Django 模型系统(model)&ORM--基础

Posted 2020-10-22 TreeSir

ORM

映射关系：

类   -－－> 表

属性 －－－> 字段

对象 －－－>一条数据

创建表(建立模型)

实例：我们来假定下面这些概念，字段和关系

作者模型：一个作者有姓名和年龄。

作者详细模型：把作者的详情放到详情表，包含生日，手机号，家庭住址等信息。作者详情模型和作者模型之间是一对一的关系（one-to-one）

出版商模型：出版商有名称，所在城市以及email。

书籍模型： 书籍有书名和出版日期，一本书可能会有多个作者，一个作者也可以写多本书，所以作者和书籍的关系就是多对多的关联关系(many-to-many);一本书只应该由一个出版商出版，所以出版商和书籍是一对多关联关系(one-to-many)。

模型建立如下：

class Author(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    name=models.CharField( max_length=32)
    age=models.IntegerField()
 
    # 与AuthorDetail建立一对一的关系
    authorDetail=models.OneToOneField(to="AuthorDetail")
 
class AuthorDetail(models.Model):
 
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    birthday=models.DateField()
    telephone=models.BigIntegerField()
    addr=models.CharField( max_length=64)
    
class Publish(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    name=models.CharField( max_length=32)
    city=models.CharField( max_length=32)
    email=models.EmailField()
 
 
class Book(models.Model):
 
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    title = models.CharField( max_length=32)
    publishDate=models.DateField()
    price=models.DecimalField(max_digits=5,decimal_places=2)
    keepNum=models.IntegerField()<br>    commentNum=models.IntegerField()
 
    # 与Publish建立一对多的关系,外键字段建立在多的一方
    publish=models.ForeignKey(to="Publish",to_field="nid")
 
    # 与Author表建立多对多的关系,ManyToManyField可以建在两个模型中的任意一个，自动创建第三张表
    authors=models.ManyToManyField(to=\'Author\')　　

 

通过logging可以查看翻译成的sql语句

LOGGING = {
    \'version\': 1,
    \'disable_existing_loggers\': False,
    \'handlers\': {
        \'console\':{
            \'level\':\'DEBUG\',
            \'class\':\'logging.StreamHandler\',
        },
    },
    \'loggers\': {
        \'django.db.backends\': {
            \'handlers\': [\'console\'],
            \'propagate\': True,
            \'level\':\'DEBUG\',
        },
    }
}　

注意事项：

• 1、 表的名称myapp_modelName，是根据 模型中的元数据自动生成的，也可以覆写为别的名称　　
• 2、id 字段是自动添加的
• 3、对于外键字段，Django 会在字段名上添加"_id" 来创建数据库中的列名
• 4、这个例子中的CREATE TABLE SQL 语句使用PostgreSQL 语法格式，要注意的是Django 会根据settings 中指定的数据库类型来使用相应的SQL 语句。
• 5、定义好模型之后，你需要告诉Django _使用_这些模型。你要做的就是修改配置文件中的INSTALL_APPSZ中设置，在其中添加models.py所在应用的名称。
• 6、外键字段 ForeignKey 有一个 null=True 的设置(它允许外键接受空值 NULL)，你可以赋给它空值 None 。

字段选项

每个字段有一些特有的参数，例如，CharField需要max_length参数来指定VARCHAR数据库字段的大小。

还有一些适用于所有字段的通用参数。 这些参数在文档中有详细定义，这里我们只简单介绍一些最常用的：

(1)null

如果为True，Django 将用NULL 来在数据库中存储空值。 默认值是 False.

(1)blank

如果为True，该字段允许不填。默认为False。
要注意，这与 null 不同。null纯粹是数据库范畴的，而 blank 是数据验证范畴的。
如果一个字段的blank=True，表单的验证将允许该字段是空值。如果字段的blank=False，该字段就是必填的。

(2)default

字段的默认值。可以是一个值或者可调用对象。如果可调用 ，每有新对象被创建它都会被调用。

(3)primary_key

如果为True，那么这个字段就是模型的主键。如果你没有指定任何一个字段的primary_key=True，
Django 就会自动添加一个IntegerField字段做为主键，所以除非你想覆盖默认的主键行为，
否则没必要设置任何一个字段的primary_key=True。

