Django系列（三）：单表操作

1、ORM简介

MTV或者MTV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，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。

ORM（Object Relation Mapping）是“对象-关系-映射”的简称。

我们先来了解一下ORM扮演了一个什么角色，如上图，我们知道mysql是一个能够操作db/磁盘上数据的软件，python中想要操作磁盘数据时，它想到借助mysql，但又不能直接操作mysql，所以有了pymysql这个模块，通过它可以帮我们去执行sql语句，从而去操作数据库，但是有一点不好就是用pymysql还要我们去写sql语句，这对于一个python程序员来说就有点为难了，我们了解的是python语法，于是在pymysql之上又有了ORM，我们可以通过熟悉的python中类和对象去操作数据库。

ORM的优点和缺点是什么

       优点：

              1）符合python语法规范，更加优雅，简练；

              2）只需要写一套python语法去通过ORM操作数据库，不用考虑具体用哪种数据库，python通过ORM引擎去翻译成对应数据库的sql语句，当更换数据库时，只需要更改ORM的引擎（settings.py文件中）即可；

       缺点：有python语句到sql语句的翻译过程，需要时间，因此，效率相对降低（但实际大量数据才能体现出来，一般规模的数据差别不大）；

 2、单表操作

（1）、创建模型

创建名为book的应用，在book下的models.py中创建模型，代码如下：

from django.db import models


# Create your models here.

class Book(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    title = models.CharField(max_length=32)
    state = models.BooleanField()
    pub_date = models.DateField()
    price = models.DecimalField(max_digits=8, decimal_places=2)
    publish = models.CharField(max_length=32)

（2）、更多字段和更多参数

数据库的表中往往有多个字段，每个字段有一些特有的参数，例如，CharField类型的字段需要max_length参数来指定数据库中VARCHAR类型字段的长度。还有一些适用于所有字段的通用参数。 这些参数在官方文档中有详细定义，这里我们只简单介绍一些最常用的。

a、更多字段

'''
    <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=16, 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-#populatethe slug, via JavaScript,in the object's admin form: models.SlugField (prepopulate_from=("pre_name", "name"))prepopulate_from 不接受 DateTimeFields.
    <15> 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.
    <16> 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
　　<17> IPAddressField
            一个字符串形式的 IP 地址, (i.e. "24.124.1.30").
　　<18> CommaSeparatedIntegerField
            用于存放逗号分隔的整数值. 类似 CharField, 必须要有maxlength参数.
    '''　　

b、更多参数

(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，<br>而且这个选择框的选项就是choices 中的选项。

（3）、settings配置

若想将模型转为mysql数据库中的表，需要在settings.py中配置：

DATABASES = {
    # 'default': {
    #     'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
    #     'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    # }
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'bookms',  # 要连接的数据库，连接前需要创建好
        'USER': 'root',  # 连接数据库的用户名
        'PASSWORD': 'felixwang',  # 连接数据库的密码
        'HOST': '127.0.0.1',  # 连接主机，默认本级
        'PORT': 3306  # 端口 默认3306
    }
}

注意 1）：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则是项目自动创建的，注释掉即可。USER和PASSWORD分别是数据库的用户名和密码。设置完后，在启动我们的Django项目前，我们需要开启mysql服务。然后，启动Djongo项目，若出现报错信息：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 所以，我们只需要找到项目名文件下的__init__,在里面写入： 

注意 2）：确保配置文件settings.py中的INSTALLED_APPS中写入我们创建的app名称：  

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'book.apps.BookConfig',
]

注意3）：如果想打印orm转换过程中的sql，需要在settings中进行如下配置：

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

最后数据库迁移：

通过两条数据库迁移命令即可在指定的数据库中创建表：
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

注意：上面两种方式中的第一条命令是同步：即检测之前的models中有哪些表，已经存在的表是否发生了变化（新增字段等）。第二条命令是根据同步的结果，有变化则去执行变化的部分，没变化则什么都不做。还有，当你已经在models.py中写好了表并且成功执行完上面迁移的命令，这时你想再新增一个字段时，记得要给这个新增字段指定默认值，然后再去执行一遍迁移命令，否则执行不予通过。

（4）、添加表

    # 插入方式一：
    # create方法的返回值book_obj就是插入book表中的"python"这本书籍纪录对象
    book_obj = Book.objects.create(
        title='python',
        state=True,
        price=100,
        publish='felix出版社',
        pub_date='2012-2-2'
    )

    # 插入韩式二
    # 这种方法的返回值book_obj也是插入book表中的"python葵花宝典"这本书籍纪录对象
    book_obj2 = Book(
        title="java",
        state=True,
        price=150,
        publish="哈哈出版社",
        pub_date="2012-12-12")

    book_obj2.save()

