Django框架详细介绍---ORM相关操作

Django ORM相关操作

官方文档：

https://docs.djangoproject.com/en/2.0/ref/models/querysets/

1.必须掌握的十三个方法

<1> all()                 查询所有结果
 
<2> filter(**kwargs)      它包含了与所给筛选条件相匹配的对象
 
<3> 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
 
<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

　　分类：

　　　　1）返回QuerySet对象的方法

all()
filter()
exclude()
order_by()
reverse()
distinct()
values()
values_list()

　　　　2）返回具体对象

get()
first()
last()

　　　　3）返回布尔值

exists()

　　　　4）返回数字的方法

count()

2.ForeignKey，外键

示例：

from django.db import models


# Create your models here.
# 书
class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32)
    publish_date = models.DateField(auto_now_add=True)
    price = models.DecimalField(max_digits=5, decimal_places=2)
    memo = models.TextField(null=True)
    # 创建外键，关联publish
    publisher = models.ForeignKey(to="Publisher", on_delete=models.CASCADE, related_name='books')
    # 创建多对多关联author
    author = models.ManyToManyField(to="Author")

    def __str__(self):
        return self.title


# 出版社
class Publisher(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    city = models.CharField(max_length=32)

    def __str__(self):
        return self.name


# 作者
class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    age = models.IntegerField()
    phone = models.CharField(max_length=11)
    detail = models.OneToOneField(to="AuthorDetail", on_delete=models.CASCADE)

    def __str__(self):
        return self.name


# 作者详情
class AuthorDetail(models.Model):
    addr = models.CharField(max_length=64)
    email = models.EmailField()

说明：

　　因为建立每个模型也就是新建类的时候调用了__str__方法，所以通过类实例出对象时，默认返回该对象中指定的属性值　　

　　1）正向查找

　　对象查找---跨表查找

语法：　　
　　对象.关联字段.字段

# 获取书名为"七侠五义"的对象     
obj = models.Book.objects.get(title='七侠五义')
# 书籍和出版社间通关外键建立联表关系，可通过书籍对象跨表查询得到出版社的对象
print(obj.publisher)
# 得到出版社对象的名称
print(obj.publisher.name)

　　字段查找---跨表查找

语法：
    关联字段__字段

# 通过书籍对象获取对应出版社的名称和地址
ret = models.Book.objects.filter(title='七侠五义').values('publisher__name','publisher__city')
print(ret)

　　2）反向操作

　　对象查找

语法：
　　对象.表名_set

# 获取出版社的名称
obj = models.Publisher.objects.get(name='南方传媒出版社')
# 反向获取该出版社下的书籍
books = obj.book_set.all()
print(books)

　　字段查找

语法：
    表名__字段

# 反向获出版社下的书籍
ret = models.Publisher.objects.filter(name='南方传媒出版社').values('books__title')
print(ret)

 3.ManyToManyField，多对多

　　关联管理器是在一对多或者多对多的关联上下文中是使用的管理器

　　存在两种情况：

　　　　A.外键关系的反向查询

　　　　B.多对多关联关系

　　简单的说就是当点后面的对象---（针对对象操作）可能存在多个的时候就可以使用以下方法：

　　create()，创建一个新对象，保存对象，并将它添加到关联对象集之中，返回新建的对象

import datetime
# 通过获取到的第一个作者新建一个书籍对象
models.Author.objects.first().book_set.create(title='黑鹰传奇', 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 publish_date=datetime.date.today(), 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 price=100, publisher_id=1)

 

 　　add()，把指定的model对象添加到关联的对象中

author_objs = models.Author.objects.filter(id__gt=2)
print(author_objs)
print(*author_objs)
# 获取书籍对象,通过*打散获取到的QuerySet添加到书籍对象中
models.Book.objects.get(title='七侠五义').author.add(*author_objs)

　　添加ID

models.Book.objects.get(title='黑影传奇').author.add(*[3, 4, 7])

　　set()，更新model对象的关联对象

models.Book.objects.get(title='黑影传奇').author.set([3, 4])

　　remove()，从关联对象中移除

models.Book.objects.get(title='黑影传奇').author.remove(*[3, 4])

　　clear()，将关联的对象清除

models.Book.objects.get(title='黑影传奇').author.clear()

