ORM簡介

• MVC框架中包括一個重要的部分，就是ORM，它實現了數據模型與數據庫的解耦，即數據模型的設計不需要依賴於特定的數據庫，通過簡單的配置就可以輕松更換數據庫
• ORM是“對象-關系-映射”的簡稱，主要任務是：
  • 根據對象的類型生成表結構
  • 將對象、列表的操作，轉換為sql語句
  • 將sql查詢到的結果轉換為對象、列表
• 這極大的減輕了開發人員的工作量，不需要面對因數據庫變更而導致的無效勞動
• Django中的模型包含存儲數據的字段和約束，對應著數據庫中唯一的表

使用MySql數據庫

• 在虛擬環境中安裝mysql包

pip install mysql-python

• 在mysql中創建數據庫

create databases test2 charset=utf8

• 打開settings.py文件，修改DATABASES項

DATABASES = {
    ‘default‘: {
        ‘ENGINE‘: ‘django.db.backends.mysql‘,
        ‘NAME‘: ‘test2‘,
        ‘USER‘: ‘用戶名‘,
        ‘PASSWORD‘: ‘密碼‘,
        ‘HOST‘: ‘數據庫服務器ip，本地可以使用localhost‘,
        ‘PORT‘: ‘端口，默認為3306‘,
    }
}
 

開發流程

1. 在models.py中定義模型類，要求繼承自models.Model
2. 把應用加入settings.py文件的installed_app項
3. 生成遷移文件
4. 執行遷移生成表
5. 使用模型類進行crud操作

使用數據庫生成模型類

python manage.py inspectdb > booktest/models.py

定義模型

• 在模型中定義屬性，會生成表中的字段
• django根據屬性的類型確定以下信息：
  • 當前選擇的數據庫支持字段的類型
  • 渲染管理表單時使用的默認html控件
  • 在管理站點最低限度的驗證
• django會為表增加自動增長的主鍵列，每個模型只能有一個主鍵列，如果使用選項設置某屬性為主鍵列後，則django不會再生成默認的主鍵列
• 屬性命名限制
  • 不能是python的保留關鍵字
  • 由於django的查詢方式，不允許使用連續的下劃線

定義屬性

• 定義屬性時，需要字段類型
• 字段類型被定義在django.db.models.fields目錄下，為了方便使用，被導入到django.db.models中
• 使用方式
  1. 導入from django.db import models
  2. 通過models.Field創建字段類型的對象，賦值給屬性
• 對於重要數據都做邏輯刪除，不做物理刪除，實現方法是定義isDelete屬性，類型為BooleanField，默認值為False

字段類型

• AutoField：一個根據實際ID自動增長的IntegerField，通常不指定
  • 如果不指定，一個主鍵字段將自動添加到模型中
• BooleanField：true/false 字段，此字段的默認表單控制是CheckboxInput
• NullBooleanField：支持null、true、false三種值
• CharField(max_length=字符長度)：字符串，默認的表單樣式是 TextInput
• TextField：大文本字段，一般超過4000使用，默認的表單控件是Textarea
• IntegerField：整數
• DecimalField(max_digits=None, decimal_places=None)：使用python的Decimal實例表示的十進制浮點數
  • DecimalField.max_digits：位數總數
  • DecimalField.decimal_places：小數點後的數字位數
• FloatField：用Python的float實例來表示的浮點數
• DateField[auto_now=False, auto_now_add=False])：使用Python的datetime.date實例表示的日期
  • 參數DateField.auto_now：每次保存對象時，自動設置該字段為當前時間，用於"最後一次修改"的時間戳，它總是使用當前日期，默認為false
  • 參數DateField.auto_now_add：當對象第一次被創建時自動設置當前時間，用於創建的時間戳，它總是使用當前日期，默認為false
  • 該字段默認對應的表單控件是一個TextInput. 在管理員站點添加了一個JavaScript寫的日歷控件，和一個“Today"的快捷按鈕，包含了一個額外的invalid_date錯誤消息鍵
  • auto_now_add, auto_now, and default 這些設置是相互排斥的，他們之間的任何組合將會發生錯誤的結果
• TimeField：使用Python的datetime.time實例表示的時間，參數同DateField
• DateTimeField：使用Python的datetime.datetime實例表示的日期和時間，參數同DateField
• FileField：一個上傳文件的字段
• ImageField：繼承了FileField的所有屬性和方法，但對上傳的對象進行校驗，確保它是個有效的image

