Django框架----ORM数据库操作
一、ORM介绍
ORM概念
对象关系映射（Object Relational Mapping，简称ORM）模式是一种为了解决面向对象与关系数据库存在的互不匹配的现象的技术。
简单的说，ORM是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据，将程序中的对象自动持久化到关系数据库中。
ORM在业务逻辑层和数据库层之间充当了桥梁的作用。
ORM由来
让我们从O/R开始。字母O起源于"对象"(Object),而R则来自于"关系"(Relational)。
几乎所有的软件开发过程中都会涉及到对象和关系数据库。在用户层面和业务逻辑层面，我们是面向对象的。当对象的信息发生变化的时候，我们就需要把对象的信息保存在关系数据库中。
按照之前的方式来进行开发就会出现程序员会在自己的业务逻辑代码中夹杂很多SQL语句用来增加、读取、修改、删除相关数据，而这些代码通常都是重复的。
ORM的优势
ORM解决的主要问题是对象和关系的映射。它通常把一个类和一个表一一对应，类的每个实例对应表中的一条记录，类的每个属性对应表中的每个字段。
ORM提供了对数据库的映射，不用直接编写SQL代码，只需像操作对象一样从数据库操作数据。
让软件开发人员专注于业务逻辑的处理，提高了开发效率。
ORM的劣势
ORM的缺点是会在一定程度上牺牲程序的执行效率。
ORM用多了SQL语句就不会写了，关系数据库相关技能退化...
ORM总结
ORM只是一种工具，工具确实能解决一些重复，简单的劳动。这是不可否认的。
但我们不能指望某个工具能一劳永逸地解决所有问题，一些特殊问题还是需要特殊处理的。
但是在整个软件开发过程中需要特殊处理的情况应该都是很少的，否则所谓的工具也就失去了它存在的意义。
映射关系：
表名 --------------------》类名
字段--------------------》属性
表记录-----------------》类实例化对象
ORM的两大功能：
操作表：
- 创建表
- 修改表
- 删除表
操作数据行：
- 增删改查
ORM利用pymysql第三方工具链接数据库
Django没办法帮我们创建数据库，只能我们创建完之后告诉它，让django去链接
二、创建表之前的准备工作
1、自己创建数据库
create database django;
2、在Django项目的settings.py文件中，配置数据库连接信息：
# 修改django默认的数据库的sqlite3为mysql
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', #通过这个去链接mysql
'NAME': 'djangotsgl',
'USER':'root',
'PASSWORD':'123456',
'HOST':'localhost',
'PORT':'3306',
}
}
这样写上以后django会默认的就去链接数据库，这时你会看到报错了，那么解决的办法就是下面的这样
3、在项目文件夹中的--init--文件中写入：
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()
4、创建数据库表
models.py
class Book(models.Model): #必须要继承的
nid = models.AutoField(primary_key=True) #自增id(可以不写，默认会有自增id)
title = models.CharField(max_length=32)
publishDdata = models.DateField() #出版日期
author = models.CharField(max_length=32)
price = models.DecimalField(max_digits=5,decimal_places=2) #一共5位，保留两位小数
执行命令创建：（需要记住的！！！）
python manage.py makemigrations 创建脚本
python manage.py migrate 迁移
Model
在Django中model是你数据的单一、明确的信息来源。它包含了你存储的数据的重要字段和行为。通常，一个模型（model）映射到一个数据库表，
基本情况：
- 每个模型都是一个Python类，它是django.db.models.Model的子类。
- 模型的每个属性都代表一个数据库字段。
- 综上所述，Django为您提供了一个自动生成的数据库访问API，详询官方文档链接。
具体例子实现
model.py
urls.py
views.py
template /index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width">
<title>Title</title>
<link rel="stylesheet" href="/static/bootstrap-3.3.7-dist/css/bootstrap.min.css">
<script src="/static/bootstrap-3.3.7-dist/js/bootstrap.min.js"></script>
<style>
table{
margin-top: 50px;
}
</style>
</head>
<body>
<div class="containers">
<div class="row">
<div class="col-md-9 col-md-offset-2">
<table class="table table-hover">
<thead>
<tr>
<th>编号</th>
<th>书名</th>
<th>出版日期</th>
<th>作者</th>
<th>价钱</th>
<th>操作</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
{% for book in book_list %}
<tr>
<td>{{ book.nid }}</td>
<td>{{ book.title }}</td>
<td>{{ book.publishDdata|date:'Y-m-d' }}</td>
<td>{{ book.author }}</td>
<td>{{ book.price }}</td>
<td>
<a href="/del/{{ book.nid }}"><button class="btn btn-danger">删除</button></a>
