Django框架的ORM查询操作详解

1. 一般操作

普通查询

<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

总结
1、返回QuerySet对象的方法有:

all()、filter()、exelude()、order_by()、reverse()、distinct()

2、特殊的QuerySet:

values() :返回一个可迭代的字典序列

values_list() 返回一个可迭代的元祖序列

3、返回具体对象的

get()、first()、last()

4、返回布尔值的方法有：

exists()

5、返回数字的方法有：

count()

单表查询之神奇的双下划线

models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1) # 获取id大于1 且 小于10的值

models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33]) # 获取id等于11、22、33的数据
models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33]) # not in

models.Tb1.objects.filter(name__contains=“ven”) # 获取name字段包含"ven"的
models.Tb1.objects.filter(name__icontains=“ven”) # icontains大小写不敏感

models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 3]) # id范围是1到3的，等价于SQL的bettwen and

类似的还有：startswith，istartswith, endswith, iendswith

date字段还可以：
models.Class.objects.filter(first_day__year=2017)

多表查询之神奇的双下划线

正向查找(条件)
 
     ret3=models.Book.objects.filter(title='Python').values('id')
     print(ret3)#[{'id': 1}]
 
      #正向查找(条件)之一对多
 
      ret4=models.Book.objects.filter(title='Python').values('publisher__city')
      print(ret4)  #[{'publisher__city': '北京'}]
 
      #正向查找(条件)之多对多
      ret5=models.Book.objects.filter(title='Python').values('author__name')
      print(ret5)
      ret6=models.Book.objects.filter(author__name="alex").values('title')
      print(ret6)
 
      #注意
      #正向查找的publisher__city或者author__name中的publisher,author是book表中绑定的字段
      #一对多和多对多在这里用法没区别
 
# 反向查找(条件)
 
    #反向查找之一对多:
    ret8=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('name')
    print(ret8)#[{'name': '人大出版社'}]  注意,book__title中的book就是Publisher的关联表名
 
    ret9=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('book__authors')
    print(ret9)#[{'book__authors': 1}, {'book__authors': 2}]
 
    #反向查找之多对多:
    ret10=models.Author.objects.filter(book__title='Python').values('name')
    print(ret10)#[{'name': 'alex'}, {'name': 'alvin'}]
 
    #注意
    #正向查找的book__title中的book是表名Book
    #一对多和多对多在这里用法没区别　

注意：条件查询即与对象查询对应，是指在filter，values等方法中的通过__来明确查询条件。

2. ForeignKey操作

正向查找

对象查找（跨表）
语法：

对象.关联字段.字段

示例：
book_obj = models.Book.objects.first() # 第一本书对象
print(book_obj.publisher) # 得到这本书关联的出版社对象
print(book_obj.publisher.name) # 得到出版社对象的名称

字段查找（跨表）
语法：

关联字段_字段
示例：
print(models.Book.objects.values_list(“publisher__name”))

反向操作

对象查找
语法：

obj.表名_set

示例：
publisher_obj = models.Publisher.objects.first() # 找到第一个出版社对象
books = publisher_obj.book_set.all() # 找到第一个出版社出版的所有书
titles = books.values_list(“title”) # 找到第一个出版社出版的所有书的书名

字段查找　　
语法：

表名_字段

示例：
titles = models.Publisher.objects.values_list(“book__title”)

3. ManyToManyField

class RelateManager
"关联管理器"是在一对多或者多对多的关联上下文中使用的管理器。

它存在于下面两种情况：

外键关系的反向查询
多对多关联关系
简单来说就是当 点后面的对象 可能存在多个的时候就可以使用以下的方法。

方法
create()

创建一个新的对象，保存对象，并将它添加到关联对象集之中，返回新创建的对象。

import datetime
models.Author.objects.first().book_set.create(title=“番茄物语”, publish_date=datetime.date.today())
add()

把指定的model对象添加到关联对象集中。

添加对象

author_objs = models.Author.objects.filter(id__lt=3)
models.Book.objects.first().authors.add(*author_objs)
添加id

models.Book.objects.first().authors.add(*[1, 2])
set()

更新model对象的关联对象。

book_obj = models.Book.objects.first()
book_obj.authors.set([2, 3])
remove()

从关联对象集中移除执行的model对象

book_obj = models.Book.objects.first()
book_obj.authors.remove(3)
clear()