强调：

　　A.对于ForeignKey对象，clear()和remove()方法仅在null=True时才存在

示例：

　　不存在null=True时，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'

　　B.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

4.聚合查询和分组查询

　　1）聚合

 　　aggregate()是QuerySet的一个终止句子，意思是说它返回一个包含键值对的字典，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

　　涉及到的内置函数

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

示例：

from django.db.models import Avg, Sum, Max, Min, Count
ret1 = models.Book.objects.all().aggregate(Avg('price'))
# 为聚合句子起别名
ret2 = models.Book.objects.all().aggregate(avg_price=Avg('price'))
# 在句子中添加多个参数生成多个聚合
ret3 = models.Book.objects.all().aggregate(avg_price=Avg('price'),max_price=Max('price'))

　　2）分组

# 按照书籍分组，求出书籍作者的个数
ret = models.Book.objects.annotate(count=Count('author')).values('title','count')

5.F查询和Q查询

from django.db import models


# Create your models here.
class Product(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    price = models.DecimalField(max_digits=6,decimal_places=2)

    # 商品库存数
    stock = models.IntegerField()
    # 卖出数量
    sell = models.IntegerField()

    def __str__(self):
        return "{}:{}:{}:{}".format(self.name self.price,self.stock,self.sell)

　　

　　1）F查询

　　在之前的例子中，所构造出的过滤器只是将字段值与某个常量进行比较，如果要对两个字段的值进行比较，需要通过F()，F()实例可以在查询中引用字段，用来比较同一个model实例中两个不同字段的值

 示例：

from django.db.models import F
# 查询商品库存大于卖出数的
ret = models.Product.objects.filter(stock__gt=F('sell')).values('name','stock','sell')

 　　另外，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

# 查询卖出商品数小于库存一半的商品
ret = models.Product.objects.filter(sell__lt=F('stock')/2).values('name','stock','sell')

 　　同时可以通过F()方法进行修改操作

# 修改操作---整型字段
ret = models.Product.objects.filter(name='七侠五义').update(sell=F('sell')+50)

# 修改操作---char字段
from django.db.models.functions import Concat
from django.db.models import Value
ret = models.Product.objects.filter(name='七侠五义').update(name=Concat(F('name'),
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Value("(完整版)")))

　　2）Q查询

　　filter()等方法中的关键字查询都是一起进行与操作的，当需要复杂的操作如或等操作时需要用到Q()

示例：

# 查找库存和卖出的数量都大于四百的书籍
from django.db.models import Q
ret = models.Product.objects.filter(Q(stock__gt=400) & Q(sell__gt=400))

 　　查询函数可以将Q()和关键字参数混合使用，所有提供查询函数的参数（关键字参数或Q()对象）都将进行与运算，但是如果出现Q()对象，必须位于所有关键字参数的前面

# 查找出名字带有"传奇"以及价钱大于100的书籍
ret = models.Product.objects.filter(Q(price__gt=100),name__contains='传奇')

 6.事务

　　一般用于错误回滚

# 用于错误回滚
try:
    from django.db import transaction

    with transaction.atomic():

        create_book = models.Product.objects.create(name="七剑下天山", price=98, stock=100, sell=80)
        models.Product.objects.create()
except Exception as e:
    print(str(e))

 附：

　　其他不常用操作

# extra
# 在QuerySet的基础上继续执行子语句
# extra(self, select=None, where=None, params=None, tables=None, order_by=None, select_params=None)

# select和select_params是一组，where和params是一组，tables用来设置from哪个表
# Entry.objects.extra(select={'new_id': "select col from sometable where othercol > %s"}, select_params=(1,))
# Entry.objects.extra(where=['headline=%s'], params=['Lennon'])
# Entry.objects.extra(where=["foo='a' OR bar = 'a'", "baz = 'a'"])
# Entry.objects.extra(select={'new_id': "select id from tb where id > %s"}, select_params=(1,), order_by=['-nid'])

举个例子：
models.UserInfo.objects.extra(
                    select={'newid':'select count(1) from app01_usertype where id>%s'},
                    select_params=[1,],
                    where = ['age>%s'],
                    params=[18,],
                    order_by=['-age'],
                    tables=['app01_usertype']
                )
                """
                select 
                    app01_userinfo.id,
                    (select count(1) from app01_usertype where id>1) as newid
                from app01_userinfo,app01_usertype
                where 
                    app01_userinfo.age > 18
                order by 
                    app01_userinfo.age desc
                """