<a href="/edit/{{ book.nid }}"><button class="btn btn-success">编辑</button></a>
<a href="/add/"><button class="btn btn-primary">添加</button></a>
</td>
</tr>
{% endfor %}
</tbody>
</table>
</div>
</div>
</div>
</body>
</html>
5、查看数据库的sql语句（加在settings.py）
查看数据库执行代码
LOGGING = {
'version': 1,
'disable_existing_loggers': False,
'handlers': {
'console':{
'level':'DEBUG',
'class':'logging.StreamHandler',
},
},
'loggers': {
'django.db.backends': {
'handlers': ['console'],
'propagate': True,
'level':'DEBUG',
},
}
}
三、快速入门
下面这个例子定义了一个 Person 模型，包含 first_name 和 last_name。
from django.db import models
class Person(models.Model):
first_name = models.CharField(max_length=30)
last_name = models.CharField(max_length=30)
first_name 和 last_name 是模型的字段。每个字段被指定为一个类属性，每个属性映射到一个数据库列。
上面的 Person 模型将会像这样创建一个数据库表：
CREATE TABLE myapp_person (
"id" serial NOT NULL PRIMARY KEY,
"first_name" varchar(30) NOT NULL,
"last_name" varchar(30) NOT NULL
);
一些说明：
- 表myapp_person的名称是自动生成的，如果你要自定义表名，需要在model的Meta类中指定 db_table 参数，强烈建议使用小写表名，特别是使用MySQL作为后端数据库时。
- id字段是自动添加的，如果你想要指定自定义主键，只需在其中一个字段中指定 primary_key=True 即可。如果Django发现你已经明确地设置了Field.primary_key，它将不会添加自动ID列。
- 本示例中的CREATE TABLE SQL使用PostgreSQL语法进行格式化，但值得注意的是，Django会根据配置文件中指定的数据库后端类型来生成相应的SQL语句。
- Django支持MySQL5.5及更高版本。
字段
AutoField(Field) - int自增列，必须填入参数 primary_key=True BigAutoField(AutoField) - bigint自增列，必须填入参数 primary_key=True 注：当model中如果没有自增列，则自动会创建一个列名为id的列 from django.db import models class UserInfo(models.Model): # 自动创建一个列名为id的且为自增的整数列 username = models.CharField(max_length=32) class Group(models.Model): # 自定义自增列 nid = models.AutoField(primary_key=True) name = models.CharField(max_length=32) SmallIntegerField(IntegerField): - 小整数 -32768 ～ 32767 PositiveSmallIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField) - 正小整数 0 ～ 32767 IntegerField(Field) - 整数列(有符号的) -2147483648 ～ 2147483647 PositiveIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField) - 正整数 0 ～ 2147483647 BigIntegerField(IntegerField): - 长整型(有符号的) -9223372036854775808 ～ 9223372036854775807 BooleanField(Field) - 布尔值类型 NullBooleanField(Field): - 可以为空的布尔值 CharField(Field) - 字符类型 - 必须提供max_length参数， max_length表示字符长度 TextField(Field) - 文本类型 EmailField(CharField)： - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证机制 IPAddressField(Field) - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证 IPV4 机制 GenericIPAddressField(Field) - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证 Ipv4和Ipv6 - 参数： protocol，用于指定Ipv4或Ipv6， 'both',"ipv4","ipv6" unpack_ipv4， 如果指定为True，则输入::ffff:192.0.2.1时候，可解析为192.0.2.1，开启此功能，需要protocol="both" URLField(CharField) - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证 URL SlugField(CharField) - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证支持 字母、数字、下划线、连接符（减号） CommaSeparatedIntegerField(CharField) - 字符串类型，格式必须为逗号分割的数字 UUIDField(Field) - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供对UUID格式的验证 