Django ORM
Django ORM
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极其相似或者重复的。
ORM的优势
ORM解决的主要问题是对象和关系的映射。它通常将一个类和一张表一一对应，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，只需操作对象就能对数据库操作数据。
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的操作是有限的，也就是ORM定义好的操作是可以完成的，一些复杂的查询操作是完成不了。
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。
Django中的ORM
Django项目使用MySQL数据库
1、 在Django项目的settings.py文件中，配置数据库连接信息：
DATABASES = {
"default": {
"ENGINE": "django.db.backends.mysql",
"NAME": "你的数据库名称", # 需要自己手动创建数据库
"USER": "数据库用户名",
"PASSWORD": "数据库密码",
"HOST": "数据库IP",
"POST": 3306
}
}
2、 在与Django项目同名的目录下的__init__.py文件中写如下代码，告诉Django使用pymysql模块连接MySQL数据库:
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()
3、 在app下的models中写类
4、 数据库迁移
python manage.py makemigrations # 在app下的migrations文件夹下记录 models的变更记录
python manage.py migrate # 将models的变更记录同步到数据库中
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
字段和字段的参数
常用字段
- AutoField
自增的整形字段，必填参数primary_key=True，则成为数据库的主键。无该字段时，django自动创建。
一个model不能有两个AutoField字段。
- IntegerField
一个整数类型。数值的范围是 -2147483648 ~ 2147483647。
-
BooleanField
布尔类型 -
CharField
字符类型，必须提供max_length参数。max_length表示字符的长度。
- TextField
长文本
- DateField
日期类型，日期格式为YYYY-MM-DD，相当于Python中的datetime.date的实例。
参数：
- auto_now：每次修改时修改为当前日期时间。
- auto_now_add：新创建对象时自动添加当前日期时间。
- auto_now和auto_now_add和default参数是互斥的，不能同时设置。
- DatetimeField
日期时间字段，格式为YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ]，相当于Python中的datetime.datetime的实例。
- DecimalField
小数类型
字段类型，详情可点击查询官网
自定义字段
自定义一个char类型字段：
class MyCharField(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(MyCharField, 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
使用自定义char类型字段：
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 = MyCharField(max_length=25)
字段参数
字段参数，详情可点击查看官网。
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)
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
Model Meta参数
这个不是很常用，如果你有特殊需要可以使用。详情点击查看官网
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"
# admin中显示的表名称
verbose_name = '个人信息'
# verbose_name加s
verbose_name_plural = '所有用户信息'
# 联合索引
index_together = [
("pub_date", "deadline"), # 应为两个存在的字段
]
# 联合唯一索引
unique_together = (("driver", "restaurant"),) # 应为两个存在的字段
ORM操作
必知必会13条
<1> all(): 查询所有结果
<2> 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，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。
<3> filter(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件相匹配的对象
<4> exclude(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件不匹配的对象
<5> values(*field): 返回一个ValueQuerySet——一个特殊的QuerySet，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
<6> values_list(*field): 它与values()非常相似，它返回的是一个元组序列，values返回的是一个字典序列
<7> order_by(*field): 对查询结果排序
<8> reverse(): 对查询结果反向排序，请注意reverse()通常只能在具有已定义顺序的QuerySet上调用(在model类的Meta中指定ordering或调用order_by()方法)。
<9> distinct(): 从返回结果中剔除重复纪录(如果你查询跨越多个表，可能在计算QuerySet时得到重复的结果。此时可以使用distinct()，注意只有在PostgreSQL中支持按字段去重。)
<10> count(): 返回数据库中匹配查询(QuerySet)的对象数量。
<11> first(): 返回第一条记录
<12> last(): 返回最后一条记录
<13> exists(): 如果QuerySet包含数据，就返回True，否则返回False
- 返回QuerySet对象的方法有
all()
filter()
exclude()
order_by()
reverse()
distinct()
- 特殊的QuerySet
values() 返回一个可迭代的字典序列
values_list() 返回一个可迭代的元祖序列
- 返回具体对象的
get()
first()
last()
-
返回布尔值的方法有：
exists() -
返回数字的方法有
count()
单表查询之双下划线
models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1) # 获取id大于1 且 小于10的值
models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33]) # 获取id等于11、22、33的数据
models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33]) # not in
models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven") # 获取name字段包含"ven"的
models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感
models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 3]) # id范围是1到3的，等价于SQL的bettwen and
类似的还有：startswith，istartswith, endswith, iendswith
date字段还可以：
models.Class.objects.filter(first_day__year=2017)
ForeignKey操作
- 正向查找
对象查找（跨表）
语法：
对象.关联字段.字段
示例：
book_obj = models.Book.objects.first() # 第一本书对象
