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  • Django模型-数据库操作

    前言

    　　前边记录的URLconf和Django模板全都是介绍页面展示的东西，也就是表现层的内容。由于Python先天具备简单而强大的数据库查询执行方法，Django 非常适合开发数据库驱动网站。 这篇开始，进入到了Django模型，也就是数据库操作。

    自带 Sqlite3 数据库查询方式

    为了简单，使用Python自带的Sqlite3数据库进行实例说明。

    先看一个传统的数据库操作示例：

     1 from django.shortcuts import render
 2 import sqlite3
 3 from django.http import HttpResponse
 4 
 5 # Create your views here.
 6 def publist(request):
 7     conn = sqlite3.connect('db.sqlite3')
 8     cur = conn.cursor()
 9     html = '<html><body>'
10     for record in cur.execute('select * from books_publisher'):
11         for item in record:
12             html=html + str(item) +'||'
13         html = html+'<br />'
14 
15     html=html+'</body></html>'
16     conn.close()
17     
18     #return HttpResponse(cur.execute('select * from books_publisher').fetchall())
19     return HttpResponse(html)

    这是你想要自己处理，所以使用了两个嵌套循环，其实实例根本不需这样的。第7、8和18行即可(这个结果会不一样，是个字段的字符串连接)。

    结果如下截图：

    简单入门查看这里，vamei的Python入门系列-数据库

    这个方法，有几个问题：

    • 将数据库连接参数硬行编码于代码之中。比如Mysql数据库
    MySQLdb.connect(user='me', db='mydb', passwd='secret', host='localhost')
    • 重复同样的代码： 创建数据库连接、创建数据库游标、执行某个语句、然后关闭数据库
    • 切换数据库可能需要改变连接参数，甚至sql语句。

    Django 数据库 API 

    正如你所期待的，Django数据库层正是致力于解决这些问题。 以下提前揭示了如何使用 Django 数据库 API 重写之前那个视图。

    1 def publisher_list(request):
2     return  HttpResponse(Publisher.objects.order_by('name'))

    结果如下截图：

    结果稍有不同，这些接下来会说。重点要说的是，这，有没有太简洁了！

    上边两个地址配置urls.py如下

    1 url(r'^books/publist/$',publist),
2 url(r'^books/publisherlist/$',publisher_list),

    设置并保存数据库配置

    这里不介绍这些了，有想看的请查看原文的数据库配置一节（因为文章介绍比较老，所以有可能和现在的项目是有区别的，请注意）

    下边的内容都假设已经配置好了数据库。我的实例是基于Sqlite的，所以没做任何配置，当你执行某些数据库操作时，Django帮我们自动做好了这些。

    在项目目录下执行 python manager.py shell （再说一次，这个 命令是以正确Django配置启用Python交互解释器的一种方法。这里，Django要去查找正确的数据库配置）

    >>> from django.db import connection
>>> cursor = connection.cursor()

    用于检测配置的数据库环境是否有异常。

    第一个数据库应用程序

    Django app

    一个包含模型，视图和Django代码，并且形式为独立Python包的完整Django应用。

    之前所有的实例我们是在一个project中进行的（还记得 python django-admin.py startproject mysite 吧)

    那么 project 和 app 之间到底有什么不同呢？它们的区别就是一个是配置另一个是代码：

    • 一个project包含很多个Django app以及对它们的配置
    • 一个app是一套Django功能的集合，通常包括模型和视图，按Python的包结构的方式存在。

    可以不用创建app，我们之前的站点已经说明了这点。但是系统对app有一个约定： 如果你使用了Django的数据库层（模型），你必须创建一个Django app。

    创建app

    他会创建一个books文件夹，里面包含如下文件

    Django 紧紧地遵循MVC 模式的，由于 C 由框架自行处理，而 Django 里更关注的是模型（Model）、模板(Template)和视图（Views），因此Django也被称为 MTV框架 。

    在Python代码里定义模型

     Django模型是用Python代码形式表述的数据在数据库中的定义。 对数据层来说它等同于 CREATE TABLE 语句，只不过执行的是Python代码而不是 SQL，而且还包含了比数据库字段定义更多的含义。 Django用模型在后台执行SQL代码并把结果用Python的数据结构来描述。 Django也使用模型来呈现SQL无法处理的高级概念。