(4)unique

如果该值设置为 True, 这个数据字段的值在整张表中必须是唯一的

(5)choices
由二元组组成的一个可迭代对象（例如，列表或元组），用来给字段提供选择项。 如果设置了choices ，默认的表单将是一个选择框而不是标准的文本框，而且这个选择框的选项就是choices 中的选项。

这是一个关于 choices 列表的例子：

YEAR_IN_SCHOOL_CHOICES = (
    (\'FR\', \'Freshman\'),
    (\'SO\', \'Sophomore\'),
    (\'JR\', \'Junior\'),
    (\'SR\', \'Senior\'),
    (\'GR\', \'Graduate\'),
)
每个元组中的第一个元素，是存储在数据库中的值；第二个元素是在管理界面或 ModelChoiceField 中用作显示的内容。 在一个给定的 model 类的实例中，想得到某个 choices 字段的显示值，就调用 get_FOO_display 方法(这里的 FOO 就是 choices 字段的名称 )。例如：

from django.db import models

class Person(models.Model):
    SHIRT_SIZES = (
        (\'S\', \'Small\'),
        (\'M\', \'Medium\'),
        (\'L\', \'Large\'),
    )
    name = models.CharField(max_length=60)
    shirt_size = models.CharField(max_length=1, choices=SHIRT_SIZES)


>>> p = Person(name="Fred Flintstone", shirt_size="L")
>>> p.save()
>>> p.shirt_size
\'L\'
>>> p.get_shirt_size_display()
\'Large\'

释义

更多详见>>>模型字段参考<<<

一旦你建立好数据模型之后，django会自动生成一套数据库抽象的API，可以让你执行关于表记录的增删改查的操作。

添加表记录

普通字段

方式1
　　publish_obj=Publish(name="人民出版社",city="北京",email="[e-mail]")
　　publish_obj.save() # 将数据保存到数据库
方式2 
　　返回值publish_obj是添加的记录对象
　　publish_obj=Publish.objects.create(name="人民出版社",city="北京",email="[e-mail]")
方式3
   表.objects.create(**request.POST.dict())

外键字段

方式1:
   publish_obj=Publish.objects.get(nid=1)
   Book.objects.create(title="金瓶眉",publishDate="2012-12-12",price=665,pageNum=334,publish=publish_obj)
 
方式2:
   Book.objects.create(title="金瓶眉",publishDate="2012-12-12",price=665,pageNum=334,publish_id=1)　　

关键点：

　　book_obj.publish是什么？

多对多字段

book_obj=Book.objects.create(title="追风筝的人",publishDate="2012-11-12",price=69,pageNum=314,publish_id=1)
 
author_yuan=Author.objects.create(name="yuan",age=23,authorDetail_id=1)
author_egon=Author.objects.create(name="egon",age=32,authorDetail_id=2)
 
book_obj.authors.add(author_egon,author_yuan)    #  将某个特定的 model 对象添加到被关联对象集合中。   =======    book_obj.authors.add(*[])
 
book_obj.authors.create()      #创建并保存一个新对象，然后将这个对象加被关联对象的集合中，然后返回这个新对象。

关键点：

　　book_obj.authors是什么？　　

解除关系：

book_obj.authors.remove()     # 将某个特定的对象从被关联对象集合中去除。    ======   book_obj.authors.remove(*[])
book_obj.authors.clear()       #清空被关联对象集合。

 

class RelatedManager

"关联管理器"是在一对多或者多对多的关联上下文中使用的管理器。它存在于下面两种情况：

ForeignKey关系的“另一边”。像这样：

from django.db import models
 
class Reporter(models.Model):
    # ...
    pass
 
class Article(models.Model):
    reporter = models.ForeignKey(Reporter)

 

在上面的例子中，管理器reporter.article_set拥有下面的方法。

ManyToManyField关系的两边：

class Topping(models.Model):
    # ...
    pass
 
class Pizza(models.Model):
    toppings = models.ManyToManyField(Topping)

 

这个例子中，topping.pizza_set 和pizza.toppings都拥有下面的方法。

add(obj1[, obj2, ...])

