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  • django框架之模型

     

    ORM简介

    ORM,全拼Object-Relation Mapping,中文意为对象-关系映射,是随着面向对象的软件开发方法发展而产生的。面向对象的开发方法是当今企业级应用开发环境中的主流开发方法,关系数据库是企业级应用环境中永久存放数据的主流数据存储系统。对象和关系数据是业务实体的两种表现形式,业务实体在内存中表现为对象,在数据库中表现为关系数据。内存中的对象之间存在关联和继承关系,而在数据库中,关系数据无法直接表达多对多关联和继承关系。因此,对象-关系映射ORM系统一般以中间件的形式存在,主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。面向对象是从软件工程基本原则(如耦合、聚合、封装)的基础上发展起来的,而关系数据库则是从数学理论发展而来的,两套理论存在显著的区别。为了解决这个不匹配的现象,对象关系映射技术应运而生。O/R中字母O起源于"对象"(Object),而R则来自于"关系"(Relational)。几乎所有的程序里面,都存在对象和关系数据库。在业务逻辑层和用户界面层中,我们是面向对象的。当对象信息发生变化的时候,我们需要把对象的信息保存在关系数据库中。目前流行的ORM产品如Java的Hibernate,.Net的EntityFormerWork等。

    在MVC框架中的Model模块中都包括ORM,对于开发人员主要带来了如下好处:

    • 实现了数据模型与数据库的解耦,通过简单的配置就可以轻松更换数据库,而不需要修改代码。
    • 只需要面向对象编程,不需要面向数据库编写代码。
    • 在MVC中Model中定义的类,通过ORM与关系型数据库中的表对应,对象的属性体现对象间的关系,这种关系也被映射到数据表中。

    Django框架中ORM示意图如下:

    定义模型类

    • 模型类被定义在"应用/models.py"文件中,此例中为"booktest/models.py"文件。
    • 模型类必须继承自Model类,位于包django.db.models中。
    • 提示:对于重要数据使用逻辑删除。

    示例演示

    接下来首先以"图书-英雄"管理为例进行演示,复习一下昨天的内容。

    1.打开booktest/models.py文件,定义模型类如下

    from django.db import models
    
    #定义图书模型类BookInfo
    class BookInfo(models.Model):
        btitle = models.CharField(max_length=20)#图书名称
        bpub_date = models.DateField()#发布日期
        bread = models.IntegerField(default=0)#阅读量
        bcomment = models.IntegerField(default=0)#评论量
        isDelete = models.BooleanField(default=False)#逻辑删除
    
    #定义英雄模型类HeroInfo
    class HeroInfo(models.Model):
        hname = models.CharField(max_length=20)#英雄姓名
        hgender = models.BooleanField(default=True)#英雄性别
        isDelete = models.BooleanField(default=False)#逻辑删除
        hcomment = models.CharField(max_length=200)#英雄描述信息
        hbook = models.ForeignKey('BookInfo')#英雄与图书表的关系为一对多,所以属性定义在英雄模型类中

    2.迁移

    生成迁移文件。

    python manage.py makemigrations

    生成迁移文件的时候出现错误,把数据库切换成了mysql,需要安装pymysql模块之后,Django框架才可以操作mysql数据库。安装命令如下:

    pip install pymysql

    安装成功之后,在test2/_init_.py文件中加上如下代码:

    import pymysql
    pymysql.install_as_MySQLdb()

    然后执行如下命令

    python manage.py makemigrations
    python manage.py migrate

    3.测试数据

    在数据库命令行中,复制如下语句执行,向booktest_bookinfo表中插入测试数据:

    insert into booktest_bookinfo(btitle,bpub_date,bread,bcomment,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);

    再复制如下语句执行,向booktest_heroinfo表中插入测试数据:

    insert into booktest_heroinfo(hname,hgender,hbook_id,hcomment,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);

    4.定义视图

    打开booktest/views.py文件,定义视图代码如下:

    from django.shortcuts import render,redirect
    from booktest.models import *
    from datetime import date
    
    #查询所有图书并显示
    def index(request):
        list=BookInfo.objects.all()
        return render(request,'booktest/index.html',{'list':list})
    