    第一个模型

     定义一个基本的 书籍/作者/出版商 数据库结构。

    第一步是用Python代码来描述它们。 打开由‘startapp’命令创建的models.py 并输入下面的内容：

     1 from django.db import models
 2 
 3 class Publisher(models.Model):
 4     name = models.CharField(max_length=30)
 5     address = models.CharField(max_length=50)
 6     city = models.CharField(max_length=60)
 7     state_province = models.CharField(max_length=30)
 8     country = models.CharField(max_length=50)
 9     website = models.URLField()
10 
11 class Author(models.Model):
12     first_name = models.CharField(max_length=30)
13     last_name = models.CharField(max_length=40)
14     email = models.EmailField()
15 
16 class Book(models.Model):
17     title = models.CharField(max_length=100)
18     authors = models.ManyToManyField(Author)
19     publisher = models.ForeignKey(Publisher)
20     publication_date = models.DateField()

    每个数据模型都是 django.db.models.Model 的子类。它的父类 Model 包含了所有必要的和数据库交互的方法，并提供了一个简洁漂亮的定义数据库字段的语法。每个模型相当于单个数据库表，每个属性也是这个表中的一个字段。属性名就是字段名，它的类型（例如CharField ）相当于数据库的字段类型 （例如 varchar ）。例如， Publisher 模块等同于下面这张表（用PostgreSQL的 CREATE TABLE 语法描述）：

    1 CREATE TABLE "books_publisher" (
2     "id" serial NOT NULL PRIMARY KEY,
3     "name" varchar(30) NOT NULL,
4     "address" varchar(50) NOT NULL,
5     "city" varchar(60) NOT NULL,
6     "state_province" varchar(30) NOT NULL,
7     "country" varchar(50) NOT NULL,
8     "website" varchar(200) NOT NULL
9 );

    “每个数据库表对应一个类”这条规则的例外情况是多对多关系。 在我们的范例模型中， Book 有一个多对多字段叫做 authors 。 该字段表明一本书籍有一个或多个作者，但 Book 数据库表却并没有 authors 字段。 相反，Django创建了一个额外的表（多对多连接表）来处理书籍和作者之间的映射关系。

    最后需要注意的是，我们并没有显式地为这些模型定义任何主键。 除非你单独指明，否则Django会自动为每个模型生成一个自增长的整数主键字段，每个Django模型都要求有单独的主键id

    模型安装

    再次编辑 settings.py 文件， 找到 INSTALLED_APPS 设置。 INSTALLED_APPS 告诉 Django 项目哪些 app 处于激活状态。

    使用'#'注释掉该项配置里面的默认项，同时注释掉MIDDLEWARE_CLASSES的默认设置条目，因为这些条目是依赖于刚才我们刚在INSTALLED_APPS注释掉的apps。

    添加'mysite.books'到INSTALLED_APPS，如下

     1 INSTALLED_APPS = (
 2 ##    'django.contrib.admin',
 3 ##    'django.contrib.auth',
 4 ##    'django.contrib.contenttypes',
 5 ##    'django.contrib.sessions',
 6 ##    'django.contrib.messages',
 7 ##    'django.contrib.staticfiles',
 8     'mysite.books',
 9 )
10 
11 MIDDLEWARE_CLASSES = (
12 ##    'django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware',
13 ##    'django.middleware.common.CommonMiddleware',
14 ##    'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware',
15 ##    'django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware',
16 ##    'django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware',
17 ##    'django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
18 )

    'mysite.books'指示我们正在编写的books app。 INSTALLED_APPS 中的每个app都使用 Python的路径描述，包的路径，用小数点“.”间隔。

    现在我们可以创建数据库表了。 首先，用下面的命令验证模型的有效性：

    如果我将上边settings.py中INSTALLED_APPS中添加的'mysite.books'改成’books‘则会出错，原因是路径错误（这个要看你的app创建的路径）

     模型确认没问题了，运行下面的命令来生成 CREATE TABLE 语句

    python manage.py sqlall books

    在这个命令行中， books 是app的名称。 和你运行 manage.py startapp 中的一样

    注意：

    • 自动生成的表名是app名称（ books ）和模型的小写名称 （ publisher , book , author )的组合
    • Django为每个表格自动添加加了一个 id 主键
    • Django添加 "_id" 后缀到外键字段名（外键是用 REFERENCES 语句明确定义或者（以及）多对多自动生成的关系对应表中的外键）
    •  CREATE TABLE 语句会根据你的数据库而调整sql语句

