python django -2 ORM模型
ORM简介
- MVC框架中包括一个重要的部分,就是ORM,它实现了数据模型与数据库的解耦,即数据模型的设计不需要依赖于特定的数据库,通过简单的配置就可以轻松更换数据库
- ORM是“对象-关系-映射”的简称,主要任务是:
- 根据对象的类型生成表结构
- 将对象、列表的操作,转换为sql语句
- 将sql查询到的结果转换为对象、列表
- 这极大的减轻了开发人员的工作量,不需要面对因数据库变更而导致的无效劳动
- Django中的模型包含存储数据的字段和约束,对应着数据库中唯一的表
使用MySql数据库
- 在虚拟环境中安装mysql包
pip install mysql-python
- 在mysql中创建数据库
create databases test2 charset=utf8
- 打开settings.py文件,修改DATABASES项
DATABASES = { 'default': { 'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', 'NAME': 'test2', 'USER': '用户名', 'PASSWORD': '密码', 'HOST': '数据库服务器ip,本地可以使用localhost', 'PORT': '端口,默认为3306', } }
开发流程
- 在models.py中定义模型类,要求继承自models.Model
- 把应用加入settings.py文件的installed_app项
- 生成迁移文件
- 执行迁移生成表
- 使用模型类进行crud操作
使用数据库生成模型类
python manage.py inspectdb > booktest/models.py
定义模型
- 在模型中定义属性,会生成表中的字段
- django根据属性的类型确定以下信息:
- 当前选择的数据库支持字段的类型
- 渲染管理表单时使用的默认html控件
- 在管理站点最低限度的验证
- django会为表增加自动增长的主键列,每个模型只能有一个主键列,如果使用选项设置某属性为主键列后,则django不会再生成默认的主键列
- 属性命名限制
- 不能是python的保留关键字
- 由于django的查询方式,不允许使用连续的下划线
定义属性
- 定义属性时,需要字段类型
- 字段类型被定义在django.db.models.fields目录下,为了方便使用,被导入到django.db.models中
- 使用方式
- 导入from django.db import models
- 通过models.Field创建字段类型的对象,赋值给属性
- 对于重要数据都做逻辑删除,不做物理删除,实现方法是定义isDelete属性,类型为BooleanField,默认值为False
字段类型
- AutoField:一个根据实际ID自动增长的IntegerField,通常不指定
- 如果不指定,一个主键字段将自动添加到模型中
- BooleanField:true/false 字段,此字段的默认表单控制是CheckboxInput
- NullBooleanField:支持null、true、false三种值
- CharField(max_length=字符长度):字符串,默认的表单样式是 TextInput
- TextField:大文本字段,一般超过4000使用,默认的表单控件是Textarea
- IntegerField:整数
- DecimalField(max_digits=None, decimal_places=None):使用python的Decimal实例表示的十进制浮点数
- DecimalField.max_digits:位数总数
- DecimalField.decimal_places:小数点后的数字位数
- FloatField:用Python的float实例来表示的浮点数
- DateField[auto_now=False, auto_now_add=False]):使用Python的datetime.date实例表示的日期
- 参数DateField.auto_now:每次保存对象时,自动设置该字段为当前时间,用于"最后一次修改"的时间戳,它总是使用当前日期,默认为false
- 参数DateField.auto_now_add:当对象第一次被创建时自动设置当前时间,用于创建的时间戳,它总是使用当前日期,默认为false
- 该字段默认对应的表单控件是一个TextInput. 在管理员站点添加了一个JavaScript写的日历控件,和一个“Today"的快捷按钮,包含了一个额外的invalid_date错误消息键
- auto_now_add, auto_now, and default 这些设置是相互排斥的,他们之间的任何组合将会发生错误的结果
- TimeField:使用Python的datetime.time实例表示的时间,参数同DateField
- DateTimeField:使用Python的datetime.datetime实例表示的日期和时间,参数同DateField
- FileField:一个上传文件的字段
- ImageField:继承了FileField的所有属性和方法,但对上传的对象进行校验,确保它是个有效的image
字段选项
- 通过字段选项,可以实现对字段的约束
- 在字段对象时通过关键字参数指定
- null:如果为True,Django 将空值以NULL 存储到数据库中,默认值是 False
- blank:如果为True,则该字段允许为空白,默认值是 False
- 对比:null是数据库范畴的概念,blank是表单验证证范畴的
- db_column:字段的名称,如果未指定,则使用属性的名称
- db_index:若值为 True, 则在表中会为此字段创建索引
- default:默认值
- primary_key:若为 True, 则该字段会成为模型的主键字段
- unique:如果为 True, 这个字段在表中必须有唯一值
关系
- 关系的类型包括
- ForeignKey:一对多,将字段定义在多的端中
- ManyToManyField:多对多,将字段定义在两端中
- OneToOneField:一对一,将字段定义在任意一端中
- 可以维护递归的关联关系,使用'self'指定,详见“自关联”
- 用一访问多:对象.模型类小写_set
bookinfo.heroinfo_set
- 用一访问一:对象.模型类小写
heroinfo.bookinfo
- 访问id:对象.属性_id
heroinfo.book_id
元选项
- 在模型类中定义类Meta,用于设置元信息
- 元信息db_table:定义数据表名称,推荐使用小写字母,数据表的默认名称
<app_name>_<model_name>
- ordering:对象的默认排序字段,获取对象的列表时使用,接收属性构成的列表
class BookInfo(models.Model):
...
