Django之路(二)- ORM,生命周期

ORM

关系对象映射(Object Relational Mapping,简称ORM),django中遵循 Code Frist 的原则,即:根据代码中定义的类来自动生成数据库表。

创建表

from django.db import models
   
class userinfo(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)
    email = models.EmailField()
    memo = models.TextField()

表中的字段(models.xxxField)

    AutoField(Field)
        - int自增列,必须填入参数 primary_key=True

    BigAutoField(AutoField)
        - bigint自增列,必须填入参数 primary_key=True

        注:当model中如果没有自增列,则自动会创建一个列名为id的列
        from django.db import models

        class UserInfo(models.Model):
            # 自动创建一个列名为id的且为自增的整数列
            username = models.CharField(max_length=32)

        class Group(models.Model):
            # 自定义自增列
            nid = models.AutoField(primary_key=True)
            name = models.CharField(max_length=32)

    SmallIntegerField(IntegerField):
        - 小整数 -32768 ~ 32767

    PositiveSmallIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
        - 正小整数 0 ~ 32767
    IntegerField(Field)
        - 整数列(有符号的) -2147483648 ~ 2147483647

    PositiveIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
        - 正整数 0 ~ 2147483647

    BigIntegerField(IntegerField):
        - 长整型(有符号的) -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807

    自定义无符号整数字段

        class UnsignedIntegerField(models.IntegerField):
            def db_type(self, connection):
                return 'integer UNSIGNED'

    BooleanField(Field)
        - 布尔值类型

    NullBooleanField(Field):
        - 可以为空的布尔值

    CharField(Field)
        - 字符类型
        - 必须提供max_length参数, max_length表示字符长度

    TextField(Field)
        - 文本类型

    EmailField(CharField):
        - 字符串类型,Django Admin以及ModelForm中提供验证机制

    IPAddressField(Field)
        - 字符串类型,Django Admin以及ModelForm中提供验证 IPV4 机制

    GenericIPAddressField(Field)
        - 字符串类型,Django Admin以及ModelForm中提供验证 Ipv4和Ipv6
        - 参数:
            protocol,用于指定Ipv4或Ipv6, 'both',"ipv4","ipv6"
            unpack_ipv4, 如果指定为True,则输入::ffff:192.0.2.1时候,可解析为192.0.2.1,开启刺功能,需要protocol="both"

    URLField(CharField)
        - 字符串类型,Django Admin以及ModelForm中提供验证 URL

    SlugField(CharField)
        - 字符串类型,Django Admin以及ModelForm中提供验证支持 字母、数字、下划线、连接符(减号)

    CommaSeparatedIntegerField(CharField)
        - 字符串类型,格式必须为逗号分割的数字

    UUIDField(Field)
        - 字符串类型,Django Admin以及ModelForm中提供对UUID格式的验证

    FilePathField(Field)
        - 字符串,Django Admin以及ModelForm中提供读取文件夹下文件的功能
        - 参数:
                path,                      文件夹路径
                match=None,                正则匹配
                recursive=False,           递归下面的文件夹
                allow_files=True,          允许文件
                allow_folders=False,       允许文件夹

    FileField(Field)
        - 字符串,路径保存在数据库,文件上传到指定目录
        - 参数:
            upload_to = ""      上传文件的保存路径
            storage = None      存储组件,默认django.core.files.storage.FileSystemStorage

    ImageField(FileField)
        - 字符串,路径保存在数据库,文件上传到指定目录
        - 参数:
            upload_to = ""      上传文件的保存路径
            storage = None      存储组件,默认django.core.files.storage.FileSystemStorage
            width_field=None,   上传图片的高度保存的数据库字段名(字符串)
            height_field=None   上传图片的宽度保存的数据库字段名(字符串)

    DateTimeField(DateField)
        - 日期+时间格式 YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ]

    DateField(DateTimeCheckMixin, Field)
        - 日期格式      YYYY-MM-DD

    TimeField(DateTimeCheckMixin, Field)
        - 时间格式      HH:MM[:ss[.uuuuuu]]

    DurationField(Field)
        - 长整数,时间间隔,数据库中按照bigint存储,ORM中获取的值为datetime.timedelta类型

    FloatField(Field)
        - 浮点型

    DecimalField(Field)
        - 10进制小数
        - 参数:
            max_digits,小数总长度
            decimal_places,小数位长度