     不知你发现没，表books_book_authors中只有一个外键定义，按理应该还有一个book_id的外键

    "book_id" integer NOT NULL REFERENCES "books_book" ("id"),

    这里没有生成，不知道为什么？有知道的大牛园友，请指教

    这就是models.py定义的数据模型对应的sql语句。sqlall 命令并没有在数据库中真正创建数据表，只是把SQL语句段打印出来，这样你可以看到Django究竟会做些什么。我们可以拷贝这些语句到数据库客户端执行，不过Django为我们提供了一种更简易的方式：'syncdb'命令

    python manage.py syncdb

    syncdb 命令是同步你的模型到数据库的一个简单方法。 它会根据 INSTALLED_APPS 里设置的app来检查数据库， 如果表不存在，它就会创建它。 需要注意的是， syncdb 并 不能将模型的修改或删除同步到数据库；如果你修改或删除了一个模型，并想把它提交到数据库，syncdb并不会做出任何处理。如果你再次运行 python manage.py syncdb ，什么也没发生，因为你没有添加新的模型或者 添加新的app。因此，运行python manage.py syncdb总是安全的，因为它不会重复执行SQL语句。

    基本数据访问

    创建模型之后，Django自动为这些模型提供了高级的Python API。 运行 python manage.py shell，运行如下代码

    >>> from books.models import Publisher
>>> p1 = Publisher(name='Apress', address='2855 Telegraph Avenue',
...     city='Berkeley', state_province='CA', country='U.S.A.',
...     website='http://www.apress.com/')
>>> p1.save()
>>> p2 = Publisher(name="O'Reilly", address='10 Fawcett St.',
...     city='Cambridge', state_province='MA', country='U.S.A.',
...     website='http://www.oreilly.com/')
>>> p2.save()
>>> publisher_list = Publisher.objects.all()
>>> publisher_list
[<Publisher: Publisher object>, <Publisher: Publisher object>]

    • 首先，导入Publisher模型类， 通过这个类我们可以与包含 出版社 的数据表进行交互。 

    • 接着，创建一个`` Publisher`` 类的实例并设置了字段'name, address'等的值。 

    • 调用该对象的 save() 方法，将对象保存到数据库中。 Django 会在后台执行一条 INSERT 语句。 

    • 最后，使用'Publisher.objects'属性从数据库取出出版商的信息，这个属性可以认为是包含出版商的记录集。 这个属性有许多方法，这里先介绍调用'Publisher.objects.all()'方法获取数据库中'Publisher'类的所有对象。这个操作的幕后，Django执行了一条SQL 'SELECT' 语句。

    当你使用Django modle API创建对象时Django并未将对象保存至数据库内，除非你调用 save() 方法。

    如果不想分成创建对象，save到数据库 这样两步完成，可以使用如下语句：

     >>> p1 = Publisher.objects.create(name='Apress',
...     address='2855 Telegraph Avenue',
...     city='Berkeley', state_province='CA', country='U.S.A.',
...     website='http://www.apress.com/')
>>> p2 = Publisher.objects.create(name="O'Reilly",
...     address='10 Fawcett St.', city='Cambridge',
...     state_province='MA', country='U.S.A.',
...     website='http://www.oreilly.com/')
>>> publisher_list = Publisher.objects.all()
>>> publisher_list
    [<Publisher: Publisher object>, <Publisher: Publisher object>]

    添加模块的字符串表现

    当我们打印整个publisher列表时，我们没有得到想要的有用信息，而是像下面这样

    [<Publisher: Publisher object>, <Publisher: Publisher object>]

    我们可以简单解决这个问题，只需要为Publisher 对象添加一个方法 __unicode__() 。 __unicode__() 方法告诉Python如何将对象以unicode的方式显示出来

     1 class Publisher(models.Model):
 2     name = models.CharField(max_length=30)
 3     address = models.CharField(max_length=50)
 4     city = models.CharField(max_length=60)
 5     state_province = models.CharField(max_length=30)
 6     country = models.CharField(max_length=50)
 7     website = models.URLField()
 8 
 9     def __unicode__(self):
10         return u'name:%s , address: %s ||' % (self.name,self.address)

    再执行Publisher.objects.all()

    >>> Publisher.objects.all()
[<Publisher: name:Apress , address: 2855 Telegraph Avenue ||>, <Publisher: name:
Apress , address: 10 Fawcett St. ||>, <Publisher: name:Apress , address: 2855 Te
legraph Ave. ||>]

    请确保每一个模型里都包含 __unicode__() 方法，这不只是为了交互时方便，也是因为 Django会在其他一些地方用 __unicode__() 来显示对象。

    数据的增删改查

    插入

    创建实例对象，调用save()即可插入数据

    更新

    >>> p.name = 'Apress Publishing'
>>> p.save()

