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1. 角色模型设计与数据库关系映射实现

（使用FastAPI+Tortoise-ORM完整实现方案）

1.1 角色模型基础结构设计

在权限管理系统中，角色模型需要包含以下核心字段：

# 环境要求：Python 3.8+, 安装依赖包
# pip install fastapi==0.78.0 tortoise-orm==0.19.3 pydantic==1.10.7

from tortoise.models import Model
from tortoise import fields


class Role(Model):
    # 角色唯一标识
    id = fields.IntField(pk=True)
    # 角色名称（唯一约束）
    name = fields.CharField(max_length=50, unique=True)
    # 角色描述信息
    description = fields.TextField()
    # 是否启用该角色
    is_active = fields.BooleanField(default=True)
    # 创建时间（自动记录）
    created_at = fields.DatetimeField(auto_now_add=True)

    class Meta:
        table = "auth_roles"

对应的Pydantic模型实现：

from pydantic import BaseModel
from datetime import datetime


class RoleCreate(BaseModel):
    name: str
    description: str
    is_active: bool = True


class RoleResponse(RoleCreate):
    id: int
    created_at: datetime

    class Config:
        orm_mode = True  # 启用ORM模式

1.2 权限关联设计（多对多关系）

在角色模型中添加权限关联字段：

class Permission(Model):
    id = fields.IntField(pk=True)
    code = fields.CharField(max_length=100, unique=True)  # 权限编码
    name = fields.CharField(max_length=50)  # 权限名称

    class Meta:
        table = "auth_permissions"


# 更新角色模型添加关联
class Role(Model):
    # ...原有字段保持不变...
    permissions = fields.ManyToManyField(
        "models.Permission",
        related_name="roles",
        through="role_permissions"  # 中间表名称
    )

1.3 完整CRUD接口实现

创建FastAPI路由操作：

from fastapi import APIRouter, HTTPException

router = APIRouter(prefix="/roles", tags=["角色管理"])


@router.post("", response_model=RoleResponse)
async def create_role(role: RoleCreate):
    # 检查角色是否存在
    if await Role.exists(name=role.name):
        raise HTTPException(400, "角色已存在")

    # 创建新角色
    role_obj = await Role.create(**role.dict())
    return await RoleResponse.from_tortoise_orm(role_obj)


@router.get("/{role_id}", response_model=RoleResponse)
async def get_role(role_id: int):
    role = await Role.get_or_none(id=role_id).prefetch_related("permissions")
    if not role:
        raise HTTPException(404, "角色不存在")
    return role

1.4 数据库关系映射实战

为角色分配权限的完整示例：

@router.post("/{role_id}/permissions")
async def assign_permission(role_id: int, permission_id: int):
    role = await Role.get_or_none(id=role_id)
    permission = await Permission.get_or_none(id=permission_id)

    if not (role and permission):
        raise HTTPException(404, "角色或权限不存在")

    # 添加关联关系
    await role.permissions.add(permission)
    return {"msg": "权限分配成功"}

执行创建请求示例：

1
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3

curl -X POST http://localhost:8000/roles \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"name":"admin","description":"系统管理员"}'

1.5 课后Quiz

问题1：当尝试创建重复角色名称时，系统会抛出什么HTTP状态码？
A) 200 B) 400 C) 401 D) 404

答案与解析：B) 400
代码中使用了Role.exists()检查角色唯一性，当发现重复时会主动抛出400 Bad Request异常，告知客户端请求参数存在问题。

1.6 常见报错解决方案

报错1：tortoise.exceptions.OperationalError: no such table: auth_roles

原因：数据库未正确初始化
解决方案：

# 在应用启动时添加初始化代码
from tortoise import Tortoise


async def init_db():
    await Tortoise.init(
        db_url='sqlite://db.sqlite3',
        modules={'models': ['your_module']}  # 替换为实际模型所在模块
    )
    await Tortoise.generate_schemas()

报错2：422 Unprocessable Entity 在创建角色时

原因：请求体字段不符合Pydantic模型要求
排查步骤：
1. 检查请求头是否包含Content-Type: application/json
2. 验证请求体字段是否完整且类型正确
3. 使用OpenAPI文档进行测试（访问/docs端点）

通过本文实现的角色管理系统，开发者可以快速构建基于RBAC（基于角色的访问控制）的权限体系。实际部署时建议添加以下增强功能：

添加批量权限分配接口
实现角色继承机制
结合JWT进行权限验证
添加审计日志记录权限变更

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如何用FastAPI和Tortoise-ORM打造一个既高效又灵活的角色管理系统？