    BinaryField(Field)
        - 二进制类型

 PS: 上述方法的返回值为字段在数据库中的属性,Django字段默认的值为:
            Django字段           数据库属性
            'AutoField': 'integer AUTO_INCREMENT',
            'BigAutoField': 'bigint AUTO_INCREMENT',
            'BinaryField': 'longblob',
            'BooleanField': 'bool',
            'CharField': 'varchar(%(max_length)s)',
            'CommaSeparatedIntegerField': 'varchar(%(max_length)s)',
            'DateField': 'date',
            'DateTimeField': 'datetime',
            'DecimalField': 'numeric(%(max_digits)s, %(decimal_places)s)',
            'DurationField': 'bigint',
            'FileField': 'varchar(%(max_length)s)',
            'FilePathField': 'varchar(%(max_length)s)',
            'FloatField': 'double precision',
            'IntegerField': 'integer',
            'BigIntegerField': 'bigint',
            'IPAddressField': 'char(15)',
            'GenericIPAddressField': 'char(39)',
            'NullBooleanField': 'bool',
            'OneToOneField': 'integer',
            'PositiveIntegerField': 'integer UNSIGNED',
            'PositiveSmallIntegerField': 'smallint UNSIGNED',
            'SlugField': 'varchar(%(max_length)s)',
            'SmallIntegerField': 'smallint',
            'TextField': 'longtext',
            'TimeField': 'time',
            'UUIDField': 'char(32)',

字段中的参数:

    null                数据库中字段是否可以为空
    db_column           数据库中字段的列名
    default             数据库中字段的默认值
    primary_key         数据库中字段是否为主键
    db_index            数据库中字段是否可以建立索引
    unique              数据库中字段是否可以建立唯一索引
    unique_for_date     数据库中字段【日期】部分是否可以建立唯一索引
    unique_for_month    数据库中字段【月】部分是否可以建立唯一索引
    unique_for_year     数据库中字段【年】部分是否可以建立唯一索引
    auto_now_add = True 创建数据时自动加入当前时间
    auto_now            更新时,更新到当前时间

    verbose_name        Admin中显示的字段名称
    blank               Admin中是否允许用户输入为空
    editable            Admin中是否可以编辑
    help_text           Admin中该字段的提示信息
    choices             Admin中显示选择框的内容,用不变动的数据放在内存中从而避免跨表操作
                        如:gf = models.IntegerField(choices=[(0, '何穗'),(1, '大表姐'),],default=1)

    error_messages      自定义错误信息(字典类型),从而定制想要显示的错误信息;
                        字典健:null, blank, invalid, invalid_choice, unique, and unique_for_date
                        如:{'null': "不能为空.", 'invalid': '格式错误'}

    validators          自定义错误验证(列表类型),从而定制想要的验证规则,如:
                        from django.core.validators import RegexValidator
                        from django.core.validators import EmailValidator,URLValidator,DecimalValidator,\
                        MaxLengthValidator,MinLengthValidator,MaxValueValidator,MinValueValidator
                        
                            test = models.CharField(
                                max_length=32,
                                error_messages={
                                    'c1': '优先错信息1',
                                    'c2': '优先错信息2',
                                    'c3': '优先错信息3',
                                },
                                validators=[
                                    RegexValidator(regex='root_\d+', message='错误了', code='c1'),
                                    RegexValidator(regex='root_112233\d+', message='又错误了', code='c2'),
                                    EmailValidator(message='又错误了', code='c3'), ]
                            )

上述都是讲的单表结构,如果我们要创建连表结构,怎么做?
首先要分清楚对应关系:

  • 一对多:models.ForeignKey(其他表)
  • 多对多:models.ManyToManyField(其他表)
  • 一对一:models.OneToOneField(其他表)

应用场景:

  • 一对多:当一张表中创建一行数据时,有一个单选的下拉框(可以被重复选择)
    例如:创建用户信息时候,需要选择一个用户类型【普通用户】【金牌用户】【铂金用户】等。

  • 多对多:在某表中创建一行数据时,有一个可以多选的下拉框
    例如:创建用户信息,需要为用户指定多个爱好

  • 一对一:在某表中创建一行数据时,有一个单选的下拉框(下拉框中的内容被用过一次就消失了
    例如:原有含10列数据的一张表保存相关信息,经过一段时间之后,10列无法满足需求,需要为原来的表再添加5列数据

