Python Web开发：数据库表的关联

Posted 2022-08-25 是Dream呀

目前 使用的数据库系统 主要还是 关系型数据库 。
什么是关系型数据库？就是建立在关系模型基础上的数据库。

大家耳熟能详的mysql、oracle、 sqlserver、SQLite 都是，而 mongodb、Cassandra不是
而关系型数据库，设计的一个难点就是 各种表之间的关联关系 。
常见的3种关联关系就是： 一对多 ， 一对一 ， 多对多

一、一对多

表之间 一对多 的关系，就是 外键 关联关系
在此models模块中，我们将qq删去：

因为在数据库中也有我们的qq数据，我们需要执行命令将其删去：

python manage.py makemigrations

然后执行命令运行qq删去：

python manage.py migrate

此时我们打开数据库，会发现其中的qq信息已经被我们删去了！

比如，我们的 BYSMS 系统中， 已经定义了 客户（Customer） 这张表 。如下所示：

class Customer(models.Model):
    # 客户名称
    name = models.CharField(max_length=200)
    # 联系电话
    phonenumber = models.CharField(max_length=200)
    # 地址
    address = models.CharField(max_length=200)

现在我们还需要定义 药品（Medicine） 这张表，包括药品名称、编号和描述 这些信息。
这个也很简单，添加如下的类定义

class Medicine(models.Model):
    # 药品名
    name = models.CharField(max_length=200)
    # 药品编号
    sn = models.CharField(max_length=200)
    # 描述
    desc = models.CharField(max_length=200)

接下来我们要定义 订单（Order） 这张表，这个Order表 包括 创建日期、客户、药品、数量。
其中：
客户字段对应的客户 只能是 Customer 中的某个客户记录
可以说：
Order表里面 一条订单记录的客户 对应 Customer表里面的一条客户记录

而 多条 Order记录里面的客户 是可以对应 Customer 表里面 同一个客户记录的，反过来说，就是：一个客户记录可以对应多条订单记录

这就是一对多的关系，可以用如下图片表示：

像这种一对多的关系，数据库中是用 外键 来表示的。

如果一个表中 的 某个字段是外键，那就意味着 这个外键字段的记录的取值，只能是它关联表的某个记录的主键的值。（主键通常是id）

我们定义表的 Model类的时候，如果没有指定主键字段，migrate 的时候 Django 会为该Model对应的数据库表自动生成一个id字段，作为主键。

比如，我们这里，Customer、Medicine表均没有主键，但是在migrate之后，查看数据库记录就可以发现有一个id字段，且该字段是 主键 (primary key)：

现在我们要定义 订单 表 Order，

其中客户字段就应该是一个外键，对应Customer表的主键，也就是id字段

Django中定义外键 的方法就是 Model类的该属性字段 值为 ForeignKey 对象，如下所示：

import datetime
class Order(models.Model):
    # 订单名
    name = models.CharField(max_length=200,null=True,blank=True)

    # 创建日期
    create_date = models.DateTimeField(default=datetime.datetime.now)

    # 客户
    customer = models.ForeignKey(Customer,on_delete=models.PROTECT)

大家可以发现，

• customer 字段 是外键， 指向 Customer 类。 意思就是告诉Django： Order表的 customer 字段 指向 Customer表的主键 的一个外键。

• 另外一个参数 on_delete 指定了 当我们想 删除 外键指向的主键 记录时， 系统的行为。比如 我们要删除客户记录， 那么 Order表中 对应这个客户的订单记录 该如何处理呢？

on_delete 不同取值对应不同的做法，常见的做法如下：
1. CASCADE

删除主键记录和 相应的外键表记录。

比如，我们要删除客户张三，在删除了客户表中张三记录同时，也删除Order表中所有这个张三的订单记录

2. PROTECT

禁止删除记录。

比如，我们要删除客户张三，如果Order表中有张三的订单记录，Django系统 就会抛出ProtectedError类型的异常，当然也就禁止删除 客户记录和相关的订单记录了。
除非我们将Order表中所有张三的订单记录都先删除掉，才能删除该客户表中的张三记录。