class Meta():
ordering = ['id']
- 字符串前加-表示倒序,不加-表示正序
class BookInfo(models.Model): ... class Meta(): ordering = ['-id']
- 排序会增加数据库的开销
示例演示
- 创建test2项目,并创建booktest应用,使用mysql数据库
- 定义图书模型
class BookInfo(models.Model): btitle = models.CharField(max_length=20) bpub_date = models.DateTimeField() bread = models.IntegerField(default=0) bcommet = models.IntegerField(default=0) isDelete = models.BooleanField(default=False)
- 英雄模型
class HeroInfo(models.Model): hname = models.CharField(max_length=20) hgender = models.BooleanField(default=True) isDelete = models.BooleanField(default=False) hcontent = models.CharField(max_length=100) hbook = models.ForeignKey('BookInfo')
- 定义index、detail视图
- index.html、detail.html模板
- 配置url,能够完成图书及英雄的展示
测试数据
- 模型BookInfo的测试数据
insert into booktest_bookinfo(btitle,bpub_date,bread,bcommet,isDelete) values ('射雕英雄传','1980-5-1',12,34,0), ('天龙八部','1986-7-24',36,40,0), ('笑傲江湖','1995-12-24',20,80,0), ('雪山飞狐','1987-11-11',58,24,0)
- 模型HeroInfo的测试数据
insert into booktest_heroinfo(hname,hgender,hbook_id,hcontent,isDelete) values ('郭靖',1,1,'降龙十八掌',0), ('黄蓉',0,1,'打狗棍法',0), ('黄药师',1,1,'弹指神通',0), ('欧阳锋',1,1,'蛤蟆功',0), ('梅超风',0,1,'九阴白骨爪',0), ('乔峰',1,2,'降龙十八掌',0), ('段誉',1,2,'六脉神剑',0), ('虚竹',1,2,'天山六阳掌',0), ('王语嫣',0,2,'神仙姐姐',0), ('令狐冲',1,3,'独孤九剑',0), ('任盈盈',0,3,'弹琴',0), ('岳不群',1,3,'华山剑法',0), ('东方不败',0,3,'葵花宝典',0), ('胡斐',1,4,'胡家刀法',0), ('苗若兰',0,4,'黄衣',0), ('程灵素',0,4,'医术',0), ('袁紫衣',0,4,'六合拳',0)
类的属性
- objects:是Manager类型的对象,用于与数据库进行交互
- 当定义模型类时没有指定管理器,则Django会为模型类提供一个名为objects的管理器
- 支持明确指定模型类的管理器
class BookInfo(models.Model):
...