ForeignKey(ForeignObject) # ForeignObject(RelatedField)
        to,                         # 要进行关联的表名
        to_field=None,              # 要关联的表中的字段名称
        on_delete=None,             # 当删除关联表中的数据时,当前表与其关联的行的行为
                                        - models.CASCADE,删除关联数据,与之关联也删除
                                        - models.DO_NOTHING,删除关联数据,引发错误IntegrityError
                                        - models.PROTECT,删除关联数据,引发错误ProtectedError
                                        - models.SET_NULL,删除关联数据,与之关联的值设置为null(前提FK字段需要设置为可空)
                                        - models.SET_DEFAULT,删除关联数据,与之关联的值设置为默认值(前提FK字段需要设置默认值)
                                        - models.SET,删除关联数据,
                                                      a. 与之关联的值设置为指定值,设置:models.SET(值)
                                                      b. 与之关联的值设置为可执行对象的返回值,设置:models.SET(可执行对象)

                                                        def func():
                                                            return 10

                                                        class MyModel(models.Model):
                                                            user = models.ForeignKey(
                                                                to="User",
                                                                to_field="id"
                                                                on_delete=models.SET(func),)
        related_name=None,          # 反向操作时,使用的字段名,用于代替 【表名_set】 如: obj.表名_set.all()
        related_query_name=None,    # 反向操作时,使用的连接前缀,用于替换【表名】     如: models.UserGroup.objects.filter(表名__字段名=1).values('表名__字段名')
        limit_choices_to=None,      # 在Admin或ModelForm中显示关联数据时,提供的条件:
                                    # 如:
                                            - limit_choices_to={'nid__gt': 5}
                                            - limit_choices_to=lambda : {'nid__gt': 5}

                                            from django.db.models import Q
                                            - limit_choices_to=Q(nid__gt=10)
                                            - limit_choices_to=Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)
                                            - limit_choices_to=lambda : Q(Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)) & Q(caption='root')
        db_constraint=True          # 是否在数据库中创建外键约束
        parent_link=False           # 在Admin中是否显示关联数据


    OneToOneField(ForeignKey)
        to,                         # 要进行关联的表名
        to_field=None               # 要关联的表中的字段名称
        on_delete=None,             # 当删除关联表中的数据时,当前表与其关联的行的行为

                                    ###### 对于一对一 ######
                                    # 1. 一对一其实就是 一对多 + 唯一索引
                                    # 2.当两个类之间有继承关系时,默认会创建一个一对一字段
                                    # 如下会在A表中额外增加一个c_ptr_id列且唯一:
                                            class C(models.Model):
                                                nid = models.AutoField(primary_key=True)
                                                part = models.CharField(max_length=12)

                                            class A(C):
                                                id = models.AutoField(primary_key=True)
                                                code = models.CharField(max_length=1)

    ManyToManyField(RelatedField)
        to,                         # 要进行关联的表名
        related_name=None,          # 反向操作时,使用的字段名,用于代替 【表名_set】 如: obj.表名_set.all()
        related_query_name=None,    # 反向操作时,使用的连接前缀,用于替换【表名】     如: models.UserGroup.objects.filter(表名__字段名=1).values('表名__字段名')
        limit_choices_to=None,      # 在Admin或ModelForm中显示关联数据时,提供的条件:
                                    # 如:
                                            - limit_choices_to={'nid__gt': 5}
                                            - limit_choices_to=lambda : {'nid__gt': 5}

                                            from django.db.models import Q
                                            - limit_choices_to=Q(nid__gt=10)
                                            - limit_choices_to=Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)
                                            - limit_choices_to=lambda : Q(Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)) & Q(caption='root')
        symmetrical=None,           # 仅用于多对多自关联时,symmetrical用于指定内部是否创建反向操作的字段
                                    # 做如下操作时,不同的symmetrical会有不同的可选字段
                                        models.BB.objects.filter(...)