    #创建新图书
    def create(request):
        book=BookInfo()
        book.btitle = '流星蝴蝶剑'
        book.bpub_date = date(1995,12,30)
        book.save()
        #转向到首页
        return redirect('/')
    
    #逻辑删除指定编号的图书
    def delete(request,id):
        book=BookInfo.objects.get(id=int(id))
        book.delete()
        #转向到首页
        return redirect('/')

    5.配置url

    打开test2/urls.py文件,配置url如下:

    from django.conf.urls import include, url
    from django.contrib import admin
    
    urlpatterns = [
        url(r'^admin/', include(admin.site.urls)),
        #引入booktest的url配置
        url(r'^',include('booktest.urls')),
    ]

    在booktest应用下创建urls.py文件,代码如下:

    from django.conf.urls import url
    from booktest import views
    
    urlpatterns=[
        url(r'^$',views.index),
        url(r'^delete(d+)/$',views.delete),
        url(r'^create/$',views.create),
    ]

    6.创建模板

    打开test2/settings.py文件,配置模板查找目录TEMPLATES的DIRS。

    'DIRS': [os.path.join(BASE_DIR,'templates')],

    创建templates/booktest/index.html文件。

    模板代码如下:

    <html>
    <head>
        <title>复习案例</title>
    </head>
    <body>
    <a href="/create/">创建</a>
    <ul>
    {%for book in list%}
        <li>{{book.btitle}}--<a href="/delete{{book.id}}/">删除</a></li>
    {%endfor%}
    </ul>
    </body>
    </html>

    7.运行

    运行服务器。

    python manage.py runserver

    在浏览器中查看。

    定义属性

    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会为表创建自动增长的主键列,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django不会再创建自动增长的主键列。

    默认创建的主键列属性为id,可以使用pk代替,pk全拼为primary key。

    属性命名限制:

    • 不能是python的保留关键字。
    • 不允许使用连续的下划线,这是由django的查询方式决定的,在第4节会详细讲解查询。
    • 定义属性时需要指定字段类型,通过字段类型的参数指定选项,语法如下:
    属性=models.字段类型(选项)

    字段类型

    使用时需要引入django.db.models包,字段类型如下:

    • AutoField:自动增长的IntegerField,通常不用指定,不指定时Django会自动创建属性名为id的自动增长属性。
    • BooleanField:布尔字段,值为True或False。
    • NullBooleanField:支持Null、True、False三种值。
    • CharField(max_length=字符长度):字符串。
      • 参数max_length表示最大字符个数。
    • TextField:大文本字段,一般超过4000个字符时使用。
    • IntegerField:整数。
    • DecimalField(max_digits=None, decimal_places=None):十进制浮点数。
      • 参数max_digits表示总位数。
      • 参数decimal_places表示小数位数。
    • FloatField:浮点数。
    • DateField[auto_now=False, auto_now_add=False]):日期。
      • 参数auto_now表示每次保存对象时,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auto_now_add表示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。
      • 参数auto_now_add和auto_now是相互排斥的,组合将会发生错误。
    • TimeField:时间,参数同DateField。
    • DateTimeField:日期时间,参数同DateField。
    • FileField:上传文件字段。
    • ImageField:继承于FileField,对上传的内容进行校验,确保是有效的图片。

    选项

    通过选项实现对字段的约束,选项如下:

    • null:如果为True,表示允许为空,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,默认值是False。
    • default:默认值。
    • primary_key:若为True,则该字段会成为模型的主键字段,默认值是False,一般作为AutoField的选项使用。
    • unique:如果为True, 这个字段在表中必须有唯一值,默认值是False。

    综合演示

    修改booktest/models.py中的模型类,代码如下:

    
    
    from django.db import models
    
    #定义图书模型类BookInfo
    class BookInfo(models.Model):
        #btitle = models.CharField(max_length=20)#图书名称
        btitle = models.CharField(max_length=20, db_column='title')#通过db_column指定btitle对应表格中字段的名字为title
        bpub_date = models.DateField()#发布日期
        bread = models.IntegerField(default=0)#阅读量
        bcomment = models.IntegerField(default=0)#评论量
        isDelete = models.BooleanField(default=False)#逻辑删除
    
