Django之 数据库ORM
一、ORM
Django的 业务 少不了 跟数据库打交道，不然没有数据库保存一些数据将是一件很糟糕的事情。Django 对 数据库 支持原生的 SQL语句，但更好的对数据库支持，Django自己有一套对数据库操作的模块，在操作、性能、便捷上 有很好的提升。ORM，Object Relational Mapping，对象关系映射。从字面意思理解，面向对象编程把所有实体看成对象（object），关系型数据库则是采用实体之间的关系（relation）连接数据。很早就有人提出，关系也可以用对象表达，这样的话，就能使用面向对象编程，来操作关系型数据库。简单说，ORM 就是通过实例对象的语法，完成关系型数据库的操作的技术。
ORM 把数据库映射成对象。
数据库的表（table） --> 类（class） 记录（record，行数据）--> 对象（object） 字段（field）--> 对象的属性（attribute）
ORM 的优缺点：
优点：
1. 数据模型都在一个地方定义，更容易更新和维护，也利于重用代码。
2. ORM 有现成的工具，很多功能都可以自动完成，比如数据消毒、预处理、事务等等。
3. 它迫使你使用 MVC 架构，ORM 就是天然的 Model，最终使代码更清晰。
4. 基于 ORM 的业务代码比较简单，代码量少，语义性好，容易理解。
5. 你不必编写性能不佳的 SQL。
缺点：
- ORM 库不是轻量级工具，需要花很多精力学习和设置。
- 对于复杂的查询，ORM 要么是无法表达，要么是性能不如原生的 SQL。
- ORM 抽象掉了数据库层，开发者无法了解底层的数据库操作，也无法定制一些特殊的 SQL。
二、Django的ORM框架
1. 数据库配置
Django默认的是采用 sqlite 内置数据库，默认自带sqlite的数据库驱动 , 引擎名称：django.db.backends.sqlite3。该数据库在开发阶段基本满足业务需求，当然，在实际上线的业务中，一般会切换成其他的关系型数据库，如mysql，pg数据库，这些数据库能较好的跟Django的ORM结合，也 符合 各种关系表的创建和使用。
切换为 mysql 数据库的修改：
settings.py 文件修改
DATABASES = { 'default': { 'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', 'NAME': 'books', #你的数据库名称 'USER': 'root', #你的数据库用户名 'PASSWORD': '', #你的数据库密码 'HOST': '', #你的数据库主机，留空默认为localhost 'PORT': '3306', #你的数据库端口 } }
NAME即数据库的名字，在mysql连接前该数据库必须已经创建，而上面的sqlite数据库下的db.sqlite3则是项目自动创建
USER和PASSWORD分别是数据库的用户名和密码。
设置完后，再启动我们的Django项目前，我们需要激活我们的mysql。
然后，启动项目，会报错：no module named MySQLdb
这是因为django默认你导入的驱动是MySQLdb，可是MySQLdb对于py3有很大问题，所以我们需要的驱动是PyMySQL 【没有的 pip install 安装】
所以，我们只需要找到项目名文件下的__init__,在里面写入：
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()
问题解决！
2. 表（模型）的创建
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。
作者详细模型：把作者的详情放到详情表，包含性别，email地址和出生日期，作者详情模型和作者模型之间是一对一的关系（one－to－one）（类似于每个人和他的身份证之间的关系），在大多数情况下我们没有必要将他们拆分成两张表，这里只是引出一对一的概念。
出版商模型：出版商有名称，地址，所在城市，省，国家和网站。
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），也被称作外键。
from django.db import models
class Publisher(models.Model): name = models.CharField(max_length=30, verbose_name="名称") address = models.CharField("地址", max_length=50) city = models.CharField('城市',max_length=60) state_province = models.CharField(max_length=30) country = models.CharField(max_length=50) website = models.URLField() class Meta: verbose_name = '出版商' verbose_name_plural = verbose_name def __str__(self): return self.name class Author(models.Model): name = models.CharField(max_length=30) def __str__(self): return self.name class AuthorDetail(models.Model): sex = models.BooleanField(max_length=1, choices=((0, '男'),(1, '女'),)) email = models.EmailField() address = models.CharField(max_length=50) birthday = models.DateField() author = models.OneToOneField(Author) class Book(models.Model): title = models.CharField(max_length=100) authors = models.ManyToManyField(Author) publisher = models.ForeignKey(Publisher) publication_date = models.DateField() price=models.DecimalField(max_digits=5,decimal_places=2,default=10) def __str__(self): return self.title