FilePathField(Field) - 字符串，Django Admin以及ModelForm中提供读取文件夹下文件的功能 - 参数： path, 文件夹路径 match=None, 正则匹配 recursive=False, 递归下面的文件夹 allow_files=True, 允许文件 allow_folders=False, 允许文件夹 FileField(Field) - 字符串，路径保存在数据库，文件上传到指定目录 - 参数： upload_to = "" 上传文件的保存路径 storage = None 存储组件，默认django.core.files.storage.FileSystemStorage ImageField(FileField) - 字符串，路径保存在数据库，文件上传到指定目录 - 参数： upload_to = "" 上传文件的保存路径 storage = None 存储组件，默认django.core.files.storage.FileSystemStorage width_field=None, 上传图片的高度保存的数据库字段名（字符串） height_field=None 上传图片的宽度保存的数据库字段名（字符串） DateTimeField(DateField) - 日期+时间格式 YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ] DateField(DateTimeCheckMixin, Field) - 日期格式 YYYY-MM-DD TimeField(DateTimeCheckMixin, Field) - 时间格式 HH:MM[:ss[.uuuuuu]] DurationField(Field) - 长整数，时间间隔，数据库中按照bigint存储，ORM中获取的值为datetime.timedelta类型 FloatField(Field) - 浮点型 DecimalField(Field) - 10进制小数 - 参数： max_digits，小数总长度 decimal_places，小数位长度 BinaryField(Field) - 二进制类型
自定义字段
class UnsignedIntegerField(models.IntegerField): def db_type(self, connection): return 'integer UNSIGNED' PS: 返回值为字段在数据库中的属性，Django字段默认的值为： 'AutoField': 'integer AUTO_INCREMENT', 'BigAutoField': 'bigint AUTO_INCREMENT', 'BinaryField': 'longblob', 'BooleanField': 'bool', 'CharField': 'varchar(%(max_length)s)', 'CommaSeparatedIntegerField': 'varchar(%(max_length)s)', 'DateField': 'date', 'DateTimeField': 'datetime', 'DecimalField': 'numeric(%(max_digits)s, %(decimal_places)s)', 'DurationField': 'bigint', 'FileField': 'varchar(%(max_length)s)', 'FilePathField': 'varchar(%(max_length)s)', 'FloatField': 'double precision', 'IntegerField': 'integer', 'BigIntegerField': 'bigint', 'IPAddressField': 'char(15)', 'GenericIPAddressField': 'char(39)', 'NullBooleanField': 'bool', 'OneToOneField': 'integer', 'PositiveIntegerField': 'integer UNSIGNED', 'PositiveSmallIntegerField': 'smallint UNSIGNED', 'SlugField': 'varchar(%(max_length)s)', 'SmallIntegerField': 'smallint', 'TextField': 'longtext', 'TimeField': 'time', 'UUIDField': 'char(32)',
自定义char类型字段：
class FixedCharField(models.Field):
"""
自定义的char类型的字段类
"""
def __init__(self, max_length, *args, **kwargs):
self.max_length = max_length
super(FixedCharField, self).__init__(max_length=max_length, *args, **kwargs)
def db_type(self, connection):
"""
限定生成数据库表的字段类型为char，长度为max_length指定的值
"""
return 'char(%s)' % self.max_length
class Class(models.Model):
id = models.AutoField(primary_key=True)
title = models.CharField(max_length=25)
# 使用自定义的char类型的字段
cname = FixedCharField(max_length=25)
创建的表结构：
注意事项