3. SET_NULL

删除主键记录，并且将外键记录中外键字段的值置为null。 当然前提是外键字段要设置为值允许是null。

比如，我们要删除客户张三时，在删除了客户张三记录同时，会将Order表里面所有的 张三记录里面的customer字段值置为 null。 但是上面我们并没有设置 customer 字段有 null=True 的参数设置，所以，是不能取值为 SET_NULL的。

然后将其应用到我们的数据库中：python manage.py makemigrations

最后在migrate一下：
python manage.py migrate
再在数据库里查看：

二、一对一

外键是 一对多 的关系， 也可以说是 多对一 的关系。

有的时候，表之间是 一对一 的关系。
比如，某个学校的学生 表 和学生的地址表，就形成一对一的关系，即 一条主键所在表的记录 只能对应一条 外键所在表的记录。

Django 中 用 OneToOneField 对象 实现 一对一 的关系，如下：

class Student(models.Model):
    # 姓名
    name = models.CharField(max_length=200)
    # 班级
    classname = models.CharField(max_length=200)
    # 描述
    desc = models.CharField(max_length=200)

class ContactAddress(models.Model):
    # 一对一 对应学生 
    student = models.OneToOneField(Student, on_delete=models.PROTECT)
    # 家庭
    homeaddress = models.CharField(max_length=200)
    # 电话号码
    phone = models.CharField(max_length=200)

Django发现这样一对一定定义，它会在migrate的时候，在数据库中定义该字段为外键的同时， 加上 unique=True 约束，表示在此表中，所有记录的该字段 取值必须唯一，不能重复。

三、多对多

数据库表还有一种 多对多 的关系。

在我们的 BYSMS系统中， 一个订单可以采购多种药品，就对应 Medicine表里面的多种药品；而一种药品也可以被多个订单采购， 那么Order表 和 Medicine表 之间就形成了多对多的关系。

其对应关系可以用下图来表示：

Django是通过 ManyToManyField 对象 表示 多对多的关系的。

如下所示：

import datetime
class Order(models.Model):
    # 订单名
    name = models.CharField(max_length=200,null=True,blank=True)

    # 创建日期
    create_date = models.DateTimeField(default=datetime.datetime.now)

    # 客户
    customer = models.ForeignKey(Customer,on_delete=models.PROTECT)

    # 订单购买的药品，和Medicine表是多对多 的关系
    medicines = models.ManyToManyField(Medicine, through=OrderMedicine)

class OrderMedicine(models.Model):
    order = models.ForeignKey(Order, on_delete=models.PROTECT)
    medicine = models.ForeignKey(Medicine, on_delete=models.PROTECT)

    # 订单中药品的数量
    amount = models.PositiveIntegerField()

像这样：

medicines = models.ManyToManyField(Medicine, through=OrderMedicine)

将其放到我们的model文件中：

指定Order表和 Medicine 表 的多对多关系， 其实Order表中并不会产生一个 叫 medicines 的字段。
Order表和 Medicine 表 的多对多关系 是 通过另外一张表， 也就是 through 参数 指定的 OrderMedicine 表 来确定的。
migrate的时候，Django会自动产生一张新表 （这里就是 common_ordermedicine）来 实现 order 表 和 medicine 表之间的多对多的关系。
大家可以执行下面两行命令 migrate 试一下：

python manage.py makemigrations common
python manage.py migrate

就会发现产生如下的一张新表 common_ordermedicine：

可以发现这张表中有 order_id 和 medicine_id 两个字段。
比如一个order表的订单id 为 1， 如果该订单中对应的药品有3种，它们的id分别 为 3，4，5。 那么就会有类似这样的这样3条记录在 common_order_medicine 表中。

