使用Django ORM框架进行数据库开发操作

使用django进行数据库开发的步骤如下：

配置数据库连接信息
在models.py中定义模型类
迁移
通过类和对象完成数据增删改查操作

配置

在settings.py中保存了数据库的连接配置信息，Django默认初始配置使用sqlite数据库。

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    }
}

使用MySQL数据库首先需要安装驱动程序

pip install PyMySQL
在Django的工程同名子目录的init.py文件中添加如下语句

from pymysql import install_as_MySQLdb

install_as_MySQLdb()
作用是让Django的ORM能以mysqldb的方式来调用PyMySQL。

修改DATABASES配置信息

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'HOST': '127.0.0.1',  # 数据库主机
        'PORT': 3306,  # 数据库端口
        'USER': 'root',  # 数据库用户名
        'PASSWORD': 'mysql',  # 数据库用户密码
        'NAME': 'django_demo'  # 数据库名字
    }
}

在MySQL中创建数据库

create database django_demo default charset=utf8;

定义模型类

模型类被定义在”应用/models.py”文件中。
模型类必须继承自Model类，位于包django.db.models中。
1） 数据库表名
模型类如果未指明表名，Django默认以 小写app应用名_小写模型类名 为数据库表名。
可通过db_table 指明数据库表名。
2） 关于主键
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。
3） 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。
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)
4）字段类型

类型	说明
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	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	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	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

5） 选项

选项	说明
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
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
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

null是数据库范畴的概念，blank是表单验证范畴的
6） 外键

在设置外键时，需要通过on_delete选项指明主表删除数据时，对于外键引用表数据如何处理，在django.db.models中包含了可选常量：

CASCADE 级联，删除主表数据时连通一起删除外键表中数据
PROTECT 保护，通过抛出ProtectedError异常，来阻止删除主表中被外键应用的数据
SET_NULL 设置为NULL，仅在该字段null=True允许为null时可用
SET_DEFAULT 设置为默认值，仅在该字段设置了默认值时可用
SET() 设置为特定值或者调用特定方法
DO_NOTHING 不做任何操作，如果数据库前置指明级联性，此选项会抛出IntegrityError异常

迁移

将模型类同步到数据库中。

1）生成迁移文件

python manage.py makemigrations

2）同步到数据库中

python manage.py migrate

数据库操作—增、删、改、查

1 增加

增加数据有两种方法。

1）save

通过创建模型类对象，执行对象的save()方法保存到数据库中。
2）create

通过模型类.objects.create()保存。

2 查询

2.1 基本查询
get 查询单一结果，如果不存在会抛出模型类.DoesNotExist异常。
all 查询多个结果。
count 查询结果数量。
2.2 过滤查询
实现SQL中的where功能，包括

filter 过滤出多个结果
exclude 排除掉符合条件剩下的结果
get 过滤单一结果
对于过滤条件的使用，上述三个方法相同，故仅以filter进行讲解。

过滤条件的表达语法如下：

属性名称__比较运算符=值
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
1）相等

exact：表示判等。

例：查询编号为1的图书。

BookInfo.objects.filter(id__exact=1)
可简写为：
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。

BookInfo.objects.filter(btitle__contains='传')
startswith、endswith：以指定值开头或结尾。

例：查询书名以’部’结尾的图书

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

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。

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

BookInfo.objects.filter(id__in=[1, 3, 5])

5）比较查询

gt 大于 (greater then)
gte 大于等于 (greater then equal)
lt 小于 (less then)
lte 小于等于 (less then equal)
例：查询编号大于3的图书

BookInfo.objects.filter(id__gt=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。

BookInfo.objects.filter(bpub_date__year=1980)

例：查询1980年1月1日后发表的图书。

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

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。

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。

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

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

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。

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 平均，Count 数量，Max 最大，Min 最小，Sum 求和，被定义在django.db.models中。

例：查询图书的总阅读量。

from django.db.models import Sum

BookInfo.objects.aggregate(Sum('bread'))

注意aggregate的返回值是一个字典类型，格式如下：

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

使用count时一般不使用aggregate()过滤器。

例：查询图书总数。

BookInfo.objects.count()

注意count函数的返回值是一个数字。
2.3 排序
使用order_by对结果进行排序

BookInfo.objects.all().order_by('bread')  # 升序
BookInfo.objects.all().order_by('-bread')  # 降序

2.4 关联查询
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.hbook_id

关联过滤查询
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
注意：如果没有”__运算符”部分，表示等于。

例：

查询图书，要求图书英雄为”孙悟空”

BookInfo.objects.filter(heroinfo__hname='孙悟空')

查询图书，要求图书中英雄的描述包含”八”

BookInfo.objects.filter(heroinfo__hcomment__contains='八')

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
注意：如果没有”__运算符”部分，表示等于。

例：

查询书名为“天龙八部”的所有英雄。

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

查询图书阅读量大于30的所有英雄

HeroInfo.objects.filter(hbook__bread__gt=30)

3 修改
修改更新有两种方法

1）save

修改模型类对象的属性，然后执行save()方法

hero = HeroInfo.objects.get(hname='猪八戒')
hero.hname = '猪悟能'
hero.save()

2）update

使用模型类.objects.filter().update()，会返回受影响的行数

HeroInfo.objects.filter(hname='沙悟净').update(hname='沙僧')

4 删除
删除有两种方法

1）模型类对象delete

hero = HeroInfo.objects.get(id=13)
hero.delete()

2）模型类.objects.filter().delete()

HeroInfo.objects.filter(id=14).delete()

查询集 QuerySet

当调用如下过滤器方法时，Django会返回查询集（而不是简单的列表）：

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。
order_by()：对结果进行排序。
对查询集可以再次调用过滤器进行过滤，如

BookInfo.objects.filter(bread__gt=30).order_by('bpub_date')

也就意味着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的角度讲，查询集与select语句等价，过滤器像where、limit、order by子句。

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。