1.触发Model中的验证和错误提示有两种方式： a. Django Admin中的错误信息会优先根据Admiin内部的ModelForm错误信息提示，如果都成功，才来检查Model的字段并显示指定错误信息 b. 使用ModelForm c. 调用Model对象的 clean_fields 方法，如： # models.py class UserInfo(models.Model): nid = models.AutoField(primary_key=True) username = models.CharField(max_length=32) email = models.EmailField(error_messages={'invalid': '格式错了.'}) # views.py def index(request): obj = models.UserInfo(username='11234', email='uu') try: print(obj.clean_fields()) except Exception as e: print(e) return HttpResponse('ok') # Model的clean方法是一个钩子，可用于定制操作，如：上述的异常处理。 2.Admin中修改错误提示 # admin.py from django.contrib import admin from model_club import models from django import forms class UserInfoForm(forms.ModelForm): age = forms.IntegerField(initial=1, error_messages={'required': '请输入数值.', 'invalid': '年龄必须为数值.'}) class Meta: model = models.UserInfo # fields = ('username',) fields = "__all__" exclude = ['title'] labels = { 'name':'Writer', } help_texts = {'name':'some useful help text.',} error_messages={ 'name':{'max_length':"this writer name is too long"} } widgets={'name':Textarea(attrs={'cols':80,'rows':20})} class UserInfoAdmin(admin.ModelAdmin): form = UserInfoForm admin.site.register(models.UserInfo, UserInfoAdmin)
字段参数
null 数据库中字段是否可以为空 db_column 数据库中字段的列名 default 数据库中字段的默认值 primary_key 数据库中字段是否为主键 db_index 数据库中字段是否可以建立索引 unique 数据库中字段是否可以建立唯一索引 unique_for_date 数据库中字段【日期】部分是否可以建立唯一索引 unique_for_month 数据库中字段【月】部分是否可以建立唯一索引 unique_for_year 数据库中字段【年】部分是否可以建立唯一索引 verbose_name Admin中显示的字段名称 blank Admin中是否允许用户输入为空 editable Admin中是否可以编辑 help_text Admin中该字段的提示信息 choices Admin中显示选择框的内容，用不变动的数据放在内存中从而避免跨表操作 如：gf = models.IntegerField(choices=[(0, '何穗'),(1, '大表姐'),],default=1) error_messages 自定义错误信息（字典类型），从而定制想要显示的错误信息； 字典健：null, blank, invalid, invalid_choice, unique, and unique_for_date 如：{'null': "不能为空.", 'invalid': '格式错误'} validators 自定义错误验证（列表类型），从而定制想要的验证规则 from django.core.validators import RegexValidator from django.core.validators import EmailValidator,URLValidator,DecimalValidator,\ MaxLengthValidator,MinLengthValidator,MaxValueValidator,MinValueValidator 如： test = models.CharField( max_length=32, error_messages={ 'c1': '优先错信息1', 'c2': '优先错信息2', 'c3': '优先错信息3', }, validators=[ RegexValidator(regex='root_\d+', message='错误了', code='c1'), RegexValidator(regex='root_112233\d+', message='又错误了', code='c2'), EmailValidator(message='又错误了', code='c3'), ] )
元信息
class UserInfo(models.Model): nid = models.AutoField(primary_key=True) username = models.CharField(max_length=32) class Meta: # 数据库中生成的表名称 默认 app名称 + 下划线 + 类名 db_table = "table_name" # 联合索引 index_together = [ ("pub_date", "deadline"), ] # 联合唯一索引 unique_together = (("driver", "restaurant"),) # admin中显示的表名称 verbose_name # verbose_name加s verbose_name_plural
多表关系和参数
ForeignKey(ForeignObject) # ForeignObject(RelatedField) to, # 要进行关联的表名 to_field=None, # 要关联的表中的字段名称 on_delete=None, # 当删除关联表中的数据时，当前表与其关联的行的行为 - models.CASCADE，删除关联数据，与之关联也删除 - models.DO_NOTHING，删除关联数据，引发错误IntegrityError - models.PROTECT，删除关联数据，引发错误ProtectedError - models.SET_NULL，删除关联数据，与之关联的值设置为null（前提FK字段需要设置为可空） - models.SET_DEFAULT，删除关联数据，与之关联的值设置为默认值（前提FK字段需要设置默认值） - models.SET，删除关联数据， a. 与之关联的值设置为指定值，设置：models.SET(值) b. 