字段選項

• 通過字段選項，可以實現對字段的約束
• 在字段對象時通過關鍵字參數指定
• null：如果為True，Django 將空值以NULL 存儲到數據庫中，默認值是 False
• blank：如果為True，則該字段允許為空白，默認值是 False
• 對比：null是數據庫範疇的概念，blank是表單驗證證範疇的
• db_column：字段的名稱，如果未指定，則使用屬性的名稱
• db_index：若值為 True, 則在表中會為此字段創建索引
• default：默認值
• primary_key：若為 True, 則該字段會成為模型的主鍵字段
• unique：如果為 True, 這個字段在表中必須有唯一值

關系

• 關系的類型包括
  • ForeignKey：一對多，將字段定義在多的端中
  • ManyToManyField：多對多，將字段定義在兩端中
  • OneToOneField：一對一，將字段定義在任意一端中
• 可以維護遞歸的關聯關系，使用‘self‘指定，詳見“自關聯”
• 用一訪問多：對象.模型類小寫_set

bookinfo.heroinfo_set

• 用一訪問一：對象.模型類小寫

heroinfo.bookinfo

• 訪問id：對象.屬性_id

heroinfo.book_id

元選項

• 在模型類中定義類Meta，用於設置元信息
• 元信息db_table：定義數據表名稱，推薦使用小寫字母，數據表的默認名稱

<app_name>_<model_name>

• ordering：對象的默認排序字段，獲取對象的列表時使用，接收屬性構成的列表

class BookInfo(models.Model):
    ...
    class Meta():
        ordering = [‘id‘]

• 字符串前加-表示倒序，不加-表示正序

class BookInfo(models.Model):
    ...
    class Meta():
        ordering = [‘-id‘]

• 排序會增加數據庫的開銷

示例演示

• 創建test2項目，並創建booktest應用，使用mysql數據庫
• 定義圖書模型

class BookInfo(models.Model):
    btitle = models.CharField(max_length=20)
    bpub_date = models.DateTimeField()
    bread = models.IntegerField(default=0)
    bcommet = models.IntegerField(default=0)
    isDelete = models.BooleanField(default=False)

• 英雄模型

class HeroInfo(models.Model):
    hname = models.CharField(max_length=20)
    hgender = models.BooleanField(default=True)
    isDelete = models.BooleanField(default=False)
    hcontent = models.CharField(max_length=100)
    hbook = models.ForeignKey(‘BookInfo‘)

• 定義index、detail視圖
• index.html、detail.html模板
• 配置url，能夠完成圖書及英雄的展示

測試數據

• 模型BookInfo的測試數據

insert into booktest_bookinfo(btitle,bpub_date,bread,bcommet,isDelete) values
(‘射雕英雄傳‘,‘1980-5-1‘,12,34,0),
(‘天龍八部‘,‘1986-7-24‘,36,40,0),
(‘笑傲江湖‘,‘1995-12-24‘,20,80,0),
(‘雪山飛狐‘,‘1987-11-11‘,58,24,0)