从关联对象集中移除一切对象。

book_obj = models.Book.objects.first()
book_obj.authors.clear()
注意：

对于ForeignKey对象，clear()和remove()方法仅在null=True时存在。

示例：

ForeignKey字段没设置null=True时，
class Book(models.Model):
title = models.CharField(max_length=32)
publisher = models.ForeignKey(to=Publisher)
没有clear()和remove()方法：

models.Publisher.objects.first().book_set.clear()
Traceback (most recent call last):
File “”, line 1, in
AttributeError: ‘RelatedManager’ object has no attribute ‘clear’
当ForeignKey字段设置null=True时，
class Book(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
publisher = models.ForeignKey(to=Class, null=True)
此时就有clear()和remove()方法：

models.Publisher.objects.first().book_set.clear()
注意：

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

aggregate()是QuerySet 的一个终止子句，意思是说，它返回一个包含一些键值对的字典。

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。

示例：

models.Book.objects.all().aggregate(Avg(“price”))
{‘price__avg’: 13.233333}
如果你想要为聚合值指定一个名称，可以向聚合子句提供它。

models.Book.objects.aggregate(average_price=Avg(‘price’))
{‘average_price’: 13.233333}
如果你希望生成不止一个聚合，你可以向aggregate()子句中添加另一个参数。所以，如果你也想知道所有图书价格的最大值和最小值，可以这样查询：

models.Book.objects.all().aggregate(Avg(“price”), Max(“price”), Min(“price”))
{‘price__avg’: 13.233333, ‘price__max’: Decimal(‘19.90’), ‘price__min’: Decimal(‘9.90’)}

5. 分组查询

为调用的QuerySet中每一个对象都生成一个独立的统计值。

示例1：统计每一本书的作者个数

book_list = models.Book.objects.all().annotate(author_num=Count(“author”))
for obj in book_list:
… print(obj.author_num)
…
2
1
1
示例2：统计出每个出版社买的最便宜的书的价格

publisher_list = models.Publisher.objects.annotate(min_price=Min(“book__price”))
for obj in publisher_list:
… print(obj.min_price)
…
9.90
19.90
方法二：

models.Book.objects.values(“publisher__name”).annotate(min_price=Min(“price”))

示例3：统计不止一个作者的图书

models.Book.objects.annotate(author_num=Count(“author”)).filter(author_num__gt=1)
]>
示例4：根据一本图书作者数量的多少对查询集 QuerySet进行排序

models.Book.objects.annotate(author_num=Count(“author”)).order_by(“author_num”)
, , ]>
示例5：查询各个作者出的书的总价格

models.Author.objects.annotate(sum_price=Sum(“book__price”)).values(“name”, “sum_price”)

6. F查询和Q查询

F查询
我们构造的过滤器都只是将字段值与某个常量做比较。如果我们要对两个字段的值做比较，那该怎么做呢？

Django 提供 F() 来做这样的比较。F() 的实例可以在查询中引用字段，来比较同一个 model 实例中两个不同字段的值。

示例1：

查询评论数大于收藏数的书籍

from django.db.models import F
models.Book.objects.filter(commnet_num__lt=F(‘keep_num’))
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。

models.Book.objects.filter(commnet_num__lt=F(‘keep_num’)*2)
修改操作也可以使用F函数,比如将每一本书的价格提高30元

models.Book.objects.all().update(price=F(“price”)+30)　　
Q查询
filter() 等方法中的关键字参数查询都是一起进行“AND” 的。 如果你需要执行更复杂的查询（例如OR语句），你可以使用Q对象。

示例1：

查询作者名是小仙女或小魔女的

models.Book.objects.filter(Q(authors__name=“小仙女”)|Q(authors__name=“小魔女”))
你可以组合& 和| 操作符以及使用括号进行分组来编写任意复杂的Q 对象。同时，Q 对象可以使用~ 操作符取反，这允许组合正常的查询和取反(NOT) 查询。

示例：查询作者名字是小仙女并且不是2018年出版的书的书名。

models.Book.objects.filter(Q(author__name=“小仙女”) & ~Q(publish_date__year=2018)).values_list(“title”)

查询函数可以混合使用Q 对象和关键字参数。所有提供给查询函数的参数（关键字参数或Q 对象）都将"AND”在一起。但是，如果出现Q 对象，它必须位于所有关键字参数的前面。

例如：查询出版年份是2017或2018，书名中带物语的所有书。

models.Book.objects.filter(Q(publish_date__year=2018) | Q(publish_date__year=2017), title__icontains=“物语”)
, , ]>

7. 事务

import os
 
if __name__ == '__main__':
    os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "BMS.settings")
    import django
    django.setup()
 
    import datetime
    from app01 import models
 
    try:
        from django.db import transaction
        with transaction.atomic():
            new_publisher = models.Publisher.objects.create(name="火星出版社")
            models.Book.objects.create(title="橘子物语", publish_date=datetime.date.today(), publisher_id=10)  # 指定一个不存在的出版社id
    except Exception as e:
        print(str(e))

8. Django终端打印SQL语句

在Django项目的settings.py文件中，在最后复制粘贴如下代码：

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'handlers': {
        'console':{
            'level':'DEBUG',
            'class':'logging.StreamHandler',
        },
    },
    'loggers': {
        'django.db.backends': {
            'handlers': ['console'],
            'propagate': True,
            'level':'DEBUG',
        },
    }
}

即为你的Django项目配置上一个名为django.db.backends的logger实例即可查看翻译后的SQL语句。

9. 在Python脚本中调用Django环境

import os
 
if __name__ == '__main__':
    os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "BMS.settings")
    import django
    django.setup()
 
    from app01 import models
 
    books = models.Book.objects.all()
    print(books)

10. 其他操作

Django ORM执行原生SQL

# 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()

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