注意1：记得在settings里的INSTALLED_APPS中加入'app01',然后再同步数据库。 python manage.py makemigrations / migrate
注意2: models.ForeignKey("Publish") & models.ForeignKey(Publish)
分析：
1. 根据ORM 对象关系映射，分析上面的代码，每个类【模型】，是 models.Model 的子类，它的父类Model包含了所有必要的和数据库交互的方法。这个模型就是一个表，类的类变量，就是表的表字段，类变量是所有该类的实例对象所共享的，意思就是该模型定义了什么类变量，那么表就有什么表字段。
2. 另外，表字段的定义又是models.CharFiled 类的 实例对象，定义该表字段创建时一些参数设置。它的类型都和数据库里的一些字段对应。
3. 模型之间的三种关系：一对一，一对多，多对多。
一对一：实质就是在主外键（author_id就是foreign key）的关系基础上，给外键加了一个UNIQUE＝True的属性；
一对多：就是主外键关系；（foreign key）
多对多：(ManyToManyField) 自动创建第三张表(当然我们也可以自己创建第三张表：两个foreign key)
4. 字段类型
<1> CharField #字符串字段, 用于较短的字符串. #CharField 要求必须有一个参数 maxlength, 用于从数据库层和Django校验层限制该字段所允许的最大字符数. <2> IntegerField #用于保存一个整数. <3> FloatField # 一个浮点数. 必须 提供两个参数: # # 参数 描述 # max_digits 总位数(不包括小数点和符号) # decimal_places 小数位数 # 举例来说, 要保存最大值为 999 (小数点后保存2位),你要这样定义字段: # # models.FloatField(..., max_digits=5, decimal_places=2) # 要保存最大值一百万(小数点后保存10位)的话,你要这样定义: # # models.FloatField(..., max_digits=19, decimal_places=10) # admin 用一个文本框(<input type="text">)表示该字段保存的数据. <4> AutoField # 一个 IntegerField, 添加记录时它会自动增长. 你通常不需要直接使用这个字段; # 自定义一个主键：my_id=models.AutoField(primary_key=True) # 如果你不指定主键的话,系统会自动添加一个主键字段到你的 model. <5> BooleanField # A true/false field. admin 用 checkbox 来表示此类字段. <6> TextField # 一个容量很大的文本字段. # admin 用一个 <textarea> (文本区域)表示该字段数据.(一个多行编辑框). <7> EmailField # 一个带有检查Email合法性的 CharField,不接受 maxlength 参数. <8> DateField # 一个日期字段. 共有下列额外的可选参数: # Argument 描述 # auto_now 当对象被保存时,自动将该字段的值设置为当前时间.通常用于表示 "last-modified" 时间戳. # auto_now_add 当对象首次被创建时,自动将该字段的值设置为当前时间.通常用于表示对象创建时间. #（仅仅在admin中有意义...) <9> DateTimeField # 一个日期时间字段. 类似 DateField 支持同样的附加选项. <10> ImageField # 类似 FileField, 不过要校验上传对象是否是一个合法图片.#它有两个可选参数:height_field和width_field, # 如果提供这两个参数,则图片将按提供的高度和宽度规格保存. <11> FileField # 一个文件上传字段. #要求一个必须有的参数: upload_to, 一个用于保存上载文件的本地文件系统路径. 这个路径必须包含 strftime #formatting, #该格式将被上载文件的 date/time #替换(so that uploaded files don't fill up the given directory). # admin 用一个<input type="file">部件表示该字段保存的数据(一个文件上传部件) . #注意：在一个 model 中使用 FileField 或 ImageField 需要以下步骤: #（1）在你的 settings 文件中, 定义一个完整路径给 MEDIA_ROOT 以便让 Django在此处保存上传文件. # (出于性能考虑,这些文件并不保存到数据库.) 定义MEDIA_URL 作为该目录的公共 URL. 