# 执行原生SQL
# 更高灵活度的方式执行原生SQL语句
# from django.db import connection, connections
# cursor = connection.cursor()  # cursor = connections['default'].cursor()
# cursor.execute("""SELECT * from auth_user where id = %s""", [1])
# row = cursor.fetchone()

 　　在Django项目的setting.py添加日志功能

示例：在终端中打印日志信息

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脚本上调用Django环境

import os


if __name__ == '__main__':
    # 配置环境变量
    os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "BMS.settings")
    # 导入Django
    import django
    # 启动Django
    django.setup()

    # 导入模型
    from app import models

    # ORM语句

总结：

　　 QuerySet方法大全

##################################################################
# PUBLIC METHODS THAT ALTER ATTRIBUTES AND RETURN A NEW QUERYSET #
##################################################################

def all(self)
    # 获取所有的数据对象

def filter(self, *args, **kwargs)
    # 条件查询
    # 条件可以是：参数，字典，Q

def exclude(self, *args, **kwargs)
    # 条件查询
    # 条件可以是：参数，字典，Q

def select_related(self, *fields)
    性能相关：表之间进行join连表操作，一次性获取关联的数据。

    总结：
    1. select_related主要针一对一和多对一关系进行优化。
    2. select_related使用SQL的JOIN语句进行优化，通过减少SQL查询的次数来进行优化、提高性能。

def prefetch_related(self, *lookups)
    性能相关：多表连表操作时速度会慢，使用其执行多次SQL查询在Python代码中实现连表操作。

    总结：
    1. 对于多对多字段（ManyToManyField）和一对多字段，可以使用prefetch_related()来进行优化。
    2. prefetch_related()的优化方式是分别查询每个表，然后用Python处理他们之间的关系。

def annotate(self, *args, **kwargs)
    # 用于实现聚合group by查询

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

    v = models.UserInfo.objects.values('u_id').annotate(uid=Count('u_id'))
    # SELECT u_id, COUNT(ui) AS `uid` FROM UserInfo GROUP BY u_id

    v = models.UserInfo.objects.values('u_id').annotate(uid=Count('u_id')).filter(uid__gt=1)
    # SELECT u_id, COUNT(ui_id) AS `uid` FROM UserInfo GROUP BY u_id having count(u_id) > 1

    v = models.UserInfo.objects.values('u_id').annotate(uid=Count('u_id',distinct=True)).filter(uid__gt=1)
    # SELECT u_id, COUNT( DISTINCT ui_id) AS `uid` FROM UserInfo GROUP BY u_id having count(u_id) > 1

def distinct(self, *field_names)
    # 用于distinct去重
    models.UserInfo.objects.values('nid').distinct()
    # select distinct nid from userinfo

    注：只有在PostgreSQL中才能使用distinct进行去重

def order_by(self, *field_names)
    # 用于排序
    models.UserInfo.objects.all().order_by('-id','age')

def extra(self, select=None, where=None, params=None, tables=None, order_by=None, select_params=None)
    # 构造额外的查询条件或者映射，如：子查询

    Entry.objects.extra(select={'new_id': "select col from sometable where othercol > %s"}, select_params=(1,))
    Entry.objects.extra(where=['headline=%s'], params=['Lennon'])
    Entry.objects.extra(where=["foo='a' OR bar = 'a'", "baz = 'a'"])
    Entry.objects.extra(select={'new_id': "select id from tb where id > %s"}, select_params=(1,), order_by=['-nid'])

 def reverse(self):
    # 倒序
    models.UserInfo.objects.all().order_by('-nid').reverse()
    # 注：如果存在order_by，reverse则是倒序，如果多个排序则一一倒序


 def defer(self, *fields):
    models.UserInfo.objects.defer('username','id')
    或
    models.UserInfo.objects.filter(...).defer('username','id')
    #映射中排除某列数据

 def only(self, *fields):
    #仅取某个表中的数据
     models.UserInfo.objects.only('username','id')
     或
     models.UserInfo.objects.filter(...).only('username','id')

 def using(self, alias):
     指定使用的数据库，参数为别名（setting中的设置）


##################################################
# PUBLIC METHODS THAT RETURN A QUERYSET SUBCLASS #
##################################################

def raw(self, raw_query, params=None, translations=None, using=None):
    # 执行原生SQL
    models.UserInfo.objects.raw('select * from userinfo')

