sqlalchemyで外部キーを使いたいが上手くできない

Question

fastapiを使っています。DBは現状sqliteで開発をしています。

外部キーを使いたいのですが、公式サイトを読んだり日本語の記事を読んだりしてもイマイチ理解できていません。

models.pyコードは以下です。

from sqlalchemy import Boolean,Column,ForeignKey,Integer,String
from sqlalchemy.orm import relationship

class Parenttest(Base):
    __tablename__="oya"
    id=Column(Integer,primary_key=True,unique=True)
    kodomox=relationship("Childstest",back_populates="oyax")

class Childstest(Base):
    __tablename__="kodomo"
    id=Column(Integer,primary_key=True,unique=True)
    oyanoid=Column(Integer,ForeignKey("oya.id"))
    oyax=relationship("Parenttest",back_populates="kodomox")

このDBに対する操作が以下です。
以下のコードでは「参照している外部テーブルに存在しない値」を外部キーに保存しようとしているのでエラーになることを期待しています。

#Parenttestに一つ登録。
db_test=models.Parenttest()
db.add(db_test)
db.commit()

#Childstestに(外部参照先のParenttestに存在しない)IDで登録。
db_child=models.Childstest(oyanoid=200)
db.add(db_child)
db.commit()

しかし、なぜかこれが成功してしまいます。
外部キー制約が機能していればoyaテーブルに存在しない値を保存できないはずではないでしょうか？

質問は以下です。
0. oyaxとかkodomoxとかに設定したrelationshipはどこで使われているのか。(僕は最初、ForeignKey("oyax.id")のようにして使うのだと思っていたのですが、ForeignKeyの引数には"テーブル名.カラム名"をとるようです)
0. 存在しない値を登録できてしまうのは何故か。登録できないようにDBを設計する方法はあるのか。
0. relationshipの行を全てコメントアウトしてしまっても動いてしまった(登録できてしまった)が、ここはなんの意味があるのか。

質問のうち分かるものだけでも結構です。どうか教えてください

Answer 1

SQLAlchemyはそれほど詳しくはないのですが。
(ForeignKeyは「なんか、他のテーブルを参照するやつだよねー」ぐらいの認識しかなかったので、これを気にちょっと調べました)

存在しない値を登録できてしまうのは何故か。登録できないようにDBを設計する方法はあるのか。

もしSQLiteを使っているのであれば、デフォルトで有効になっていないそうですよ。

• sqlite3で外部キーを有効にする

以下のようにPRAGMAを実行したら、確かにkodomoへの追加でエラーになりました。

engine = create_engine('sqlite:///:memory:', echo=True)
engine.execute('PRAGMA foreign_keys = true;')

relationshipは、(あまり良く知っているわけではないのであれですが)いわば「便利機能」です。別になくても構いません。
relationshipのメンバにアクセスすると、勝手にクエリーを実行して適切な値を設定します。

例えば、

parent = Parenttest()
parent.kodomox = [Childstest()]
db.add(parent)
db.commit()

とすれば、

2020-11-07 18:37:54,678 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine INSERT INTO oya DEFAULT VALUES
2020-11-07 18:37:54,678 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine ()
2020-11-07 18:37:54,679 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine INSERT INTO kodomo (oyanoid) VALUES (?)
2020-11-07 18:37:54,679 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine (1,)
2020-11-07 18:37:54,679 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine COMMIT

というように、parentと同時にparent.kodomoxのデータも追加されますし、

print(db.query(Parenttest).one().kodomox[0].oyanoid)

というように、kodomoxの属性にアクセスすると、

2020-11-07 18:37:54,680 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine SELECT oya.id AS oya_id 
FROM oya
2020-11-07 18:37:54,680 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine ()
2020-11-07 18:37:54,682 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine SELECT kodomo.id AS kodomo_id, kodomo.oyanoid AS kodomo_oyanoid 
FROM kodomo 
WHERE ? = kodomo.oyanoid
2020-11-07 18:37:54,682 INFO sqlalchemy.engine.base.Engine (1,)

というように、kodomoテーブルへのクエリーも自動的に実行します。

(知っているかもしれませんが、create_engineに「echo=True」のオプションを指定すると、上記のように実行するSQL文も出力されるので、非常に参考になります)