基于对象的跨表查询，多对多查询，多对多操作，聚合查询和分组查询，F查询和Q 查询

基于对象的跨表查询

一对多查询（班级表和学生表）

表结构创建

class Class(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    cname = models.CharField(max_length=32)
    first_day = models.DateField()

    def __str__(self):
        return self.cname


class Student(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    sname = models.CharField(max_length=32)
    cid = models.ForeignKey(to="Class", to_field="id")  # 一对多的关系，在多的表中创建外键，此时生成的表中会自动在cid后加_id成为cid_id字段

    def __str__(self):
        return self.sname

正向查询（由学生表查询班级表）

查询学生的班级信息

>>> student_obj = models.Student.objects.first()
>>> student_obj.cid  # 通过model类中的属性查找到对应的外键数据对象
<Class: Class object>
>>> student_obj.cid.cname
'1班'
>>> student_obj.cid_id  # 获取实际外键的值
1

反向查询（由班级表查询学生表）

查询班级的学生信息

>>> class_obj = models.Class.objects.first()  # 获取第一个班级对象
>>> class_obj.student_set.all()  # 通过表名_set反向查询出所有的学生
<QuerySet [<Student: Student object>, <Student: Student object>]>

注意：

如果不在外键的字段中设置related_name的话，默认就用表名_set。

如果设置了related_name="students"，反向查询时可直接使用students进行反向查询。

>>> class_obj.students.all() 

一对一查询

表结构设计

class Student(models.Model):
    sname = models.CharField(max_length=32, verbose_name="学生姓名")
    the_class = models.ForeignKey(to=Class, to_field="id", on_delete=models.CASCADE, related_name="students")
    detail = models.OneToOneField(to="StudentDetail", null=True)


class StudentDetail(models.Model):
    height = models.PositiveIntegerField()
    weight = models.PositiveIntegerField()
    email = models.EmailField()

正向查询（由学生信息表查询学生详情表）

>>> student_obj = models.Student.objects.first()
>>> student_obj.detail.email
'1@1.com'

反向查询（由学生详情表反向查询学生信息表）

>>> detail_obj = models.StudentDetail.objects.get(id=1)
>>> detail_obj.student.sname
'a'

多对多查询

三种方式创建多对多外键方式及其优缺点

通过外键创建

class Class(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)  # 主键
    cname = models.CharField(max_length=32)  # 班级名称
    first_day = models.DateField()  # 开班时间


class Teacher(models.Model):
    tname = models.CharField(max_length=32)


# 自定义第三张表，通过外键关联上面两张表
class Teacher2Class(models.Model):
    teacher = models.ForeignKey(to="Teacher")
    the_class = models.ForeignKey(to="Class")

    class Meta:
        unique_together = ("teacher", "the_class")  # 联合唯一

通过ManyToManyField创建

class Class(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)  # 主键
    cname = models.CharField(max_length=32)  # 班级名称
    first_day = models.DateField()  # 开班时间


class Teacher(models.Model):
    tname = models.CharField(max_length=32)
    # 通过ManyToManyField自动创建第三张表
    cid = models.ManyToManyField(to="Class", related_name="teachers")

通过外键和ManyToManyField创建

class Class(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)  # 主键
    cname = models.CharField(max_length=32)  # 班级名称
    first_day = models.DateField()  # 开班时间


class Teacher(models.Model):
    tname = models.CharField(max_length=32)
    # 通过ManyToManyField和手动创建第三张表
    cid = models.ManyToManyField(to="Class", through="Teacher2Class", through_fields=("teacher", "the_class"))


class Teacher2Class(models.Model):
    teacher = models.ForeignKey(to="Teacher")
    the_class = models.ForeignKey(to="Class")

    class Meta:
        unique_together = ("teacher", "the_class")

多对多操作

正向查询（由老师表查询班级表）

>>> teacher_obj = models.Teacher.objects.first()
>>> teacher_obj.cid.all()  # 查询该老师授课的所有班级
<QuerySet [<Class: Class object>, <Class: Class object>]>