要确保该目录对 # WEB服务器用户帐号是可写的. #（2） 在你的 model 中添加 FileField 或 ImageField, 并确保定义了 upload_to 选项,以告诉 Django # 使用 MEDIA_ROOT 的哪个子目录保存上传文件.你的数据库中要保存的只是文件的路径(相对于 MEDIA_ROOT). # 出于习惯你一定很想使用 Django 提供的 get_<#fieldname>_url 函数.举例来说,如果你的 ImageField # 叫作 mug_shot, 你就可以在模板中以 {{ object.#get_mug_shot_url }} 这样的方式得到图像的绝对路径. <12> URLField # 用于保存 URL. 若 verify_exists 参数为 True (默认), 给定的 URL 会预先检查是否存在( 即URL是否被有效装入且 # 没有返回404响应). # admin 用一个 <input type="text"> 文本框表示该字段保存的数据(一个单行编辑框) <13> NullBooleanField # 类似 BooleanField, 不过允许 NULL 作为其中一个选项. 推荐使用这个字段而不要用 BooleanField 加 null=True 选项 # admin 用一个选择框 <select> (三个可选择的值: "Unknown", "Yes" 和 "No" ) 来表示这种字段数据. <14> SlugField # "Slug" 是一个报纸术语. slug 是某个东西的小小标记(短签), 只包含字母,数字,下划线和连字符.#它们通常用于URLs # 若你使用 Django 开发版本,你可以指定 maxlength. 若 maxlength 未指定, Django 会使用默认长度: 50. #在 # 以前的 Django 版本,没有任何办法改变50 这个长度. # 这暗示了 db_index=True. # 它接受一个额外的参数: prepopulate_from, which is a list of fields from which to auto-#populate # the slug, via JavaScript,in the object's admin form: models.SlugField # (prepopulate_from=("pre_name", "name"))prepopulate_from 不接受 DateTimeFields. <13> XMLField #一个校验值是否为合法XML的 TextField,必须提供参数: schema_path, 它是一个用来校验文本的 RelaxNG schema #的文件系统路径. <14> FilePathField # 可选项目为某个特定目录下的文件名. 支持三个特殊的参数, 其中第一个是必须提供的. # 参数 描述 # path 必需参数. 一个目录的绝对文件系统路径. FilePathField 据此得到可选项目. # Example: "/home/images". # match 可选参数. 一个正则表达式, 作为一个字符串, FilePathField 将使用它过滤文件名. # 注意这个正则表达式只会应用到 base filename 而不是 # 路径全名. Example: "foo.*\.txt^", 将匹配文件 foo23.txt 却不匹配 bar.txt 或 foo23.gif. # recursive可选参数.要么 True 要么 False. 默认值是 False. 是否包括 path 下面的全部子目录. # 这三个参数可以同时使用. # match 仅应用于 base filename, 而不是路径全名. 那么,这个例子: # FilePathField(path="/home/images", match="foo.*", recursive=True) # ...会匹配 /home/images/foo.gif 而不匹配 /home/images/foo/bar.gif <15> IPAddressField # 一个字符串形式的 IP 地址, (i.e. "24.124.1.30"). <16># CommaSeparatedIntegerField # 用于存放逗号分隔的整数值. 类似 CharField, 必须要有maxlength参数.
5. Field重要参数
<1> null ： 数据库中字段是否可以为空 <2> blank： django的 Admin 中添加数据时是否可允许空值 <3> default：设定缺省值 <4> editable：如果为假，admin模式下将不能改写。缺省为真 <5> primary_key：设置主键，如果没有设置django创建表时会自动加上： id = meta.AutoField('ID', primary_key=True) primary_key=True implies blank=False, null=False and unique=True. Only one primary key is allowed on an object. <6> unique：数据唯一 <7> verbose_name Admin中字段的显示名称 <8> validator_list：有效性检查。非有效产生 django.core.validators.ValidationError 错误 <9> db_column，db_index 如果为真将为此字段创建索引 <10>choices：一个用来选择值的2维元组。第一个值是实际存储的值，第二个用来方便进行选择。 如SEX_CHOICES= (( ‘F’,'Female’),(‘M’,'Male’),) gender = models.CharField(max_length=2,choices = SEX_CHOICES)
