Django2 web实战01-启动项目-model处理

接上文,

给项目添加Person和model关系

我们将给项目添加model间的关系。movie中的人物关系可以构成一个很复杂的数据模型。
同一个人,可以是演员actor,编剧writer,导演director等角色。即使脱离剧组和创作团队,简化一点,
数据模型也将包括
通过ForiengKey字段形成的一对多的关系,
通过nyToManyField字段形成的多对多的关系;
通过在ManyToManyField中使用through类来形成的多对多的关系,用来新增额外信息;

顺势,

  • 创建一个Person模型
  • 添加一个ForeignKey字段,从Movie到Person,追踪导演director
  • 添加一个ManyToMany字段,从Movie到Person,追踪编剧writers
  • 添加一个ManyToMany字段,通过一个through类(演员Actor)来追踪,谁在电影中演出以及什么角色。
  • 改动model之后,进行数据库迁移
  • 往电影movie详情模版中添加导演director,编剧writer,演员actors
  • 添加一个PersonDetail视图,显示出电影是谁导演的,谁编剧的,以及谁出演的。

添加一个关系模型

我们需要一个Person类,来描述和存储电影中的人物person
编辑core/models.py

from django.db import models

class Movie(models.Model):
    NOT_RATED = 0
    RATED_G = 1
    RATED_PG = 2
    RATED_R = 3
   
    RATINGS = (
        (NOT_RATED, 'NR - 没有评分'),
        (RATED_G, 'G - 普通观众'),
        (RATED_PG, 'PG - 父母的引导和规范'),
        (RATED_R, 'R - 限制级'),
    )

    title = models.CharField(max_length=140)
    plot = models.TextField()
    year = models.PositiveIntegerField()
    rating = models.IntegerField(
        choices=RATINGS,
        default=NOT_RATED
    )
    runtime = models.PositiveIntegerField()
    website = models.URLField(blank=True)

    class Meta:
        ordering = ('-year', 'title')

    def __str__(self):
        return '{} ({})'.format(self.title, self.year)

class Person(models.Model):
    first_name = models.CharField(max_length=140)
    last_name = models.CharField(max_length=140)
    born = models.DateField()
    died = models.DateField(null=True, blank=True)

    class Meta:
        ordering = (
            'last_name', 'first_name'
        )

    def __str__(self):
        if self.died:
            return '{}, {} ({}-{})'.format(
                self.last_name,
                self.first_name,
                self.born,
                self.died)
        return '{}, {} ({})'.format(
            self.last_name,
            self.first_name,
            self.born)

Person中,有DataField字段,用适当的数据库列类型来记录时间类型数据。
所有字段都支持null参数,表示列字段是否应该支持NULL类型的值。
died字段设置了null=True,表明我们可以记录此person是否died。
__str__方法类似java的toString(),方便输出对象内容。

现在,Person与Movies 有着各种各样的关系。

不同类型的关系字段

Django的ORM支持映射模型之间关系的字段,包括一对多多对多,以及包含内部模型的多对多
当两个model间是一对多关系, 用ForeignKey字段,该字段可以生成一个两数据库表之间的约束。
若model中没有ForeignKey字段,Django会自动添加一个RelatedManager对象,作为属性实例。
RelatedManager类使得查询关系对象更简单。

当两个model间是多对多关系,两者都可以使用ManyToManyField();Django会在另一方给你创建一个RelatedManager
你知道,关系型数据库在两表之间不能有多对多的关系。关系型数据库需要一个拥有外键的bridging桥接表,来访问相关的表。假设我们不想添加任何属性来描述这个关系,Django会自动创建和管理这个桥接表。

有时候我们想用额外的字段来描述一段多对多的关系,我们可以用包含through模型的字段:ManyToManyField(在UML中称为association联系)。这个模型有一个ForeignKey,可以到达关系的每一边,以及获取任何想获取的额外字段。

模型关系 对应字段
一对多 ForeignKey
多对多 ManyToManyField
有内部模型的多对多 ManyToManyField中使用through字段 借助其他模型描述模型关系

