65-django-模型层、聚合函数、分组查询、F与Q查询、orm开启事务、orm常用字段及参数、数据库优化、图书管理系统讲解

今日内容概要

• 聚合查询(聚合函数的使用)aggregate
• max、min、sum、count、avg
• 分组查询(group by的使用)annotate
• F与Q查询
• django中如何开启事务
• orm中常用字段及参数
• 数据库查询优化(only与defer、select_related与prefetch_related)
• 图书管理系统作业讲解

今日内容详细

聚合查询

# 聚合查询      单独使用需要用 aggregate
    """
    聚合查询通常情况下都是配合分组一起使用的
    只要是跟数据库相关的模块 
        基本上都在django.db.models里面
        如果上述没有那么应该在django.db里面
    """
    from app01 import models
    from django.db.models import Max,Min,Sum,Count,Avg
    # 1 所有书的平均价格
    # res = models.Book.objects.aggregate(Avg('price'))
    # print(res)
    # 2.上述方法一次性使用
    res = models.Book.objects.aggregate(Max('price'),Min('price'),Sum('price'),Count('pk'),Avg('price'))
    print(res)

分组查询

# 分组查询  annotate
    """
    MySQL分组查询都有哪些特点
        分组之后默认只能获取到分组的依据 组内其他字段都无法直接获取了
            严格模式
                ONLY_FULL_GROUP_BY
                
    """
    from django.db.models import Max, Min, Sum, Count, Avg
    # 1.统计每一本书的作者个数
    # res = models.Book.objects.annotate()  # models后面点什么 就是按什么分组
    # res = models.Book.objects.annotate(author_num=Count('authors')).values('title','author_num')
    """
    author_num是我们自己定义的字段 用来存储统计出来的每本书对应的作者个数
    """
    # res1 = models.Book.objects.annotate(author_num=Count('authors__id')).values('title','author_num')
    # print(res,res1)
    """
    代码没有补全 不要怕 正常写
    补全给你是pycharm给你的 到后面在服务器上直接书写代码 什么补全都没有 颜色提示也没有
    
    """

    # 2.统计每个出版社卖的最便宜的书的价格(作业:复习原生SQL语句 写出来)
    # res = models.Publish.objects.annotate(min_price=Min('book__price')).values('name','min_price')
    # print(res)

    # 3.统计不止一个作者的图书
        # 1.先按照图书分组 求每一本书对应的作者个数
        # 2.过滤出不止一个作者的图书
    # res = models.Book.objects.annotate(author_num=Count('authors')).filter(author_num__gt=1).values('title','author_num')
    # """
    # 只要你的orm语句得出的结果还是一个queryset对象
    # 那么它就可以继续无限制的点queryset对象封装的方法
    #
    # """
    # print(res)

    # 4.查询每个作者出的书的总价格
    # res = models.Author.objects.annotate(sum_price=Sum('book__price')).values('name','sum_price')
    # print(res)

    """
    如果我想按照指定的字段分组该如何处理呢？
        models.Book.objects.values('price').annotate()
    后续BBS作业会使用
    
    
    你们的机器上如果出现分组查询报错的情况
        你需要修改数据库严格模式
    """

F与Q查询

# F查询
    # 1.查询卖出数大于库存数的书籍
    # F查询
    """
    能够帮助你直接获取到表中某个字段对应的数据当作查询条件
    """
    from django.db.models import F
    # res = models.Book.objects.filter(maichu__gt=F('kucun'))
    # print(res)


    # 2.将所有书籍的价格提升500块
    # models.Book.objects.update(price=F('price') + 500)


    # 3.将所有书的名称后面加上爆款两个字
    """
    在操作字符类型的数据的时候 F不能够直接做到字符串的拼接
    """
    from django.db.models.functions import Concat
    from django.db.models import Value
    models.Book.objects.update(title=Concat(F('title'), Value('爆款')))
    # models.Book.objects.update(title=F('title') + '爆款')  # 所有的名称会全部变成空白