• 模型HeroInfo的測試數據

insert into booktest_heroinfo(hname,hgender,hbook_id,hcontent,isDelete) values
(‘郭靖‘,1,1,‘降龍十八掌‘,0),
(‘黃蓉‘,0,1,‘打狗棍法‘,0),
(‘黃藥師‘,1,1,‘彈指神通‘,0),
(‘歐陽鋒‘,1,1,‘蛤蟆功‘,0),
(‘梅超風‘,0,1,‘九陰白骨爪‘,0),
(‘喬峰‘,1,2,‘降龍十八掌‘,0),
(‘段譽‘,1,2,‘六脈神劍‘,0),
(‘虛竹‘,1,2,‘天山六陽掌‘,0),
(‘王語嫣‘,0,2,‘神仙姐姐‘,0),
(‘令狐沖‘,1,3,‘獨孤九劍‘,0),
(‘任盈盈‘,0,3,‘彈琴‘,0),
(‘嶽不群‘,1,3,‘華山劍法‘,0),
(‘東方不敗‘,0,3,‘葵花寶典‘,0),
(‘胡斐‘,1,4,‘胡家刀法‘,0),
(‘苗若蘭‘,0,4,‘黃衣‘,0),
(‘程靈素‘,0,4,‘醫術‘,0),
(‘袁紫衣‘,0,4,‘六合拳‘,0)

類的屬性

• objects：是Manager類型的對象，用於與數據庫進行交互
• 當定義模型類時沒有指定管理器，則Django會為模型類提供一個名為objects的管理器
• 支持明確指定模型類的管理器

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

• 當為模型類指定管理器後，django不再為模型類生成名為objects的默認管理器

管理器Manager

• 管理器是Django的模型進行數據庫的查詢操作的接口，Django應用的每個模型都擁有至少一個管理器
• 自定義管理器類主要用於兩種情況
• 情況一：向管理器類中添加額外的方法：見下面“創建對象”中的方式二
• 情況二：修改管理器返回的原始查詢集：重寫get_queryset()方法

class BookInfoManager(models.Manager):
    def get_queryset(self):
        return super(BookInfoManager, self).get_queryset().filter(isDelete=False)
class BookInfo(models.Model):
    ...
    books = BookInfoManager()

創建對象

• 當創建對象時，django不會對數據庫進行讀寫操作
• 調用save()方法才與數據庫交互，將對象保存到數據庫中
• 使用關鍵字參數構造模型對象很麻煩，推薦使用下面的兩種之式
• 說明： _init _方法已經在基類models.Model中使用，在自定義模型中無法使用，
• 方式一：在模型類中增加一個類方法

class BookInfo(models.Model):
    ...
    @classmethod
    def create(cls, title, pub_date):
        book = cls(btitle=title, bpub_date=pub_date)
        book.bread=0
        book.bcommet=0
        book.isDelete = False
        return book
引入時間包：from datetime import *
調用：book=BookInfo.create("hello",datetime(1980,10,11));
保存：book.save()

• 方式二：在自定義管理器中添加一個方法
• 在管理器的方法中，可以通過self.model來得到它所屬的模型類

class BookInfoManager(models.Manager):
    def create_book(self, title, pub_date):
        book = self.model()
        book.btitle = title
        book.bpub_date = pub_date
        book.bread=0
        book.bcommet=0
        book.isDelete = False
        return book

class BookInfo(models.Model):
    ...
    books = BookInfoManager()
調用：book=BookInfo.books.create_book("abc",datetime(1980,1,1))
保存：book.save()

• 在方式二中，可以調用self.create()創建並保存對象，不需要再手動save()

class BookInfoManager(models.Manager):
    def create_book(self, title, pub_date):
        book = self.create(btitle = title,bpub_date = pub_date,bread=0,bcommet=0,isDelete = False)
        return book

class BookInfo(models.Model):
    ...
    books = BookInfoManager()
調用：book=Book.books.create_book("abc",datetime(1980,1,1))
查看：book.pk

實例的屬性

• DoesNotExist：在進行單個查詢時，模型的對象不存在時會引發此異常，結合try/except使用

實例的方法

• str (self)：重寫object方法，此方法在將對象轉換成字符串時會被調用
• save()：將模型對象保存到數據表中
• delete()：將模型對象從數據表中刪除