把指定的模型对象添加到关联对象集中。

例如：

>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> e = Entry.objects.get(id=234)
>>> b.entry_set.add(e) # Associates Entry e with Blog b.
在上面的例子中，对于ForeignKey关系，e.save()由关联管理器调用，执行更新操作。然而，在多对多关系中使用add()并不会调用任何 save()方法，而是由QuerySet.bulk_create()创建关系。

延伸：

# 1 *[]的使用
>>> book_obj = Book.objects.get(id=1)
>>> author_list = Author.objects.filter(id__gt=2)
>>> book_obj.authors.add(*author_list)


# 2 直接绑定主键
book_obj.authors.add(*[1,3])  # 将id=1和id=3的作者对象添加到这本书的作者集合中
                              # 应用: 添加或者编辑时,提交作者信息时可以用到.  

add

create(**kwargs)

创建一个新的对象，保存对象，并将它添加到关联对象集之中。返回新创建的对象：

>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> e = b.entry_set.create(
...     headline=\'Hello\',
...     body_text=\'Hi\',
...     pub_date=datetime.date(2005, 1, 1)
... )

# No need to call e.save() at this point -- it\'s already been saved.
这完全等价于（不过更加简洁于）：

>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> e = Entry(
...     blog=b,
...     headline=\'Hello\',
...     body_text=\'Hi\',
...     pub_date=datetime.date(2005, 1, 1)
... )
>>> e.save(force_insert=True)
要注意我们并不需要指定模型中用于定义关系的关键词参数。在上面的例子中，我们并没有传入blog参数给create()。Django会明白新的 Entry对象blog 应该添加到b中。

create(**kwargs)

remove(obj1[, obj2, ...])

从关联对象集中移除执行的模型对象：

>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> e = Entry.objects.get(id=234)
>>> b.entry_set.remove(e) # Disassociates Entry e from Blog b.
对于ForeignKey对象，这个方法仅在null=True时存在。

remove

clear()

从关联对象集中移除一切对象。

>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> b.entry_set.clear()
注意这样不会删除对象 —— 只会删除他们之间的关联。

就像 remove() 方法一样，clear()只能在 null=True的ForeignKey上被调用。

clear

set()方法

先清空，再设置，编辑书籍时即可用到

注意

对于所有类型的关联字段，add()、create()、remove()和clear(),set()都会马上更新数据库。换句话说，在关联的任何一端，都不需要再调用save()方法。

直接赋值：

通过赋值一个新的可迭代的对象，关联对象集可以被整体替换掉。

>>> new_list = [obj1, obj2, obj3]
>>> e.related_set = new_list

如果外键关系满足null=True，关联管理器会在添加new_list中的内容之前，首先调用clear()方法来解除关联集中一切已存在对象的关联。否则， new_list中的对象会在已存在的关联的基础上被添加。　　

查询表记录

查询相关API

<1> all():                 查询所有结果
 
<2> filter(**kwargs):      它包含了与所给筛选条件相匹配的对象
 
<3> get(**kwargs):         返回与所给筛选条件相匹配的对象，返回结果有且只有一个，
                           如果符合筛选条件的对象超过一个或者没有都会抛出错误。
 
<5> exclude(**kwargs):     它包含了与所给筛选条件不匹配的对象
 
<4> values(*field):        返回一个ValueQuerySet——一个特殊的QuerySet，运行后得到的并不是一系列
                           model的实例化对象，而是一个可迭代的字典序列
 
<9> values_list(*field):   它与values()非常相似，它返回的是一个元组序列，values返回的是一个字典序列
 
<6> order_by(*field):      对查询结果排序
 
<7> reverse():             对查询结果反向排序
 
<8> distinct():            从返回结果中剔除重复纪录
 
<10> count():              返回数据库中匹配查询(QuerySet)的对象数量。
 
<11> first():              返回第一条记录
 
<12> last():               返回最后一条记录
 
<13> exists():             如果QuerySet包含数据，就返回True，否则返回False

注意：

　　　一定区分object与querySet的区别 ！！！

双下划线之单表查询

models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1)   # 获取id大于1 且 小于10的值
 
models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33])   # 获取id等于11、22、33的数据
models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33])  # not in
 
models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")
models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感
 
models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2])      # 范围bettwen and
 
startswith，istartswith, endswith, iendswith　

基于对象的跨表查询 

一对多查询（Publish 与 Book）

正向查询(按字段：publish)：

# 查询nid=1的书籍的出版社所在的城市<br>
book_obj=Book.objects.get(nid=1)<br>print(book_obj.publish.city) # book_obj.publish 是nid=1的书籍对象关联的出版社对象　　