books = models.Manager()
- 当为模型类指定管理器后,django不再为模型类生成名为objects的默认管理器
管理器Manager
- 管理器是Django的模型进行数据库的查询操作的接口,Django应用的每个模型都拥有至少一个管理器
- 自定义管理器类主要用于两种情况
- 情况一:向管理器类中添加额外的方法:见下面“创建对象”中的方式二
- 情况二:修改管理器返回的原始查询集:重写get_queryset()方法
class BookInfoManager(models.Manager): def get_queryset(self): return super(BookInfoManager, self).get_queryset().filter(isDelete=False) class BookInfo(models.Model): ... books = BookInfoManager()
创建对象
- 当创建对象时,django不会对数据库进行读写操作
- 调用save()方法才与数据库交互,将对象保存到数据库中
- 使用关键字参数构造模型对象很麻烦,推荐使用下面的两种之式
- 说明: _init _方法已经在基类models.Model中使用,在自定义模型中无法使用,
- 方式一:在模型类中增加一个类方法
class BookInfo(models.Model): ... @classmethod def create(cls, title, pub_date): book = cls(btitle=title, bpub_date=pub_date) book.bread=0 book.bcommet=0 book.isDelete = False return book
引入时间包:from datetime import * 调用:book=BookInfo.create("hello",datetime(1980,10,11)); 保存:book.save()
- 方式二:在自定义管理器中添加一个方法
- 在管理器的方法中,可以通过self.model来得到它所属的模型类
class BookInfoManager(models.Manager): def create_book(self, title, pub_date): book = self.model() book.btitle = title book.bpub_date = pub_date book.bread=0 book.bcommet=0 book.isDelete = False return book class BookInfo(models.Model): ... books = BookInfoManager()
调用:book=BookInfo.books.create_book("abc",datetime(1980,1,1)) 保存:book.save()
- 在方式二中,可以调用self.create()创建并保存对象,不需要再手动save()
class BookInfoManager(models.Manager): def create_book(self, title, pub_date): book = self.create(btitle = title,bpub_date = pub_date,bread=0,bcommet=0,isDelete = False) return book class BookInfo(models.Model): ... books = BookInfoManager()
调用:book=Book.books.create_book("abc",datetime(1980,1,1)) 查看:book.pk
实例的属性
- DoesNotExist:在进行单个查询时,模型的对象不存在时会引发此异常,结合try/except使用
实例的方法
- str (self):重写object方法,此方法在将对象转换成字符串时会被调用
- save():将模型对象保存到数据表中
- delete():将模型对象从数据表中删除
简介
- 查询集表示从数据库中获取的对象集合
- 查询集可以含有零个、一个或多个过滤器
- 过滤器基于所给的参数限制查询的结果
- 从Sql的角度,查询集和select语句等价,过滤器像where和limit子句
- 接下来主要讨论如下知识点
- 查询集
- 字段查询:比较运算符,F对象,Q对象
查询集
- 在管理器上调用过滤器方法会返回查询集
- 查询集经过过滤器筛选后返回新的查询集,因此可以写成链式过滤
- 惰性执行:创建查询集不会带来任何数据库的访问,直到调用数据时,才会访问数据库
- 何时对查询集求值:迭代,序列化,与if合用
- 返回查询集的方法,称为过滤器
- all()
- filter()
- exclude()
- order_by()
- values():一个对象构成一个字典,然后构成一个列表返回
- 写法:
filter(键1=值1,键2=值2)
等价于
filter(键1=值1).filter(键2=值2)
- 返回单个值的方法
- get():返回单个满足条件的对象
- 如果未找到会引发"模型类.DoesNotExist"异常
- 如果多条被返回,会引发"模型类.MultipleObjectsReturned"异常
- count():返回当前查询的总条数
- first():返回第一个对象
- last():返回最后一个对象
- exists():判断查询集中是否有数据,如果有则返回True
- get():返回单个满足条件的对象
限制查询集
- 查询集返回列表,可以使用下标的方式进行限制,等同于sql中的limit和offset子句
- 注意:不支持负数索引
- 使用下标后返回一个新的查询集,不会立即执行查询
- 如果获取一个对象,直接使用[0],等同于[0:1].get(),但是如果没有数据,[0]引发IndexError异常,[0:1].get()引发DoesNotExist异常
查询集的缓存
- 每个查询集都包含一个缓存来最小化对数据库的访问
- 在新建的查询集中,缓存为空,首次对查询集求值时,会发生数据库查询,django会将查询的结果存在查询集的缓存中,并返回请求的结果,接下来对查询集求值将重用缓存的结果
- 情况一:这构成了两个查询集,无法重用缓存,每次查询都会与数据库进行一次交互,增加了数据库的负载
print([e.title for e in Entry.objects.all()])
print([e.title for e in Entry.objects.all()])
- 情况二:两次循环使用同一个查询集,第二次使用缓存中的数据