簡介

• 查詢集表示從數據庫中獲取的對象集合
• 查詢集可以含有零個、一個或多個過濾器
• 過濾器基於所給的參數限制查詢的結果
• 從Sql的角度，查詢集和select語句等價，過濾器像where和limit子句
• 接下來主要討論如下知識點
  • 查詢集
  • 字段查詢：比較運算符，F對象，Q對象

查詢集

• 在管理器上調用過濾器方法會返回查詢集
• 查詢集經過過濾器篩選後返回新的查詢集，因此可以寫成鏈式過濾
• 惰性執行：創建查詢集不會帶來任何數據庫的訪問，直到調用數據時，才會訪問數據庫
• 何時對查詢集求值：叠代，序列化，與if合用
• 返回查詢集的方法，稱為過濾器
  • all()
  • filter()
  • exclude()
  • order_by()
  • values()：一個對象構成一個字典，然後構成一個列表返回
• 寫法：

filter(鍵1=值1,鍵2=值2)
等價於
filter(鍵1=值1).filter(鍵2=值2)

• 返回單個值的方法
  • get()：返回單個滿足條件的對象
    • 如果未找到會引發"模型類.DoesNotExist"異常
    • 如果多條被返回，會引發"模型類.MultipleObjectsReturned"異常
  • count()：返回當前查詢的總條數
  • first()：返回第一個對象
  • last()：返回最後一個對象
  • exists()：判斷查詢集中是否有數據，如果有則返回True

限制查詢集

• 查詢集返回列表，可以使用下標的方式進行限制，等同於sql中的limit和offset子句
• 註意：不支持負數索引
• 使用下標後返回一個新的查詢集，不會立即執行查詢
• 如果獲取一個對象，直接使用[0]，等同於[0:1].get()，但是如果沒有數據，[0]引發IndexError異常，[0:1].get()引發DoesNotExist異常

查詢集的緩存

• 每個查詢集都包含一個緩存來最小化對數據庫的訪問
• 在新建的查詢集中，緩存為空，首次對查詢集求值時，會發生數據庫查詢，django會將查詢的結果存在查詢集的緩存中，並返回請求的結果，接下來對查詢集求值將重用緩存的結果
• 情況一：這構成了兩個查詢集，無法重用緩存，每次查詢都會與數據庫進行一次交互，增加了數據庫的負載

print([e.title for e in Entry.objects.all()])
print([e.title for e in Entry.objects.all()])

• 情況二：兩次循環使用同一個查詢集，第二次使用緩存中的數據

querylist=Entry.objects.all()
print([e.title for e in querylist])
print([e.title for e in querylist])

• 何時查詢集不會被緩存：當只對查詢集的部分進行求值時會檢查緩存，但是如果這部分不在緩存中，那麽接下來查詢返回的記錄將不會被緩存，這意味著使用索引來限制查詢集將不會填充緩存，如果這部分數據已經被緩存，則直接使用緩存中的數據

字段查詢

• 實現where子名，作為方法filter()、exclude()、get()的參數
• 語法：屬性名稱__比較運算符=值
• 表示兩個下劃線，左側是屬性名稱，右側是比較類型
• 對於外鍵，使用“屬性名_id”表示外鍵的原始值
• 轉義：like語句中使用了%與，匹配數據中的%與，在過濾器中直接寫，例如：filter(title__contains="%")=>where title like ‘%\%%‘，表示查找標題中包含%的

比較運算符

• exact：表示判等，大小寫敏感；如果沒有寫“ 比較運算符”，表示判等

filter(isDelete=False)

• contains：是否包含，大小寫敏感

exclude(btitle__contains=‘傳‘)

• startswith、endswith：以value開頭或結尾，大小寫敏感

exclude(btitle__endswith=‘傳‘)

• isnull、isnotnull：是否為null

filter(btitle__isnull=False)

• 在前面加個i表示不區分大小寫，如iexact、icontains、istarswith、iendswith
• in：是否包含在範圍內

filter(pk__in=[1, 2, 3, 4, 5])