那,可以开始创建模型了,仔细体验下之间的关系。

Director - ForeignKey

模型中,每个movie都有一个director导演,但每个导演可以拍过很多作品。那么,用ForeignKey字段来为movie添加一个导演director;
编辑core/models.py
Movie类中新增这一段

director = models.ForeignKey(
    to='Person',
    related_name='directed',
    on_delete=models.SET_NULL,
    null=True,
    blank=True
)
  • to='Person', Django的所有关系字段,都可以使用字符串引用以及相关模型的引用。这个参数是必须的。
  • on_delete=models.SET_NULL,当删除引用的模型(实例/行)时,Django需要知道接下来要执行什么指令。SET_NULL,将会设置所有Movie实例当删除Person时,director字段设置为NULL。如果想级联删除,那么用这个对象: models.CASCADE。
  • related_name='directed', 可选参数,表明这是其他model的RelatedManager实例的名字。这个表示:让我们查询这个人所拍过的所有Movie实例。
    如果没有这个参数,那么Person会有个叫movie_set的属性。我们将会获得多个不同的关系,Movie和Person(writer/director/actors),所以movie_set会变得隐晦不清,因此我们必须提供一个related_name

这是首次向已经存在的model中添加字段。我们必须设置null=True或者提供一个默认参数。如果没有,Django在执行migration的时候会强制我们这么做。因为,当我们做数据库迁移的时候,Django必须确保这个实例在数据库表中存在。当数据库添加这个字段后,需要知道插入已经存在的行rows的数据是啥。上面代码中的director字段,我们可以接受NULL值。

我们已经向Movie模型中添加了一个字段director,向Person实例中添加了一个叫directed的属性。这个directed是RelatedManager类型。

RelatedManager是个很有用的类,类似于模型的默认Manager,objects,可以跨表自动处理之间的关系。相当于一个模型持有了另一个模型的引用/句柄,可以操作另一个模型。

对比一下:

person.directed.create()
Movie.objects.create()

这俩方法都会创建一个Movie,但person.directed.create()会确保新Movie作为director.RelatedManager,同时还提供了addremove方法,以便我们可以通过调用person.directed.add(movie)将一个Movie添加到一个directed的Person集合。
相同的,remove()方法差不多意思,会从关系中移除一个model。

Writers - ManyToManyField

两个模型之间可能存在多对多的关系。比如,一个人可以写多个movies,同样一个movie可以有多个人来写完。
向Movie模型中添加一个writers字段,处理多对多:
core/models.py

writers = models.ManyToManyField(
    to='Person',
    related_name='writing_credits',
    blank=True
)

一个ManyToManyField创建了一个多对多的关系,充当了RelatedManager角色,保证了用户查询和创建model。
再次用到了related_name,避免给Person一个movie_set属性,直接给赋值一个writing_credits属性充当一个RelatedManager,否则可能会造成混乱。
上面代码中,两端都有RelatedManager,所以这俩操作等效:

person.writing_credits.add(movie)
movie.writers.add(person)

Role - ManyToManyField 用一个through类

当我们想用内部模型来描述两个具有多对多关系的模型之间的关系时,这种类型就派上用场了。
Django允许我们通过创建一个模型来实现这一点,该模型描述了多对多关系中两个模型之间的连接表join table。
新增一个Role中间类,与Movie平级; Movie中新增一个actors

actors = models.ManyToManyField(
    to='Person',
    through='Role',
    related_name='acting_credits',
    blank=True
)
class Role(models.Model):
    movie = models.ForeignKey(Movie, on_delete=models.DO_NOTHING)
    person = models.ForeignKey(Person, on_delete=models.DO_NOTHING)
    name = models.CharField(max_length=140)

    class Meta:
        unique_together = ('movie', 'person', 'name')

    def __str__(self):
        return "{} {} {}".format(self.movie_id, self.person_id, self.name)

这看起来很像之前的ManyToManyField,除了我们同时设置了to和through参数。
Role模型看起来非常像是要涉及一个连接表,join table;有着与每一个表的多对多关系。同时还有个name字段用来描述Role。

Role有一个独一无二的约束。需要movie/person/name一起组成,在Role的内部类Meta上设置unique_together属性。

此时,ManyToManyField会创建4个新的RelatedManager实例;

  • movie.actors 是与Person相关的manager
  • person.acting_credits 是与Movie相关的manager
  • movie.role_set 是与Role相关的manager
  • person.role_set 是与Role相关的manager

你可以用上面任意一个manager来查询model,不过只有role_set managers才能创建model或者修改模型关系,因为role_set有内部类。如果你尝试着运行movie.actors.add(person),Django会抛IntegrityError异常,因为没有任何方式可以给Role.name字段赋值。然而,你可以这样:movie.role_set.add(person=person, name='hubery')。

添加数据库迁移

python manage.py makemigrations 
python manage.py migrates

接下来,我们就可以让movie页和movie中的人物相关联。

创建PersonView 更新MovieList

新增一个PersonDetail视图,使得movie_detail.html可以链接到。
为了创建该视图,可以用4步来完成:

  • 创建一个manager,限制数据库查询次数
  • 创建view
  • 创建template
  • 创建URL来关联view

创建一个自定义manager - PersonManager

PersonDetail视图会列出 一个人在表演,写作,或导演过的所有电影。在template中,我们会打印出每个演员表中的每部电影的名称。
为了避免数据库出现大量查询,给models创建新的managers,返回QuerySets。
Django中,每次从一个关系中访问一个属性,Django都会通过查询数据库来获取相关的数据项。
在一个Person出现在N个movies中的情况下,会出现N次数据库查询。我们可以通过prefetch_related()方法来避免这种情况。通过prefetch_related()方法,Django将会通过一个额外的查询来获取单个关系中的相关数据。
这其中有个问题,如果我们最终没有使用预处理的数据,那么这次查询会浪费时间和内存。

接下来,创建一个PersonManager,有个新方法all_with_prefetch_movies(),让PersonManager成为Person的默认manager:
core/models.py

class PersonManager(models.Manager):
    def all_with_prefetch_movies(self):
        qs = self.get_queryset()
        return qs.prefetch_related(
            'directed',
            'writing_credits',
            'role_set__movie')

class Person(models.Model):     objects = PersonManager()

PersonManager提供了默认manager同样的方法,应为其继承自models.Manager。定义了一个新方法,用get_queryset()来获取QuerySet,通知它来预获取相关的model。
QuerySets是惰性的,在评估查询集之前,不会与数据库进行交互。

DetailView通过PK调用get()方法获取model之前不会评估查询。

prefetch_related()方法需要一次或多次查询,查询初始化后,会自动查询相关models。当你从相关的QuerySet中查询model时,Django不会去查询它,因为它已经在QuerySet中。

一次查询是一个Django的QuerySet用来表述模型中的字段或RelatedManager。甚至可以通过将关系字段或RelatedManager的名称与相关模型字段分割为两个下划线,实现跨越关系:

Movie.objects.all().filter(actors__last_name='Freeman', 
actors__first_name='Morgan')

这个调用会返回一个QuerySet,包含演员Morgan Freeman的所有Movie模型实例。

创建一个PersonDetail视图和template

现在写一个非常简单的视图,
core/views.py

class PersonDetail(DetailView):
    queryset = Person.objects.all_with_prefetch_movies()

DetailView比较特殊,没有提供mode属性。
相反,我们给他传入一个PersonManager类的QuerySet对象。当DetailView用filter()方法和get()方法来获取model实例时,DetailView会从model的实例类名中,派生出模版template的名称,就像我们在模型类中提供了模型类作为属性一样。

那, 创建一个template:
core/template/core/person_detail.html

{% extends 'base.html' %}

{% block title %}
    {{ object.first_name }}
    {{ object.last_name }}
{% endblock %}

{% block main %}
    

{{ object }}

Actor

Writer

    {% for movie in object.writing_credits.all %}
  • {{ movie }}
  • {% endfor %}

Director

    {% for movie in object.directed.all %}
  • {{ movie }}
  • {% endfor %}
{% endblock %}

template 不需要特意做啥就能用预处理数据。

创建MovieManager

class MovieManager(models.Manager):
    def all_with_related_persons(self):
        qs = self.get_queryset()
        qs = qs.select_related(
            'director')
        qs.prefetch_related(
            'writers', 'actors')
        return qs

设置默认manager

class Movie(models.Model):
    objects = MovieManager()

MovieManager介绍了另外一个方法:select_related。与prefetch_related()方法很像,但只有一个关系模型存在时采用select_related ,比如只有一个ForeignKey字段。

QuerySet方法 说明
prefetch_related() 当关系可能涉及多个模型时采用,如只有一个ForeignKEy
select_related() 只有一个关系模型存在时采用,如有MaynToMany或RelatedManager

现在,可以直接使用查询结果来更新MovieDetail,而不是直接使用model:

class MovieDetail(DetailView):
    queryset = ( 
        Movie.objects.all_with_related_persons())

小结

创建Person模型,并在Movie和Person之间建立了许多种关系。

关系 说明
ForeignKey 建立一对多的关系;
ManyToManyField 建立多对多关系;
ManyToManyField 中通过提供through模型来创建多对多关系,用中介类来给多对多关系提供额外的信息;

创建一个PersonDetail视图来显示Person模型实例;用一个自定义模型manager来控制数据库的查询次数。

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