反向查询（由班级表反向查询老师表）

>>> class_obj = models.Class.objects.first()
>>> class_obj.teachers.all()  # 此处用到的是related_name，如果不设置的话就用默认的表名_set
<QuerySet [<Teacher: Teacher object>, <Teacher: Teacher object>, <Teacher: Teacher object>]>

class RelatedManager

"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：

1. 外键关系的反向查询
2. 多对多关联关系

常用方法

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
>>> teacher_obj.cid.create(cname="9班", first_day=datetime.datetime.now())

创建一个新的班级对象，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：

>>> class_obj = models.Class.objects.first()
>>> class_obj.student_set.create(sname="小明")

上面的写法等价于下面的写法，但是比下面的这种写法更简单。

>>> class_obj = models.Class.objects.first()
>>> models.Student.objects.create(sname="小明", cid=class_obj)

add()

把指定的model

对象添加到关联对象集中，括号能可以写对象或id，但必须是打散的。

添加对象

>>> class_objs = models.Class.objects.filter(id__lt=3)
>>> models.Teacher.objects.first().cid.add(*class_objs)

添加id

>>> models.Teacher.objects.first().cid.add(*[1, 2])

set()

更新model对象的关联对象，括号能可以写对象和id，但必须是整体的。

>>> teacher_obj = models.Teacher.objects.first()
>>> teacher_obj.cid.set([2, 3])

remove()

从关联对象集中移除执行的model对象，remove()括号内只能写id

>>> teacher_obj = models.Teacher.objects.first()
>>> teacher_obj.cid.remove(3)

对于ForeignKey对象，这个方法仅在null=True时存在。

clear()

从关联对象集中移除一切对象。

>>> teacher_obj = models.Teacher.objects.first()
>>> teacher_obj.cid.clear()

同理，对于ForeignKey对象，这个方法仅在null=True时存在。

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。

对象查询，单表条件查询，多表条件关联查询示例

#--------------------对象形式的查找--------------------------
    # 正向查找
    ret1=models.Book.objects.first()
    print(ret1.title)
    print(ret1.price)
    print(ret1.publisher)
    print(ret1.publisher.name)  #因为一对多的关系所以ret1.publisher是一个对象,而不是一个queryset集合

    # 反向查找
    ret2=models.Publish.objects.last()
    print(ret2.name)
    print(ret2.city)
    #如何拿到与它绑定的Book对象呢?
    print(ret2.book_set.all()) #ret2.book_set是一个queryset集合

#---------------了不起的双下划线(__)之单表条件查询----------------

#    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")
#    models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感
#
#    models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2])   # 范围bettwen and
#
#    startswith，istartswith, endswith, iendswith,

#----------------了不起的双下划线(__)之多表条件关联查询---------------

# 正向查找(条件)

#     ret3=models.Book.objects.filter(title='Python').values('id')
#     print(ret3)#[{'id': 1}]

      #正向查找(条件)之一对多

      ret4=models.Book.objects.filter(title='Python').values('publisher__city')
      print(ret4)  #[{'publisher__city': '北京'}]

      #正向查找(条件)之多对多
      ret5=models.Book.objects.filter(title='Python').values('author__name')
      print(ret5)
      ret6=models.Book.objects.filter(author__name="alex").values('title')
      print(ret6)

      #注意
      #正向查找的publisher__city或者author__name中的publisher,author是book表中绑定的字段
      #一对多和多对多在这里用法没区别

# 反向查找(条件)

    #反向查找之一对多:
    ret8=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('name')
    print(ret8)#[{'name': '人大出版社'}]  注意,book__title中的book就是Publisher的关联表名

    ret9=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('book__authors')
    print(ret9)#[{'book__authors': 1}, {'book__authors': 2}]

    #反向查找之多对多:
    ret10=models.Author.objects.filter(book__title='Python').values('name')
    print(ret10)#[{'name': 'alex'}, {'name': 'alvin'}]

    #注意
    #正向查找的book__title中的book是表名Book
    #一对多和多对多在这里用法没区别

# 查询一个字段是否为null
models.Book.objects.filter(memo__isnull=True)

聚合查询和分组查询

聚合

<1> aggregate(*args,**kwargs):