# Q查询
    # 1.查询卖出数大于100或者价格小于600的书籍
    # res = models.Book.objects.filter(maichu__gt=100,price__lt=600)
    """filter括号内多个参数是and关系"""
    from django.db.models import Q
    # res = models.Book.objects.filter(Q(maichu__gt=100),Q(price__lt=600))  # Q包裹逗号分割 还是and关系
    # res = models.Book.objects.filter(Q(maichu__gt=100)|Q(price__lt=600))  # | or关系
    # res = models.Book.objects.filter(~Q(maichu__gt=100)|Q(price__lt=600))  # ~ not关系
    # print(res)  # <QuerySet []>

    # Q的高阶用法  能够将查询条件的左边也变成字符串的形式
    q = Q()
    q.connector = 'or'
    q.children.append(('maichu__gt',100))
    q.children.append(('price__lt',600))
    res = models.Book.objects.filter(q)  # 默认还是and关系
    print(res)

django中如何开启事务

"""
事务
    ACID
        原子性
            不可分割的最小单位
        一致性
            跟原子性是相辅相成
        隔离性
            事务之间互相不干扰
        持久性
            事务一旦确认永久生效
    
    事务的回滚 
        rollback
    事务的确认
        commit
"""
# 目前你只需要掌握Django中如何简单的开启事务
# 事务
    from django.db import transaction
    try:
        with transaction.atomic():
            # sql1
            # sql2
            ...
            # 在with代码快内书写的所有orm操作都是属于同一个事务
    except Exception as e:
        print(e)
    print('执行其他操作')

orm中常用字段及参数

AutoField
    主键字段 primary_key=True
  
CharField       对应数据库的varchar
    verbose_name    字段的注释
  max_length        长度
  
IntegerField            int
BigIntegerField        bigint

DecimalField
    max_digits=8   最大位数
  decimal_places=2  小数点后位数

EmailFiled         对应数据库的  varchar(254)

DateField           对应数据库    date
DateTimeField      对应数据库 datetime
    auto_now:每次修改数据的时候都会自动更新当前时间
  auto_now_add:只在创建数据的时候记录创建时间后续不会自动修改了
    
BooleanField(Field)                - 布尔值类型
    该字段传布尔值(False/True)     数据库里面存0/1

TextField(Field)                    - 文本类型
    该字段可以用来存大段内容(文章、博客...)  没有字数限制
  后面的bbs作业 文章字段用的就是TextField


FileField(Field)                    - 字符类型
   upload_to = "/data"
  给该字段传一个文件对象，会自动将文件保存到/data目录下然后将文件路径保存到数据库中
  /data/a.txt
  后面bbs作业也会涉及

# 更多字段
直接参考博客:https://www.cnblogs.com/Dominic-Ji/p/9203990.html

    
# django除了给你提供了很多字段类型之外 还支持你自定义字段
class MyCharField(models.Field):
    def __init__(self,max_length,*args,**kwargs):
        self.max_length = max_length
        # 调用父类的init方法
        super().__init__(max_length=max_length,*args,**kwargs)  # 一定要是关键字的形式传入

    def db_type(self, connection):
        """
        返回真正的数据类型及各种约束条件
        :param connection:
        :return:
        """
        return 'char(%s)'%self.max_length

# 自定义字段使用
myfield = MyCharField(max_length=16,null=True)



# 外键字段及参数
unique=True
    ForeignKey(unique=True)   ===            OneToOneField()
  # 你在用前面字段创建一对一 orm会有一个提示信息 orm推荐你使用后者但是前者也能用
  
db_index
    如果db_index=True 则代表着为此字段设置索引
  (复习索引是什么)

to_field
    设置要关联的表的字段  默认不写关联的就是另外一张的主键字段

on_delete
    当删除关联表中的数据时，当前表与其关联的行的行为。
  """
  django2.X及以上版本 需要你自己指定外键字段的级联更新级联删除
  """