四、实现代码

其中药品管理部分比较简单， 和前面的 customer.py 的代码 基本类似。

我们在 mgr 目录下面新建 medicine.py，处理 客户端发过来的 列出药品、添加药品、修改药品、删除药品 的请求。

如下所示：

from django.http import JsonResponse

# 导入 Medicine 对象定义
from  common.models import  Medicine

import json

def dispatcher(request):
    # 根据session判断用户是否是登录的管理员用户
    if usertype not in request.session:
        return JsonResponse(
            ret: 302,
            msg: 未登录,
            redirect: /mgr/sign.html,
            status=302)

    if request.session[usertype] != mgr:
        return JsonResponse(
            ret: 302,
            msg: 用户非mgr类型,
            redirect: /mgr/sign.html,
            status=302)

    # 将请求参数统一放入request 的 params 属性中，方便后续处理

    # GET请求 参数 在 request 对象的 GET属性中
    if request.method == GET:
        request.params = request.GET

    # POST/PUT/DELETE 请求 参数 从 request 对象的 body 属性中获取
    elif request.method in [POST,PUT,DELETE]:
        # 根据接口，POST/PUT/DELETE 请求的消息体都是 json格式
        request.params = json.loads(request.body)

    # 根据不同的action分派给不同的函数进行处理
    action = request.params[action]
    if action == list_medicine:
        return listmedicine(request)
    elif action == add_medicine:
        return addmedicine(request)
    elif action == modify_medicine:
        return modifymedicine(request)
    elif action == del_medicine:
        return deletemedicine(request)

    else:
        return JsonResponse(ret: 1, msg: 不支持该类型http请求)

def listmedicine(request):
    # 返回一个 QuerySet 对象 ，包含所有的表记录
    qs = Medicine.objects.values()

    # 将 QuerySet 对象 转化为 list 类型
    # 否则不能 被 转化为 JSON 字符串
    retlist = list(qs)

    return JsonResponse(ret: 0, retlist: retlist)

def addmedicine(request):

    info    = request.params[data]

    # 从请求消息中 获取要添加客户的信息
    # 并且插入到数据库中
    medicine = Medicine.objects.create(name=info[name] ,
                            sn=info[sn] ,
                            desc=info[desc])

    return JsonResponse(ret: 0, id:medicine.id)

def modifymedicine(request):

    # 从请求消息中 获取修改客户的信息
    # 找到该客户，并且进行修改操作

    medicineid = request.params[id]
    newdata    = request.params[newdata]

    try:
        # 根据 id 从数据库中找到相应的客户记录
        medicine = Medicine.objects.get(id=medicineid)
    except Medicine.DoesNotExist:
        return  
                ret: 1,
                msg: fid 为`medicineid`的药品不存在
        

    if name in  newdata:
        medicine.name = newdata[name]
    if sn in  newdata:
        medicine.sn = newdata[sn]
    if desc in  newdata:
        medicine.desc = newdata[desc]

    # 注意，一定要执行save才能将修改信息保存到数据库
    medicine.save()

    return JsonResponse(ret: 0)

def deletemedicine(request):

    medicineid = request.params[id]

    try:
        # 根据 id 从数据库中找到相应的药品记录
        medicine = Medicine.objects.get(id=medicineid)
    except Medicine.DoesNotExist:
        return  
                ret: 1,
                msg: fid 为`medicineid`的客户不存在
        

    # delete 方法就将该记录从数据库中删除了
    medicine.delete()

    return JsonResponse(ret: 0)

实现了请求处理的模块后，我们可以在 mgr\\urls.py 里面加上 对 medicine 的 请求处理 路由设置：

from django.urls import path
from mgr import customer,sign_in_out,medicine,order

urlpatterns = [

    path(customers, customer.dispatcher),
    path(medicines, medicine.dispatcher), # 加上这行

    path(signin, sign_in_out.signin),
    path(signout, sign_in_out.signout),

]

我的前端代码已经开发好了对药品的 增删改查处理， 所以可以和我们上面的代码进行集成测试了。运行服务，在界面上操作测试一下。