与之关联的值设置为可执行对象的返回值，设置：models.SET(可执行对象) def func(): return 10 class MyModel(models.Model): user = models.ForeignKey( to="User", to_field="id" on_delete=models.SET(func),) related_name=None, # 反向操作时，使用的字段名，用于代替 【表名_set】 如： obj.表名_set.all() related_query_name=None, # 反向操作时，使用的连接前缀，用于替换【表名】 如： models.UserGroup.objects.filter(表名__字段名=1).values('表名__字段名') limit_choices_to=None, # 在Admin或ModelForm中显示关联数据时，提供的条件： # 如： - limit_choices_to={'nid__gt': 5} - limit_choices_to=lambda : {'nid__gt': 5} from django.db.models import Q - limit_choices_to=Q(nid__gt=10) - limit_choices_to=Q(nid=8) | Q(nid__gt=10) - limit_choices_to=lambda : Q(Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)) & Q(caption='root') db_constraint=True # 是否在数据库中创建外键约束 parent_link=False # 在Admin中是否显示关联数据 OneToOneField(ForeignKey) to, # 要进行关联的表名 to_field=None # 要关联的表中的字段名称 on_delete=None, # 当删除关联表中的数据时，当前表与其关联的行的行为 ###### 对于一对一 ###### # 1. 一对一其实就是 一对多 + 唯一索引 # 2.当两个类之间有继承关系时，默认会创建一个一对一字段 # 如下会在A表中额外增加一个c_ptr_id列且唯一： class C(models.Model): nid = models.AutoField(primary_key=True) part = models.CharField(max_length=12) class A(C): id = models.AutoField(primary_key=True) code = models.CharField(max_length=1) ManyToManyField(RelatedField) to, # 要进行关联的表名 related_name=None, # 反向操作时，使用的字段名，用于代替 【表名_set】 如： obj.表名_set.all() related_query_name=None, # 反向操作时，使用的连接前缀，用于替换【表名】 如： models.UserGroup.objects.filter(表名__字段名=1).values('表名__字段名') limit_choices_to=None, # 在Admin或ModelForm中显示关联数据时，提供的条件： # 如： - limit_choices_to={'nid__gt': 5} - limit_choices_to=lambda : {'nid__gt': 5} from django.db.models import Q - limit_choices_to=Q(nid__gt=10) - limit_choices_to=Q(nid=8) | Q(nid__gt=10) - limit_choices_to=lambda : Q(Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)) & Q(caption='root') symmetrical=None, # 仅用于多对多自关联时，symmetrical用于指定内部是否创建反向操作的字段 # 做如下操作时，不同的symmetrical会有不同的可选字段 models.BB.objects.filter(...) # 可选字段有：code, id, m1 class BB(models.Model): code = models.CharField(max_length=12) m1 = models.ManyToManyField('self',symmetrical=True) # 可选字段有: bb, code, id, m1 class BB(models.Model): code = models.CharField(max_length=12) m1 = models.ManyToManyField('self',symmetrical=False) through=None, # 自定义第三张表时，使用字段用于指定关系表 through_fields=None, # 自定义第三张表时，使用字段用于指定关系表中那些字段做多对多关系表 from django.db import models class Person(models.Model): name = models.CharField(max_length=50) class Group(models.Model): name = models.CharField(max_length=128) members = models.ManyToManyField( Person, through='Membership', through_fields=('group', 'person'), ) class Membership(models.Model): group = models.ForeignKey(Group, on_delete=models.CASCADE) person = models.ForeignKey(Person, on_delete=models.CASCADE) inviter = models.ForeignKey( Person, on_delete=models.CASCADE, related_name="membership_invites", ) invite_reason = models.CharField(max_length=64) db_constraint=True, # 是否在数据库中创建外键约束 db_table=None, # 默认创建第三张表时，数据库中表的名称