字段合集

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

 字段合集

　　

字段与数据库字段对应关系

对应关系：
    '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)',

ORM字段与MySQL字段对应关系

字段参数　

字段参数
null
用于表示某个字段可以为空。

unique
如果设置为unique=True 则该字段在此表中必须是唯一的 。

db_index
如果db_index=True 则代表着为此字段设置索引。

default
为该字段设置默认值。

DateField和DateTimeField
auto_now_add
配置auto_now_add=True，创建数据记录的时候会把当前时间添加到数据库。

auto_now
配置上auto_now=True，每次更新数据记录的时候会更新该字段。

关系字段
ForeignKey
外键类型在ORM中用来表示外键关联关系，一般把ForeignKey字段设置在 '一对多'中'多'的一方。

ForeignKey可以和其他表做关联关系同时也可以和自身做关联关系。

to
设置要关联的表

to_field
设置要关联的表的字段

on_delete
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

db_constraint
是否在数据库中创建外键约束，默认为True。

字段参数
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)

字段参数

　　

　　

数据库查询优化

only与defer    
select_related与prefetch_related

"""
orm语句的特点:
    惰性查询
        如果你仅仅只是书写了orm语句 在后面根本没有用到该语句所查询出来的参数
        那么orm会自动识别 直接不执行
"""
# only与defer
# res = models.Book.objects.all()
    # print(res)  # 要用数据了才会走数据库

    # 想要获取书籍表中所有数的名字
    # res = models.Book.objects.values('title')
    # for d in res:
    #     print(d.get('title'))
    # 你给我实现获取到的是一个数据对象 然后点title就能够拿到书名 并且没有其他字段
    # res = models.Book.objects.only('title')
    # res = models.Book.objects.all()
    # print(res)  # <QuerySet [<Book: 三国演义爆款>, <Book: 红楼梦爆款>, <Book: 论语爆款>, <Book: 聊斋爆款>, <Book: 老子爆款>]>
    # for i in res:
        # print(i.title)  # 点击only括号内的字段 不会走数据库
        # print(i.price)  # 点击only括号内没有的字段 会重新走数据库查询而all不需要走了

    res = models.Book.objects.defer('title')  # 对象除了没有title属性之外其他的都有
    for i in res:
        print(i.price)
    """
    defer与only刚好相反
        defer括号内放的字段不在查询出来的对象里面 查询该字段需要重新走数据
        而如果查询的是非括号内的字段 则不需要走数据库了

    """
    

# select_related与prefetch_related
# select_related与prefetch_related  跟跨表操作有关
    # res = models.Book.objects.all()
    # for i in res:
    #     print(i.publish.name)  # 每循环一次就要走一次数据库查询

    # res = models.Book.objects.select_related('authors')  # INNER JOIN
    """
    select_related内部直接先将book与publish连起来 然后一次性将大表里面的所有数据
    全部封装给查询出来的对象
        这个时候对象无论是点击book表的数据还是publish的数据都无需再走数据库查询了
    
    select_related括号内只能放外键字段    一对多 一对一
        多对多也不行
    
    """
    # for i in res:
    #     print(i.publish.name)  # 每循环一次就要走一次数据库查询

    res = models.Book.objects.prefetch_related('publish')  # 子查询
    """
    prefetch_related该方法内部其实就是子查询
        将子查询查询出来的所有结果也给你封装到对象中
        给你的感觉好像也是一次性搞定的
    """
    for i in res:
        print(i.publish.name)

 

今日考题

"""
今日考题
1.聚合查询，分组查询的关键字各是什么，各有什么特点或者注意事项
2.F与Q查询的功能，他们的导入语句是什么，针对Q有没有其他用法
3.列举常见的数据库字段及主要参数(越多越好)
4.orm数据库查询优化相关有哪些各有什么特点
"""