（5）、查询表

在学习查询表记录之前，先了解一下QuerySet，这是一种类似列表的数据类型，是由ORM创建的。我们学习查询表记录的方法时，一定要明确哪些方法返回了QuerySet类型，哪些方法返回model对象（一条表记录就是一个model对象）类型或者其他什么类型。

a、查询API

<1> all(): 查询所有结果，示例：Book.objects.all()
           由objects管理器调用，返回值是QuerySet对象
<2> filter(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件相匹配的对象，
       　　筛选条件可有多个，逗号隔开，筛选条件是同时满足的关系
       　　示例：Book.objects.filter(title="linux",price=111)
       　　由objects管理器调用，返回值是QuerySet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
       　　筛选条件可有多个，逗号隔开，筛选条件是同时满足的关系
       　　示例：Book.objects.get(price=111)
       　　由objects管理器调用，返回值是model对象
        　 注意：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，这是它和filter的区别
<4> exclude(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件不匹配的对象
       　　示例：Book.objects.exclude(price=111)
       　　由objects管理器调用，返回值是QuerySet对象
<5> order_by(*field): 对查询结果排序
       　　示例： Book.objects.all().order_by("-price","-nid")
       　　由queryset对象调用，返回值是queryset对象
       　　默认是升序，字段名前加 - 表示降序，可以多个字段排序，逗号隔开
<6> reverse(): 对查询结果反向排序
       　　示例：Book.objects.all().reverse()
       　　由queryset对象调用，返回值是queryset对象
<7> count(): 返回数据库中匹配查询(QuerySet)的对象数量
       　　示例：Book.objects.all().count()
       　　由queryset对象调用，返回值是int类型
<8> first(): 返回第一条记录
       　　示例：Book.objects.all().first()
       　　由queryset对象调用，返回值是model对象
<9> last(): 返回最后一条记录
       　　示例：Book.objects.all().last()
       　　由queryset对象调用，返回值是model对象
<10> exists(): 如果QuerySet包含数据，就返回True，否则返回False
       　　方法相当于执行了select * from book limit 1;即有1条或1条以上记录返回True
       　　示例：Book.objects.all().exists()
       　　由queryset对象调用，返回布尔值
<11> values(*field): 返回一个ValueQuerySet（特殊的QuerySet），用的最多
       　　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
       　　字典中的键值对个数取决于values中查询的字段个数，多个字段用逗号分隔
       　　示例：Book.objects.all().values("title","price")
       　　由queryset对象调用，返回一个包含字典的QuerySet
<12> values_list(*field): 它与values()非常相似，它返回的是一个元组序列
       　　元组中元素的个数取决于values_list中查询的字段个数，多个字段用逗号分隔
       　　示例：Book.objects.all().values_list("title","price")
       　　由queryset对象调用，返回一个包含元组的QuerySet
<13> distinct(): 从返回结果中剔除重复纪录
       　　示例：Book.objects.all().values("title").distinct()
            由queryset对象调用，返回值是queryset对象
注意：包含model对象的QuerySet使用distinct()方法没有意义，因为model对象（一条完整记录，包含主键）一定不会重复，values(*field)和values_list(*field)方法可以使用。
总结：返回QuerySet对象的方法后边可以使用由QuerySet调用的方法，即支持链式操作。

b、基于双下划线的模糊查询

Book.objects.filter(price__in=[100,200,300])  - 查询price是100,200,300的记录
Book.objects.filter(price__gt=100)        - 查询price大于100的记录
Book.objects.filter(price__gte=100)       - 查询price大于等于100的记录
Book.objects.filter(price__lt=100)        - 查询price小于100的记录
Book.objects.filter(price__lte=100)       - 查询price小于等于100的记录
Book.objects.filter(price__range=[100,200])    - 查询价格在100-200之间的记录
Book.objects.filter(title__contains="python")  - 查询包含python的记录（区分大小写）
Book.objects.filter(title__icontains="python") - 查包含python的记录（不区分大小写）
Book.objects.filter(title__startswith="py") - 查询以py开头的记录（区分大小写）
Book.objects.filter(title__istartswith="py") - 查询以py开头的记录（不区分大小写）

Book.objects.filter(pub_date__year=2012)  - 查询2012年出版的书籍记录
注意：当你发现Django出现了查询时间不准确的情况时，去项目的settings.py文件中修改
    USE_TZ = True  改为  USE_TZ = False
    这是因为Django出现了时间偏差，只有用mysql会出现这个问题。

 （6）、更新表

通过update()方法修改表记录，例如：

Book.objects.filter(title__startswith='py').update(price=500)

此外，update()方法对于任何结果集（QuerySet）均有效，这意味着你可以同时更新多条记录，update()方法会返回一个整型数值，表示受影响的记录条数。

（7）、删除表

a、删除方法就是 delete()，它可以由model对象调用，执行后立即删除该对象而不返回任何值，例如：

model_obj.delete()

b、你也可以一次性删除多个对象。即QuerySet 也可以调用delete() 方法，它一次性删除 QuerySet 中所有的model对象。例如，下面的代码将删除 pub_date 是2005年的 Entry 对象：

Book.objects.filter(pub_date__year=2005).delete()

总结：delete方法可以由QuerySet和model对象调用；而update方法只能被QuerySet调用。

c、要注意的是：delete() 方法是 QuerySet 上的方法，但并不适用于 objects管理器本身。这是一种保护机制，是为了避免意外地调用 Book.objects.delete() 方法导致所有的记录被误删除。如果你确认要删除所有的对象，那么你必须显式地调用：

Book.objects.all().delete()

d、在 Django 删除对象时，会模仿 SQL 约束 ON DELETE CASCADE 的行为，换句话说，删除一个对象时也会删除与它相关联的外键对象。例如：

    b = Book.objects.get(pk=1)
    # This will delete the Blog and all of its Entry objects.
    b.delete()
    如果不想级联删除，可以设置为：
    pubHouse = models.ForeignKey(to='Publisher', on_delete=models.SET_NULL, blank=True, null=True)