反向查询(按表名：book_set)：

# 查询 人民出版社出版过的所有书籍
 
    publish=Publish.objects.get(name="人民出版社")
 
    book_list=publish.book_set.all()  # 与人民出版社关联的所有书籍对象集合
 
    for book_obj in book_list:
        print(book_obj.title)

一对一查询(Author 与 AuthorDetail)

正向查询(按字段：authorDetail)：

# 查询egon作者的手机号
 
    author_egon=Author.objects.get(name="egon")
    print(author_egon.authorDetail.telephone)

反向查询(按表名：author)：

# 查询所有住址在北京的作者的姓名
 
    authorDetail_list=AuthorDetail.objects.filter(addr="beijing")
 
    for obj in authorDetail_list:
        print(obj.author.name)

多对多查询 (Author 与 Book)

正向查询(按字段：authors)：

# 金瓶眉所有作者的名字以及手机号
 
    book_obj=Book.objects.filter(title="金瓶眉").first()
 
    authors=book_obj.authors.all()
 
    for author_obj in authors:
 
        print(author_obj.name,author_obj.authorDetail.telephone)

反向查询(按表名：book_set)：

# 查询egon出过的所有书籍的名字
 
    author_obj=Author.objects.get(name="egon")
    book_list=author_obj.book_set.all() #与egon作者相关的所有书籍
 
    for book_obj in book_list:
        print(book_obj.title)

注意：

你可以通过在 ForeignKey() 和ManyToManyField的定义中设置 related_name 的值来覆写 FOO_set 的名称。

例如，如果 Article model 中做一下更改： publish = ForeignKey(Blog, related_name=\'bookList\')，那么接下来就会如我们看到这般：

# 查询 人民出版社出版过的所有书籍
 
   publish=Publish.objects.get(name="人民出版社")
 
   book_list=publish.bookList.all()  # 与人民出版社关联的所有书籍对象集合

基于双下划线的跨表查询 

Django 还提供了一种直观而高效的方式在查询(lookups)中表示关联关系，它能自动确认 SQL JOIN 联系。要做跨关系查询，就使用两个下划线来链接模型(model)间关联字段的名称，直到最终链接到你想要的 model 为止。

关键点：正向查询按字段，反向查询按表明。

# 练习1:  查询人民出版社出版过的所有书籍的名字与价格(一对多)

    # 正向查询 按字段:publish

    queryResult=Book.objects
　　　　　　　　　　　　.filter(publish__name="人民出版社")
　　　　　　　　　　　　.values_list("title","price")

    # 反向查询 按表名:book

    queryResult=Publish.objects
　　　　　　　　　　　　　　.filter(name="人民出版社")
　　　　　　　　　　　　　　.values_list("book__title","book__price")



# 练习2: 查询egon出过的所有书籍的名字(多对多)

    # 正向查询 按字段:authors:
    queryResult=Book.objects
　　　　　　　　　　　　.filter(authors__name="yuan")
　　　　　　　　　　　　.values_list("title")

    # 反向查询 按表名:book
    queryResult=Author.objects
　　　　　　　　　　　　　　.filter(name="yuan")
　　　　　　　　　　　　　　.values_list("book__title","book__price")


# 练习3: 查询人民出版社出版过的所有书籍的名字以及作者的姓名


    # 正向查询
    queryResult=Book.objects
　　　　　　　　　　　　.filter(publish__name="人民出版社")
　　　　　　　　　　　　.values_list("title","authors__name")
    # 反向查询
    queryResult=Publish.objects
　　　　　　　　　　　　　　.filter(name="人民出版社")
　　　　　　　　　　　　　　.values_list("book__title","book__authors__age","book__authors__name")


# 练习4: 手机号以151开头的作者出版过的所有书籍名称以及出版社名称

    queryResult=Book.objects
　　　　　　　　　　　　.filter(authors__authorDetail__telephone__regex="151")
　　　　　　　　　　　　.values_list("title","publish__name")