querylist=Entry.objects.all() print([e.title for e in querylist]) print([e.title for e in querylist])
- 何时查询集不会被缓存:当只对查询集的部分进行求值时会检查缓存,但是如果这部分不在缓存中,那么接下来查询返回的记录将不会被缓存,这意味着使用索引来限制查询集将不会填充缓存,如果这部分数据已经被缓存,则直接使用缓存中的数据
字段查询
- 实现where子名,作为方法filter()、exclude()、get()的参数
- 语法:属性名称__比较运算符=值
- 表示两个下划线,左侧是属性名称,右侧是比较类型
- 对于外键,使用“属性名_id”表示外键的原始值
- 转义:like语句中使用了%与,匹配数据中的%与,在过滤器中直接写,例如:filter(title__contains="%")=>where title like '%\%%',表示查找标题中包含%的
比较运算符
- exact:表示判等,大小写敏感;如果没有写“ 比较运算符”,表示判等
filter(isDelete=False)
- contains:是否包含,大小写敏感
exclude(btitle__contains='传')
- startswith、endswith:以value开头或结尾,大小写敏感
exclude(btitle__endswith='传')
- isnull、isnotnull:是否为null
filter(btitle__isnull=False)
- 在前面加个i表示不区分大小写,如iexact、icontains、istarswith、iendswith
- in:是否包含在范围内
filter(pk__in=[1, 2, 3, 4, 5])
- gt、gte、lt、lte:大于、大于等于、小于、小于等于
filter(id__gt=3)
- year、month、day、week_day、hour、minute、second:对日期间类型的属性进行运算
filter(bpub_date__year=1980)
filter(bpub_date__gt=date(1980, 12, 31))
- 跨关联关系的查询:处理join查询
- 语法:模型类名 <属性名> <比较>
- 注:可以没有__<比较>部分,表示等于,结果同inner join
- 可返向使用,即在关联的两个模型中都可以使用
filter(heroinfo_ _hcontent_ _contains='八')
- 查询的快捷方式:pk,pk表示primary key,默认的主键是id
filter(pk__lt=6)
聚合函数
- 使用aggregate()函数返回聚合函数的值
- 函数:Avg,Count,Max,Min,Sum
from django.db.models import Max
maxDate = list.aggregate(Max('bpub_date'))
- count的一般用法:
count = list.count()
F对象
- 可以使用模型的字段A与字段B进行比较,如果A写在了等号的左边,则B出现在等号的右边,需要通过F对象构造
list.filter(bread__gte=F('bcommet'))
- django支持对F()对象使用算数运算
list.filter(bread__gte=F('bcommet') * 2)
- F()对象中还可以写作“模型类__列名”进行关联查询
list.filter(isDelete=F('heroinfo__isDelete'))
- 对于date/time字段,可与timedelta()进行运算
list.filter(bpub_date__lt=F('bpub_date') + timedelta(days=1))
Q对象
- 过滤器的方法中关键字参数查询,会合并为And进行
- 需要进行or查询,使用Q()对象
- Q对象(django.db.models.Q)用于封装一组关键字参数,这些关键字参数与“比较运算符”中的相同
from django.db.models import Q
list.filter(Q(pk_ _lt=6))
- Q对象可以使用&(and)、|(or)操作符组合起来
- 当操作符应用在两个Q对象时,会产生一个新的Q对象
list.filter(pk_ _lt=6).filter(bcommet_ _gt=10)
list.filter(Q(pk_ _lt=6) | Q(bcommet_ _gt=10))
- 使用~(not)操作符在Q对象前表示取反
list.filter(~Q(pk__lt=6))
- 可以使用&|~结合括号进行分组,构造做生意复杂的Q对象
- 过滤器函数可以传递一个或多个Q对象作为位置参数,如果有多个Q对象,这些参数的逻辑为and
- 过滤器函数可以混合使用Q对象和关键字参数,所有参数都将and在一起,Q对象必须位于关键字参数的前面
自连接
- 对于地区信息,属于一对多关系,使用一张表,存储所有的信息
- 类似的表结构还应用于分类信息,可以实现无限级分类
- 新建模型AreaInfo,生成迁移
class AreaInfo(models.Model):
atitle = models.CharField(max_length=20)
aParent = models.ForeignKey('self', null=True, blank=True)
- 访问关联对象
上级对象:area.aParent
下级对象:area.areainfo_set.all()
- 加入测试数据(在workbench中,参见“省市区mysql.txt”)
- 在booktest/views.py中定义视图area
from models import AreaInfo def area(request): area = AreaInfo.objects.get(pk=130100) return render(request, 'booktest/area.html', {'area': area})
- 定义模板area.html
<!DOCTYPE html> <html> <head> <title>地区</title> </head> <body> 当前地区:{{area.atitle}} <hr/> 上级地区:{{area.aParent.atitle}} <hr/> 下级地区: <ul> { %for a in area.areainfo_set.all%} <li>{{a.atitle}}</li> { %endfor%} </ul> </body> </html>
- 在booktest/urls.py中配置一个新的urlconf
urlpatterns = [ url(r'^area/$', views.area, name='area') ]