1 (c)
             12 LOAD_ATTR                0 (country)
             15 LOAD_CONST               0 ('USA')
             18 COMPARE_OP               2 (==)
             21 POP_JUMP_IF_FALSE        3
             24 LOAD_FAST                1 (c)
             27 YIELD_VALUE         
             28 POP_TOP             
             29 JUMP_ABSOLUTE            3
        >>   32 LOAD_CONST               1 (None)
             35 RETURN_VALUE

小马ORM具有功能decompile()模块内pony.orm.decompiling其可以恢复从字节码的AST：

>>> from pony.orm.decompiling import decompile
>>> ast, external_names = decompile(gen)

在这里，我们可以看到AST节点的文字表述：

>>> ast
GenExpr(GenExprInner(Name('c'), [GenExprFor(AssName('c', 'OP_ASSIGN'), Name('.0'),
[GenExprIf(Compare(Getattr(Name('c'), 'country'), [('==', Const('USA'))]))])]))

现在让我们来看看如何decompile()函数的工作。

的decompile()函数创建了一个Decompiler对象，它实现了访问者模式。反编译实例都有字节码指令一个接一个。对于每一个指令的反编译器对象调用它自己的方法。此方法的名称为等于当前字节代码指令的名称。

当Python计算的表达式，它使用堆栈，其存储计算的中间结果。反编译对象也有它自己的堆栈，但该堆栈存储表达式的计算，但AST节点用于表达的不结果。

当用于下一个字节代码指令的反编译方法被调用，它需要AST节点从堆栈，它们组合成一个新的AST节点，然后把该节点上的堆栈的顶部。

例如，让我们看看如何子表达式c.country == 'USA'计算。对应的字节码片段是：

              9 LOAD_FAST                1 (c)
             12 LOAD_ATTR                0 (country)
             15 LOAD_CONST               0 ('USA')
             18 COMPARE_OP               2 (==)

所以，反编译对象执行以下操作：

调用decompiler.LOAD_FAST('c') 该方法提出的Name('c')节点上的反编译堆栈的顶部。
调用decompiler.LOAD_ATTR('country') 此方法采用的Name('c')节点从堆栈，造成Geattr(Name('c'), 'country')节点，并把它在堆栈的顶部。
调用decompiler.LOAD_CONST('USA') 该方法会将Const('USA')节点上的堆栈的顶部。
调用decompiler.COMPARE_OP('==') 该方法从堆栈有两个节点（GETATTR和const），并提出Compare(Getattr(Name('c'), 'country'), [('==', Const('USA'))])上在堆栈的顶部。