• gt、gte、lt、lte：大於、大於等於、小於、小於等於

filter(id__gt=3)

• year、month、day、week_day、hour、minute、second：對日期間類型的屬性進行運算

filter(bpub_date__year=1980)
filter(bpub_date__gt=date(1980, 12, 31))

• 跨關聯關系的查詢：處理join查詢
  • 語法：模型類名 <屬性名> <比較>
  • 註：可以沒有__<比較>部分，表示等於，結果同inner join
  • 可返向使用，即在關聯的兩個模型中都可以使用

filter(heroinfo_ _hcontent_ _contains=‘八‘)

• 查詢的快捷方式：pk，pk表示primary key，默認的主鍵是id

filter(pk__lt=6)

聚合函數

• 使用aggregate()函數返回聚合函數的值
• 函數：Avg，Count，Max，Min，Sum

from django.db.models import Max
maxDate = list.aggregate(Max(‘bpub_date‘))

• count的一般用法：

count = list.count()

F對象

• 可以使用模型的字段A與字段B進行比較，如果A寫在了等號的左邊，則B出現在等號的右邊，需要通過F對象構造

list.filter(bread__gte=F(‘bcommet‘))

• django支持對F()對象使用算數運算

list.filter(bread__gte=F(‘bcommet‘) * 2)

• F()對象中還可以寫作“模型類__列名”進行關聯查詢

list.filter(isDelete=F(‘heroinfo__isDelete‘))

• 對於date/time字段，可與timedelta()進行運算

list.filter(bpub_date__lt=F(‘bpub_date‘) + timedelta(days=1))

Q對象

• 過濾器的方法中關鍵字參數查詢，會合並為And進行
• 需要進行or查詢，使用Q()對象
• Q對象(django.db.models.Q)用於封裝一組關鍵字參數，這些關鍵字參數與“比較運算符”中的相同

from django.db.models import Q
list.filter(Q(pk_ _lt=6))

• Q對象可以使用&（and）、|（or）操作符組合起來
• 當操作符應用在兩個Q對象時，會產生一個新的Q對象

list.filter(pk_ _lt=6).filter(bcommet_ _gt=10)
list.filter(Q(pk_ _lt=6) | Q(bcommet_ _gt=10))

• 使用~（not）操作符在Q對象前表示取反

list.filter(~Q(pk__lt=6))

• 可以使用&|~結合括號進行分組，構造做生意復雜的Q對象
• 過濾器函數可以傳遞一個或多個Q對象作為位置參數，如果有多個Q對象，這些參數的邏輯為and
• 過濾器函數可以混合使用Q對象和關鍵字參數，所有參數都將and在一起，Q對象必須位於關鍵字參數的前面

自連接

• 對於地區信息，屬於一對多關系，使用一張表，存儲所有的信息
• 類似的表結構還應用於分類信息，可以實現無限級分類
• 新建模型AreaInfo，生成遷移

class AreaInfo(models.Model):
    atitle = models.CharField(max_length=20)
    aParent = models.ForeignKey(‘self‘, null=True, blank=True)

• 訪問關聯對象

上級對象：area.aParent
下級對象：area.areainfo_set.all()

• 加入測試數據（在workbench中，參見“省市區mysql.txt”）
• 在booktest/views.py中定義視圖area

from models import AreaInfo
def area(request):
    area = AreaInfo.objects.get(pk=130100)
    return render(request, ‘booktest/area.html‘, {‘area‘: area})

• 定義模板area.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>地區</title>
</head>
<body>
當前地區：{{area.atitle}}
<hr/>
上級地區：{{area.aParent.atitle}}
<hr/>
下級地區：
<ul>
    { %for a in area.areainfo_set.all%}
    <li>{{a.atitle}}</li>
    { %endfor%}
</ul>
</body>
</html>

• 在booktest/urls.py中配置一個新的urlconf

urlpatterns = [
    url(r‘^area/$‘, views.area, name=‘area‘)
]

python django -2