   通过对QuerySet进行计算，返回一个聚合值的字典。aggregate()中每一个参数都指定一个包含在字典中的返回值。即在查询集上生成聚合

from django.db.models import Avg,Min,Sum,Max

从整个查询集生成统计值。比如，你想要计算所有在售书的平均价钱。Django的查询语法提供了一种方式描述所有
图书的集合。

>>> Book.objects.all().aggregate(Avg('price'))
{'price__avg': 34.35}

aggregate()子句的参数描述了我们想要计算的聚合值，在这个例子中，是Book模型中price字段的平均值

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。如果你想要为聚合值指定
一个名称，可以向聚合子句提供它:
>>> Book.objects.aggregate(average_price=Avg('price'))
{'average_price': 34.35}


如果你也想知道所有图书价格的最大值和最小值，可以这样查询：
>>> Book.objects.aggregate(Avg('price'), Max('price'), Min('price'))
{'price__avg': 34.35, 'price__max': Decimal('81.20'), 'price__min': Decimal('12.99')}

如果你想要为聚合值指定一个名称，可以向聚合子句提供它。

>>> models.Book.objects.aggregate(average_price=Avg('price'))
{'average_price': 13.233333}

分组

<2> annotate(*args,**kwargs):

   可以通过计算查询结果中每一个对象所关联的对象集合，从而得出总计值(也可以是平均值或总和)，即为查询集的每一项生成聚合

查询alex出的书总价格

查询各个作者出的书的总价格,这里就涉及到分组了，分组条件是authors__name

查询各个出版社最便宜的书价是多少

F查询和Q查询

F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 使用查询条件的值,专门取对象中某列值的操作

    # from django.db.models import F
    # models.Tb1.objects.update(num=F('num')+1)

查询评论数大于收藏数的书籍

from django.db.models import F
models.Book.objects.filter(commnet_num__lt=F('keep_num'))

Django 支持 F() 对象之间以及 F() 对象和常数之间的加减乘除和取模的操作。

models.Book.objects.filter(commnet_num__lt=F('keep_num')*2)

引申：

如果要修改char字段咋办？

如：把所有书名后面加上(第一版)

>>> from django.db.models.functions import Concat
>>> from django.db.models import Value
>>> models.Book.objects.all().update(title=Concat(F("title"), Value("("), Value("第一版"), Value(")")))

Q查询

filter() 等方法中的关键字参数查询都是一起进行“AND” 的。 如果你需要执行更复杂的查询（例如OR语句），你可以使用Q对象

# Q 构建搜索条件
    from django.db.models import Q

    #1 Q对象(django.db.models.Q)可以对关键字参数进行封装，从而更好地应用多个查询
    q1=models.Book.objects.filter(Q(title__startswith='P')).all()
    print(q1)#[<Book: Python>, <Book: Perl>]

    # 2、可以组合使用&,|操作符，当一个操作符是用于两个Q的对象,它产生一个新的Q对象。
    Q(title__startswith='P') | Q(title__startswith='J')

    # 3、Q对象可以用~操作符放在前面表示否定，也可允许否定与不否定形式的组合
    Q(title__startswith='P') | ~Q(pub_date__year=2005)

    # 4、应用范围：

    # Each lookup function that takes keyword-arguments (e.g. filter(),
    #  exclude(), get()) can also be passed one or more Q objects as
    # positional (not-named) arguments. If you provide multiple Q object
    # arguments to a lookup function, the arguments will be “AND”ed
    # together. For example:

    Book.objects.get(
        Q(title__startswith='P'),
        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6))
    )

    #sql:
    # SELECT * from polls WHERE question LIKE 'P%'
    #     AND (pub_date = '2005-05-02' OR pub_date = '2005-05-06')

    # import datetime
    # e=datetime.date(2005,5,6)  #2005-05-06

    # 5、Q对象可以与关键字参数查询一起使用，不过一定要把Q对象放在关键字参数查询的前面。
    # 正确：
    Book.objects.get(
        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)),
        title__startswith='P')
    # 错误：
    Book.objects.get(
        question__startswith='P',
        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)))

 自动更新时间的字段

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32)
    price = models.DecimalField(max_digits=5, decimal_places=2)
    publish_day = models.DateField(auto_now_add=True)  # auto_now_add=True 第一次创建时自动更新时间，auto_now=True 每次修改自动更新时间
    publisher = models.ForeignKey("Publisher")
    memo = models.CharField(max_length=128, null=True)

    def __str__(self):
        return self.title