    注意，这个save() 并不是只更新修改过的那个字段，所有的字段都会被更新！类似于：

    UPDATE books_publisher SET
    name = 'Apress Publishing',
    address = '2855 Telegraph Ave.',
    city = 'Berkeley',
    state_province = 'CA',
    country = 'U.S.A.',
    website = 'http://www.apress.com'
WHERE id = 3;

    而如下方式即可做到单列更新：用结果集（QuerySet）对象的update()方法

    >>> Publisher.objects.all().update(country='USA')

    类似于：

    UPDATE books_publisher
SET country= 'USA'

    查找

    >>> Publisher.objects.all()

    所有的模型都自动拥有一个 objects 管理器，用于获取数据库记录，返回对应模型。

    all()返回所有记录。

    1、过滤方法filter

    filter() 接受多个参数

    >>> Publisher.objects.filter(country="U.S.A.", state_province="CA")
[<Publisher: name:Apress , address: 2855 Telegraph Ave. ||>]

    filter() 根据关键字参数来转换成 WHERE SQL语句。

    SELECT id, name, address, city, state_province, country, website
FROM books_publisher
WHERE country = 'U.S.A.'
AND state_province = 'CA';

    注意 这里的'='都是精确查找。

    下边是模糊检索方式

    >>> Publisher.objects.filter(name__contains="press")
[<Publisher: name:Apress , address: 2855 Telegraph Avenue ||>, <Publisher: name:
Apress , address: 10 Fawcett St. ||>, <Publisher: name:Apress , address: 2855 Te
legraph Ave. ||>]

    在 name 和 contains 之间有双下划线。在 name 和 contains 之间有双下划线。

    SELECT id, name, address, city, state_province, country, website
FROM books_publisher
WHERE name LIKE '%press%';

    还有一些其他的查找类型，比如 icontains(大小写无关的LIKE),startswith和endswith, 还有range(SQLBETWEEN查询）等

    2、获取单个对象get

    >>> Publisher.objects.get(country="U.S.A.")
<Publisher: name:Apress , address: 2855 Telegraph Ave. ||>

    当get方法获取到结果不为一个时（0个或者大于1个）会抛出异常

    排序order_by()

    >>> Publisher.objects.order_by("address")
[<Publisher: name:Apress , address: 10 Fawcett St. ||>, <Publisher: name:Apress
, address: 2855 Telegraph Ave. ||>, <Publisher: name:Apress , address: 2855 Tele
graph Avenue ||>]

    order_by()也可以接受多个参数，第二个字段会在第一个字段的值相同的情况下被使用到

    Publisher.objects.order_by("state_province", "address")

    我们还可以指定逆向排序，在前面加一个减号 - 前缀：

    >>> Publisher.objects.order_by("-address")
[<Publisher: name:Apress , address: 2855 Telegraph Avenue ||>, <Publisher: name:
Apress , address: 2855 Telegraph Ave. ||>, <Publisher: name:Apress , address: 10
 Fawcett St. ||>]
    class Meta
     1 class Publisher(models.Model):
 2     name = models.CharField(max_length=30)
 3     address = models.CharField(max_length=50)
 4     city = models.CharField(max_length=60)
 5     state_province = models.CharField(max_length=30)
 6     country = models.CharField(max_length=50)
 7     website = models.URLField()
 8 
 9     def __unicode__(self):
10         return u'name:%s , address: %s ||' % (self.name,self.address)
11 
12     class Meta:
13         ordering=['-name']

    class Meta内嵌于 Publisher 这个类的定义中，如果你设置了这个选项，那么除非你检索时特意额外地使用了 order_by()，否则，当你使用 Django 的数据库 API 去检索时，Publisher对象的相关返回值默认地都会按 name 字段排序。

    删除delete()

    >>> Publisher.objects.filter(country='USA').delete()

    前边所有获取单条记录、多条记录均可以在返回的结果集后进行删除。

    链式操作

    >>> Publisher.objects.filter(id=52).update(name='Apress Publishing')

    限制结果

    >>> Publisher.objects.order_by('name')[0:4]
[<Publisher: name:Apress , address: 2855 Telegraph Avenue ||>, <Publisher: name:
Apress , address: 10 Fawcett St. ||>, <Publisher: name:Apress , address: 2855 Te
legraph Ave. ||>]

    超过索引不会报错。但是不支持Python的负索引。

    小结

    传统的Python数据库操作，Django app创建，Django的数据库 API，增删改查操作等。

    　　
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