    #定义英雄模型类HeroInfo
    class HeroInfo(models.Model):
        hname = models.CharField(max_length=20)#英雄姓名
        hgender = models.BooleanField(default=True)#英雄性别
        isDelete = models.BooleanField(default=False)#逻辑删除
        #hcomment = models.CharField(max_length=200)#英雄描述信息
        hcomment = models.CharField(max_length=200, null=True, blank=False) #hcomment对应的数据库中的字段可以为空,但通过后台管理页面添加英雄信息时hcomment对应的输入框不能为空
        hbook = models.ForeignKey('BookInfo')#英雄与图书表的关系为一对多,所以属性定义在英雄模型类中
     

    然后生成迁移文件并执行迁移命令,最后查看test2数据库中的内容。

    字段查询

    实现sql中where的功能,调用过滤器filter()、exclude()、get(),下面以filter()为例。

    通过"属性名_id"表示外键对应对象的id值。

    语法如下:

    说明:属性名称和比较运算符间使用两个下划线,所以属性名不能包括多个下划线。

     
    属性名称__比较运算符=值

    条件运算符

    1) 查询等

    exact:表示判等。

    例:查询编号为1的图书。

    list=BookInfo.objects.filter(id__exact=1)
    可简写为:
    list=BookInfo.objects.filter(id=1)
    2) 模糊查询

    contains:是否包含。

    说明:如果要包含%无需转义,直接写即可。

    例:查询书名包含'传'的图书。

    list = BookInfo.objects.filter(btitle__contains='')

    startswith、endswith:以指定值开头或结尾。

    例:查询书名以'部'结尾的图书

    list = BookInfo.objects.filter(btitle__endswith='')

    以上运算符都区分大小写,在这些运算符前加上i表示不区分大小写,如iexact、icontains、istartswith、iendswith.

    3) 空查询

    isnull:是否为null。

    例:查询书名不为空的图书。

    list = BookInfo.objects.filter(btitle__isnull=False)
    4) 范围查询

    in:是否包含在范围内。

    例:查询编号为1或3或5的图书

    list = BookInfo.objects.filter(id__in=[1, 3, 5])
    5) 比较查询

    gt、gte、lt、lte:大于、大于等于、小于、小于等于。

    例:查询编号大于3的图书

    list = BookInfo.objects.filter(id__gt=3)

    不等于的运算符,使用exclude()过滤器。

    例:查询编号不等于3的图书

    list = BookInfo.objects.exclude(id=3)
    6) 日期查询

    year、month、day、week_day、hour、minute、second:对日期时间类型的属性进行运算。

    例:查询1980年发表的图书。

    list = BookInfo.objects.filter(bpub_date__year=1980)

    例:查询1980年1月1日后发表的图书。

    list = BookInfo.objects.filter(bpub_date__gt=date(1990, 1, 1))

    F对象

    之前的查询都是对象的属性与常量值比较,两个属性怎么比较呢? 答:使用F对象,被定义在django.db.models中。

    语法如下:

    F(属性名)

    例:查询阅读量大于等于评论量的图书。

    from django.db.models import F
    ...
    list = BookInfo.objects.filter(bread__gte=F('bcomment'))

    可以在F对象上使用算数运算。

    例:查询阅读量大于2倍评论量的图书。

    list = BookInfo.objects.filter(bread__gt=F('bcomment') * 2)

    Q对象

    多个过滤器逐个调用表示逻辑与关系,同sql语句中where部分的and关键字。

    例:查询阅读量大于20,并且编号小于3的图书。

    list=BookInfo.objects.filter(bread__gt=20,id__lt=3)
    或
    list=BookInfo.objects.filter(bread__gt=20).filter(id__lt=3)

    如果需要实现逻辑或or的查询,需要使用Q()对象结合|运算符,Q对象被义在django.db.models中。

    语法如下:

    Q(属性名__运算符=值)

    例:查询阅读量大于20的图书,改写为Q对象如下。

    from django.db.models import Q
    ...
    list = BookInfo.objects.filter(Q(bread__gt=20))

    Q对象可以使用&、|连接,&表示逻辑与,|表示逻辑或。

    例:查询阅读量大于20,或编号小于3的图书,只能使用Q对象实现

    list = BookInfo.objects.filter(Q(bread__gt=20) | Q(pk__lt=3))