练习

 注意：

　　反向查询时，如果定义了related_name ，则用related_name替换表名，例如： publish = ForeignKey(Blog, related_name=\'bookList\')：

# 练习1:  查询人民出版社出版过的所有书籍的名字与价格(一对多)
 
    # 反向查询 不再按表名:book,而是related_name:bookList
 
    queryResult=Publish.objects
　　　　　　　　　　　　　　.filter(name="人民出版社")
　　　　　　　　　　　　　　.values_list("bookList__title","bookList__price")

聚合查询与分组查询

先了解sql中的聚合与分组概念

聚合：aggregate(*args, **kwargs)

# 计算所有图书的平均价格
    >>> from django.db.models import Avg
    >>> Book.objects.all().aggregate(Avg(\'price\'))
    {\'price__avg\': 34.35}

aggregate()是QuerySet 的一个终止子句，意思是说，它返回一个包含一些键值对的字典。键的名称是聚合值的标识符，值是计算出来的聚合值。

键的名称是按照字段和聚合函数的名称自动生成出来的。如果你想要为聚合值指定一个名称，可以向聚合子句提供它。

>>> Book.objects.aggregate(average_price=Avg(\'price\'))
{\'average_price\': 34.35}

 

如果你希望生成不止一个聚合，你可以向aggregate()子句中添加另一个参数。所以，如果你也想知道所有图书价格的最大值和最小值，可以这样查询：

>>> from django.db.models import Avg, Max, Min
>>> Book.objects.aggregate(Avg(\'price\'), Max(\'price\'), Min(\'price\'))
{\'price__avg\': 34.35, \'price__max\': Decimal(\'81.20\'), \'price__min\': Decimal(\'12.99\')}

 

分组：annotate()　

为调用的QuerySet中每一个对象都生成一个独立的统计值（统计方法用聚合函数）。　

(1) 练习：统计每一本书的作者个数

bookList=Book.objects.annotate(authorsNum=Count(\'authors\'))
for book_obj in bookList:
    print(book_obj.title,book_obj.authorsNum)

SELECT 
"app01_book"."nid", 
"app01_book"."title", 
"app01_book"."publishDate", 
"app01_book"."price", 
"app01_book"."pageNum", 
"app01_book"."publish_id", 
COUNT("app01_book_authors"."author_id") AS "authorsNum" 
FROM "app01_book" LEFT OUTER JOIN "app01_book_authors" 
ON ("app01_book"."nid" = "app01_book_authors"."book_id") 
GROUP BY 
"app01_book"."nid", 
"app01_book"."title", 
"app01_book"."publishDate", 
"app01_book"."price", 
"app01_book"."pageNum", 
"app01_book"."publish_id"

sql

sql

解析：

\'\'\'
Book.objects.annotate(authorsNum=Count(\'authors\'))
拆分解析：
Book.objects等同于Book.objects.all(),翻译成的sql类似于： select id,name,..  from Book
这样得到的对象一定是每一本书对象，有n本书籍记录，就分n个组，不会有重复对象，每一组再由annotate分组统计。

\'\'\'

 

(2) 如果想对所查询对象的关联对象进行聚合：

练习：统计每一个出版社的最便宜的书

publishList=Publish.objects.annotate(MinPrice=Min("book__price"))
 
for publish_obj in publishList:
    print(publish_obj.name,publish_obj.MinPrice)

 

annotate的返回值是querySet，如果不想遍历对象，可以用上valuelist：

queryResult= Publish.objects
　　　　　　　　　　　　.annotate(MinPrice=Min("book__price"))
　　　　　　　　　　　　.values_list("name","MinPrice")
print(queryResult)

解析同上。

 

方式2:　

queryResult=Book.objects.values("publish__name").annotate(MinPrice=Min(\'price\')) ＃ 思考： if 有一个出版社没有出版过书会怎样？

解析：

\'\'\'
查看 Book.objects.values("publish__name")的结果和对应的sql语句
可以理解为values内的字段即group by的字段
以上是关于Django 模型系统(model)&ORM--基础的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 
 覆盖Django get_or_create
 Django基础
 Django之模型层&ORM操作
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 如何使用石墨烯-django 对多个字段中的图标使用 OR 条件
 Django：使用 Q 对象对任意数量的输入进行动态过滤（OR & AND）