　　

今日内容回顾

在学习django orm的时候，最好自己复习一下MySQL相关的知识点，不要造成大面积的遗忘

聚合查询

# 单独使用的时候 需要借助于关键字		aggregate
from django.db.models import Max,Min,Sum,Count,Avg
aggregate(Max('age'),Min('price'),...)

分组查询

# 分组报错确保代码没有写错的情况下 需要去修改严格模式		annotate

models.Book.objects.annotate()  # models后面点什么就是按照上面分组

models.Book.objects.values('字段').annotate()  # values出现在了annotate的前面，那么就按照values括号内指定的字段分组

F与Q查询

from django.db.models import F,Q
# F查询:能够获取到表中指定字段对应的数据
	1.库存大于卖出
  2.所有的商品价格提高500块
  3.所有商品名称后面加爆款
  	针对字符类型，在做拼接的时候需要额外的导入模块Concat，Value

# Q查询:能够改变多个查询条件之间的关系 与或非
# 基本使用
	filter(Q(),Q())   # and
  filter(Q()|Q())   # or
  filter(~Q()|Q())  # not

# 高阶使用
"""
我们之前在查询数据的时候，条件的左边都是变量名的形式
如何做到左边也是字符串的形式呢？(动态的指定查询的条件)
"""
q = Q()  # q默认多个条件之间还是and关系
q.connector = 'or'  # 可以修改链接关系
q.children.append(('price',123))
q.children.append(('title','三国演义'))
filter(q)

orm事务操作

"""
事务四大特性
	ACID
数据库三大设计范式(自己百度搜索，自己整理)
"""
from django.db import transaction
try:
  with transaction.atomic():
    pass
    # with代码块里面所有的orm操作都属于同一个事务
except Exception as e:
  	print(e)

常用字段

# 所有的字段都有一个verbose_name参数 用来对字段继续描述
AutoField
	-primary_key
  
CharField
	-max_length
  
IntegerField
BigintegerField

DecimalField
	-max_digits
  -decimal_places

DateField
DateTimeField
	-auto_now:修改
  -auto_now_add:新建

EmailField

BooleanField
	传布尔值 	存0/1

TextField
	存大段文本(博客、日记、文章...)

FileField
	-upload_to
  可以指定文件的存放位置，该字段只存文件的路径

# 其他的字段 自己参考博客了解

# 外键字段及参数
to
to_field
on_delete
db_index
# 了解 一对一其实可以有两种指定方式
	OneToOneField()
  ForeginKey(unique=True)  不推荐
# django不同 级联更新级联删除可能需要自己指定
...

# 还支持自定义字段
class MyCharField(models.Field):
  	def __init__(...):
      	...
    
    def db_type(...):
      	...
username = MyCharField(...)

数据库优化

# only与defer
"""
only
	结果是一个列表套多个对象，这些对象默认只有only括号内的属性
	但是也可以点击括号内没有的属性，但是需要额外的走数据库操作
defer
	跟only刚好相反 
		对象里面唯独没有括号内指定的属性
"""

# select_related与prefetch_related
"""
select_related内部的本质是联表操作 inner join
	括号内只能放外键字段并且多对多不行
		括号内可以放多个外键字段
			select_related(外键字段1__外键字段2__外键字段3__...)
	将联表之后的结果全部查询出来封装到对象里面
	之后对象在点击表的字段的时候都无需再走数据库

prefetch_related内部本质是子查询
	内部通过子查询的方式将多张的表数据也封装到对象中
	这样用户在使用的时候也是感觉不出来的

上述两种方式，在不同的场景下效率各有千秋
"""

　　

　　

作业

"""
1.整理今日内容到博客
2.熟练掌握数据库常用字段及参数以及应用场景
3.总结数据库查询优化的两组方法，尝试用自己的语言表述
4.完成图书管理系统
	书籍表的增删改查(尽量将之前的知识点全部融入进去)
"""