    Q对象前可以使用~操作符,表示非not。

    例:查询编号不等于3的图书。

    list = BookInfo.objects.filter(~Q(pk=3))

    聚合函数

    使用aggregate()过滤器调用聚合函数。聚合函数包括:Avg,Count,Max,Min,Sum,被定义在django.db.models中。

    例:查询图书的总阅读量。

    from django.db.models import Sum
    ...
    list = BookInfo.objects.aggregate(Sum('bread'))

    注意aggregate的返回值是一个字典类型,格式如下:

     {'聚合类小写__属性名':值}
      如:{'sum__bread':3}

    使用count时一般不使用aggregate()过滤器。

    例:查询图书总数。

    list = BookInfo.objects.count()

    注意count函数的返回值是一个数字。

    查询集

    查询集表示从数据库中获取的对象集合,在管理器上调用某些过滤器方法会返回查询集,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。

    返回查询集的过滤器如下:

    • all():返回所有数据。
    • filter():返回满足条件的数据。
    • exclude():返回满足条件之外的数据,相当于sql语句中where部分的not关键字。
    • order_by():对结果进行排序。

    返回单个值的过滤器如下:

    • 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():返回当前查询结果的总条数。
    • aggregate():聚合,返回一个字典。

    判断某一个查询集中是否有数据:

    • exists():判断查询集中是否有数据,如果有则返回True,没有则返回False。

    两大特性

    • 惰性执行:创建查询集不会访问数据库,直到调用数据时,才会访问数据库,调用数据的情况包括迭代、序列化、与if合用。
    • 缓存:使用同一个查询集,第一次使用时会发生数据库的查询,然后把结果缓存下来,再次使用这个查询集时会使用缓存的数据。

    示例:查询所有,编辑booktest/views.py的index视图,运行查看。

    list=BookInfo.objects.all()

    模型类关系

    关系字段类型

    关系型数据库的关系包括三种类型:

    • ForeignKey:一对多,将字段定义在多的一端中。
    • ManyToManyField:多对多,将字段定义在任意一端中。
    • 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"。
    一对多关系

    参见booktest应用中的BookInfo类和HeroInfo类。

    #定义图书模型类BookInfo
    class BookInfo(models.Model):
        btitle = models.CharField(max_length=20)#图书名称
        bpub_date = models.DateField()#发布日期
        bread = models.IntegerField(default=0)#阅读量
        bcomment = models.IntegerField(default=0)#评论量
        isDelete = models.BooleanField(default=False)#逻辑删除
    
    #定义英雄模型类HeroInfo
    class HeroInfo(models.Model):
        hname = models.CharField(max_length=20)#英雄姓名
        hgender = models.BooleanField(default=True)#英雄性别
        isDelete = models.BooleanField(default=False)#逻辑删除
        hcomment = models.CharField(max_length=200)#英雄描述信息
        hbook = models.ForeignKey('BookInfo')#英雄与图书表的关系为一对多,所以属性定义在英雄模型类中
    多对多关系

    我们下面设计一个新闻类和新闻类型类,一个新闻类型下可以用很多条新闻,一条新闻也可能归属于多种新闻类型。

    重新在项目test2下新建一个应用newstest,注册应用之后,编辑newstest/models.py文件设计模型类。

    class TypeInfo(models.Model):
      tname = models.CharField(max_length=20) #新闻类别
    
    class NewsInfo(models.Model):
      ntitle = models.CharField(max_length=60) #新闻标题
      ncontent = models.TextField() #新闻内容
      npub_date = models.DateTimeField(auto_now_add=True) #新闻发布时间
      ntype = models.ManyToManyField('TypeInfo') #通过ManyToManyField建立TypeInfo类和NewsInfo类之间多对多的关系

    关联查询

    Django中也能实现类似于join查询。

    通过对象执行关联查询

    在定义模型类时,可以指定三种关联关系,最常用的是一对多关系,如本例中的"图书-英雄"就为一对多关系,接下来进入shell练习关系的查询。

    由一到多的访问语法:

    一对应的模型类对象.多对应的模型类名小写_set
    例:
    b = BookInfo.objects.get(id=1)
    b.heroinfo_set.all()