print(book_obj.publisher) # 得到这本书关联的出版社对象
print(book_obj.publisher.name) # 得到出版社对象的名称
字段查找（跨表）
语法：
关联字段__字段
示例：
print(models.Book.objects.values_list("publisher__name"))
- 反向查找
对象查找（跨表）
语法：
obj.表名_set
示例：
publisher_obj = models.Publisher.objects.first() # 找到第一个出版社对象
books = publisher_obj.book_set.all() # 找到第一个出版社出版的所有书
titles = books.values_list("title") # 找到第一个出版社出版的所有书的书名
字段查找（跨表）
语法：
表名__字段
示例：
titles = models.Publisher.objects.values_list("book__title")
ManyToManyField操作
"关联管理器"是在一对多或者多对多的关联上下文中使用的管理器。
它存在于下面两种情况：
外键关系的反向查询
多对多关联关系
简单来说就是当 点后面的对象 可能存在多个的时候就可以使用以下的方法。
方法
create()
创建一个新的对象，保存对象，并将它添加到关联对象集之中，返回新创建的对象。
>>> import datetime
>>> models.Author.objects.first().book_set.create(title="番茄物语", publish_date=datetime.date.today())
add()
把指定的model对象添加到关联对象集中。
添加对象
>>> author_objs = models.Author.objects.filter(id__lt=3)
>>> models.Book.objects.first().authors.add(*author_objs)
添加id
>>> models.Book.objects.first().authors.add(*[1, 2])
set()
更新model对象的关联对象。
>>> book_obj = models.Book.objects.first()
>>> book_obj.authors.set([2, 3])
remove()
从关联对象集中移除执行的model对象
>>> book_obj = models.Book.objects.first()
>>> book_obj.authors.remove(3)
clear()
从关联对象集中移除一切对象。
>>> book_obj = models.Book.objects.first()
>>> book_obj.authors.clear()
注意：
对于ForeignKey对象，clear()和remove()方法仅在null=True时存在。
举个例子：
ForeignKey字段没设置null=True时，
class Book(models.Model):
title = models.CharField(max_length=32)
publisher = models.ForeignKey(to=Publisher)
没有clear()和remove()方法：
>>> models.Publisher.objects.first().book_set.clear()
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
AttributeError: 'RelatedManager' object has no attribute 'clear'
当ForeignKey字段设置null=True时，
class Book(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
publisher = models.ForeignKey(to=Class, null=True)
此时就有clear()和remove()方法：
>>> models.Publisher.objects.first().book_set.clear()
注意：
对于所有类型的关联字段，add()、create()、remove()和clear(),set()都会马上更新数据库。换句话说，在关联的任何一端，都不需要再调用save()方法。
聚合查询和分组查询
聚合
aggregate()是QuerySet 的一个终止子句，意思是说，它返回一个包含一些键值对的字典。
键的名称是聚合值的标识符，值是计算出来的聚合值。键的名称是按照字段和聚合函数的名称自动生成出来的。
聚合： 对一组数据进行统计分析
from app01 import models
from django.db.models import Max, Min, Sum, Avg, Count
ret = models.Book.objects.aggregate(max=Max('price'))
分组
# 统计出每个出版社买的最便宜的书的价格
# 方法一 以出版社的id进行分组
# ret = models.Publisher.objects.all().annotate(Min('book__price')).values()
# for i in ret:
# print(i)
# 方法二 values指定以什么字段进行分组，后面的values不能写其他额外的字段
ret = models.Book.objects.values('publisher__name').annotate(min=Min('price')).values('min')
for i in ret:
print(i)
F查询和Q查询
在上面所有的例子中，我们构造的过滤器都只是将字段值与某个常量做比较。如果我们要对两个字段的值做比较，那该怎么做呢？
Django 提供 F() 来做这样的比较。F() 的实例可以在查询中引用字段，来比较同一个 model 实例中两个不同字段的值。
F
from django.db.models import F
# 动态地获取字段的值
ret= models.Book.objects.filter(stock__gt=F('sale')).values()
models.Book.objects.all().update(sale=F('sale')*2) # update更新指定字段
Q
from django.db.models import Q
ret = models.Book.objects.filter(Q(~Q(id__lt=3) | Q(id__gt=5))&Q(id__lt=4))
print(ret)
- ~ 取反
- | 或
- & 与 AND
事务
一系列操作要同时成功执行，或都不执行，保证原子性操作。
import os
if __name__ == '__main__':
os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "BMS.settings")
import django
django.setup()
import datetime
from app01 import models
try:
from django.db import transaction
with transaction.atomic():
new_publisher = models.Publisher.objects.create(name="火星出版社")
models.Book.objects.create(title="橘子物语", publish_date=datetime.date.today(), publisher_id=10) # 指定一个不存在的出版社id
except Exception as e:
print(str(e))
Django终端打印SQL语句
LOGGING = {
'version': 1,
'disable_existing_loggers': False,
'handlers': {
'console':{
'level':'DEBUG',
'class':'logging.StreamHandler',
},
},
'loggers': {
'django.db.backends': {
'handlers': ['console'],
'propagate': True,
'level':'DEBUG',
},
}
}
在Python脚本中调用Django环境
import os
if __name__ == '__main__':
os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "BMS.settings")
import django
django.setup()
from app01 import models
books = models.Book.objects.all()
print(books)