    # 如果SQL是其他表时，必须将名字设置为当前UserInfo对象的主键列名
    models.UserInfo.objects.raw('select id as nid from 其他表')

    # 为原生SQL设置参数
    models.UserInfo.objects.raw('select id as nid from userinfo where nid>%s', params=[12,])

    # 将获取的到列名转换为指定列名
    name_map = {'first': 'first_name', 'last': 'last_name', 'bd': 'birth_date', 'pk': 'id'}
    Person.objects.raw('SELECT * FROM some_other_table', translations=name_map)

    # 指定数据库
    models.UserInfo.objects.raw('select * from userinfo', using="default")

    ################### 原生SQL ###################
    from django.db import connection, connections
    cursor = connection.cursor()  # cursor = connections['default'].cursor()
    cursor.execute("""SELECT * from auth_user where id = %s""", [1])
    row = cursor.fetchone() # fetchall()/fetchmany(..)


def values(self, *fields):
    # 获取每行数据为字典格式

def values_list(self, *fields, **kwargs):
    # 获取每行数据为元祖

def dates(self, field_name, kind, order='ASC'):
    # 根据时间进行某一部分进行去重查找并截取指定内容
    # kind只能是："year"（年）, "month"（年-月）, "day"（年-月-日）
    # order只能是："ASC"  "DESC"
    # 并获取转换后的时间
        - year : 年-01-01
        - month: 年-月-01
        - day  : 年-月-日

    models.DatePlus.objects.dates('ctime','day','DESC')

def datetimes(self, field_name, kind, order='ASC', tzinfo=None):
    # 根据时间进行某一部分进行去重查找并截取指定内容，将时间转换为指定时区时间
    # kind只能是 "year", "month", "day", "hour", "minute", "second"
    # order只能是："ASC"  "DESC"
    # tzinfo时区对象
    models.DDD.objects.datetimes('ctime','hour',tzinfo=pytz.UTC)
    models.DDD.objects.datetimes('ctime','hour',tzinfo=pytz.timezone('Asia/Shanghai'))

    """
    pip3 install pytz
    import pytz
    pytz.all_timezones
    pytz.timezone(‘Asia/Shanghai’)
    """

def none(self):
    # 空QuerySet对象


####################################
# METHODS THAT DO DATABASE QUERIES #
####################################

def aggregate(self, *args, **kwargs):
   # 聚合函数，获取字典类型聚合结果
   from django.db.models import Count, Avg, Max, Min, Sum
   result = models.UserInfo.objects.aggregate(k=Count('u_id', distinct=True), n=Count('nid'))
   ===> {'k': 3, 'n': 4}

def count(self):
   # 获取个数

def get(self, *args, **kwargs):
   # 获取单个对象

def create(self, **kwargs):
   # 创建对象

def bulk_create(self, objs, batch_size=None):
    # 批量插入
    # batch_size表示一次插入的个数
    objs = [
        models.DDD(name='r11'),
        models.DDD(name='r22')
    ]
    models.DDD.objects.bulk_create(objs, 10)

def get_or_create(self, defaults=None, **kwargs):
    # 如果存在，则获取，否则，创建
    # defaults 指定创建时，其他字段的值
    obj, created = models.UserInfo.objects.get_or_create(username='root1', defaults={'email': '1111111','u_id': 2, 't_id': 2})

def update_or_create(self, defaults=None, **kwargs):
    # 如果存在，则更新，否则，创建
    # defaults 指定创建时或更新时的其他字段
    obj, created = models.UserInfo.objects.update_or_create(username='root1', defaults={'email': '1111111','u_id': 2, 't_id': 1})

def first(self):
   # 获取第一个

def last(self):
   # 获取最后一个

def in_bulk(self, id_list=None):
   # 根据主键ID进行查找
   id_list = [11,21,31]
   models.DDD.objects.in_bulk(id_list)

def delete(self):
   # 删除

def update(self, **kwargs):
    # 更新

def exists(self):
   # 是否有结果