    由多到一的访问语法:

    多对应的模型类对象.多对应的模型类中的关系类属性名
    例:
    h = HeroInfo.objects.get(id=1)
    h.hbook

    访问一对应的模型类关联对象的id语法:

    多对应的模型类对象.关联类属性_id
    例:
    h = HeroInfo.objects.get(id=1)
    h.book_id

    例:查询编号为1的图书。

    book=BookInfo.objects.get(pk=1)

    例:获得book图书的所有英雄。

    book.heroinfo_set.all()

    例:获得编号为1的英雄。

    hero=HeroInfo.objects.get(pk=1)

    例:获得hero英雄出自的图书。

    hero.hbook

    通过模型类执行关联查询

    由多模型类条件查询一模型类数据:

    语法如下:

    关联模型类名小写__属性名__条件运算符=值

    如果没有"__运算符"部分,表示等于,结果和sql中的inner join相同。

    例:查询图书,要求图书中英雄的描述包含'八'。

    list = BookInfo.objects.filter(heroinfo__hcontent__contains='')

    由一模型类条件查询多模型类数据: 语法如下:

    一模型类关联属性名__一模型类属性名__条件运算符=值

    例:查询书名为“天龙八部”的所有英雄。

    list = HeroInfo.objects.filter(hbook__btitle='天龙八部')

     

    模型实例方法

    • str():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,ORM框架会转换成对应的insert或update语句。
    • delete():将模型对象从数据表中删除,ORM框架会转换成对应的delete语句。

    模型类的属性

    属性objects:管理器,是models.Manager类型的对象,用于与数据库进行交互。

    当没有为模型类定义管理器时,Django会为每一个模型类生成一个名为objects的管理器,自定义管理器后,Django不再生成默认管理器objects。

    为模型类BookInfo定义管理器books语法如下:

    class BookInfo(models.Model):
        ...
        books = models.Manager()

    管理器Manager

    管理器是Django的模型进行数据库操作的接口,Django应用的每个模型类都拥有至少一个管理器。Django支持自定义管理器类,继承自models.Manager。

    自定义管理器类主要用于两种情况:

    • 1.修改原始查询集,重写all()方法
    • 2.向管理器类中添加额外的方法,如向数据库中插入数据。

    1.修改原始查询集,重写all()方法。

    a)打开booktest/models.py文件,定义类BookInfoManager

    #图书管理器
    class BookInfoManager(models.Manager):
        def all(self):
            #默认查询未删除的图书信息
            #调用父类的成员语法为:super().方法名
            return super().all().filter(isDelete=False)

    b)在模型类BookInfo中定义管理器

    class BookInfo(models.Model):
        ...
        books = BookInfoManager()

    2.在管理器类中定义创建对象的方法

    对模型类对应的数据表进行操作时,推荐将这些操作数据表的方法封装起来,放到模型管理器类中。

    a)打开booktest/models.py文件,定义方法create。

    class BookInfoManager(models.Manager):
        ...
        #创建模型类,接收参数为属性赋值
        def create_book(self, title, pub_date):
            #创建模型类对象self.model可以获得模型类
            book = self.model()
            book.btitle = title
            book.bpub_date = pub_date
            book.bread=0
            book.bcommet=0
            book.isDelete = False
            # 将数据插入进数据表
            book.save()
            return book

    b)为模型类BookInfo定义管理器books语法如下

    class BookInfo(models.Model):
        ...
        books = BookInfoManager()

    c)调用语法如下:

    调用:book=BookInfo.books.create_book("abc",date(1980,1,1))

    元选项

    在模型类中定义类Meta,用于设置元信息,如使用db_table自定义表的名字。

    数据表的默认名称为:

    <app_name>_<model_name>
    例:
    booktest_bookinfo

    例:指定BookInfo模型类生成的数据表名为bookinfo。

    在BookInfo模型类中添加如下内容,代码如下:

    #定义图书模型类BookInfo
    class BookInfo(models.Model):
        ...
    
        #定义元选项
        class Meta:
          db_table='bookinfo' #指定BookInfo生成的数据表名为bookinfo
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Memson/p/9968952.html
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