                                        # 可选字段有:code, id, m1
                                            class BB(models.Model):

                                            code = models.CharField(max_length=12)
                                            m1 = models.ManyToManyField('self',symmetrical=True)

                                        # 可选字段有: bb, code, id, m1
                                            class BB(models.Model):

                                            code = models.CharField(max_length=12)
                                            m1 = models.ManyToManyField('self',symmetrical=False)

        through=None,               # 自定义第三张表时,使用字段用于指定关系表
        through_fields=None,        # 自定义第三张表时,使用字段用于指定关系表中那些字段做多对多关系表
                                        from django.db import models

                                        class Person(models.Model):
                                            name = models.CharField(max_length=50)

                                        class Group(models.Model):
                                            name = models.CharField(max_length=128)
                                            members = models.ManyToManyField(
                                                Person,
                                                through='Membership',
                                                through_fields=('group', 'person'),
                                            )

                                        class Membership(models.Model):
                                            group = models.ForeignKey(Group, on_delete=models.CASCADE)
                                            person = models.ForeignKey(Person, on_delete=models.CASCADE)
                                            inviter = models.ForeignKey(
                                                Person,
                                                on_delete=models.CASCADE,
                                                related_name="membership_invites",
                                            )
                                            invite_reason = models.CharField(max_length=64)
        db_constraint=True,         # 是否在数据库中创建外键约束
        db_table=None,              # 默认创建第三张表时,数据库中表的名称

操作表

基本操作(增删改查)

    # 增
    #
  def orm(request):
    # 第一种方式,models.UserInfo 是该目录下的 models.py 中的 UserInfo 对象(表)
    models.UserInfo.objects.create(username='root', password='123')
    # 变种
    dic = {'username':'root', 'password':'123'}
    models.UserInfo.objects.create(**dic)

    # 第二种方式
    obj = models.UserInfo(username='root', password='123')
    obj.save()

    # 查
    #
    # 获取单条数据,不存在则报错(不建议)
    models.Tb1.objects.get(id=123) 
    # 查找所有,返回一个QuerySet(Django的数据结构,类似列表,里面装的是UserInfo对象)
    models.UserInfo.objects.all() 
    # 返回QuerySet中的第一个对象
    models.UserInfo.objects.all().first()


    # 带条件的查找(filter),即 SQL里的where查询条件,返回的是QuerySet,
    # 且里面的判断条件是and,如
    # username = 'root', pwd = '123' <=> username = 'root' and  pwd = '123'
    models.UserInfo.objects.filter(username='root', pwd='123')

    # 删
    #
    # 删除指定条件的数据
    models.UserInfo.objects.filter(id=2).delete() 

    # 改
    #
    # 将指定条件的数据更新,均支持 **kwargs
    models.UserInfo.objects.filter(id=2).update(password=11)
    # 修改单条数据
    obj = models.UserInfo.objects.get(id=1)
    obj.password= '111'
    obj.save()                                                 

当修改表结构后(如UserInfo表中增加字段或更新字段),需要重新输入

python manage.py makemigrations 
python manage.py migrate

而且增加字段的时候,需要考虑到设置默认值或者设置为空,否则需要在makemigrations自己输入值。

进阶操作

        # 获取个数
        #
        # models.Tb1.objects.filter(name='seven').count()

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

        # in
        #
        # 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

        # isnull
        # Entry.objects.filter(pub_date__isnull=True)

        # contains
        #
        # models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")
        # models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感
        # models.Tb1.objects.exclude(name__icontains="ven")

        # range
        #
        # models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2])   # 范围bettwen and

        # 其他类似
        #
        # startswith,istartswith, endswith, iendswith,

        # order by
        #
        # models.Tb1.objects.filter(name='seven').order_by('id')    # asc
        # models.Tb1.objects.filter(name='seven').order_by('-id')   # desc

        # group by
        #
        # from django.db.models import Count, Min, Max, Sum
        # models.Tb1.objects.filter(c1=1).values('id').annotate(c=Count('num'))
        # SELECT "app01_tb1"."id", COUNT("app01_tb1"."num") AS "c" FROM "app01_tb1" WHERE "app01_tb1"."c1" = 1 GROUP BY "app01_tb1"."id"

        # limit 、offset
        #
        # models.Tb1.objects.all()[10:20]

        # regex正则匹配,iregex 不区分大小写
        #
        # Entry.objects.get(title__regex=r'^(An?|The) +')
        # Entry.objects.get(title__iregex=r'^(an?|the) +')

        # date
        #
        # Entry.objects.filter(pub_date__date=datetime.date(2005, 1, 1))
        # Entry.objects.filter(pub_date__date__gt=datetime.date(2005, 1, 1))

        # year
        #
        # Entry.objects.filter(pub_date__year=2005)
        # Entry.objects.filter(pub_date__year__gte=2005)

        # month
        #
        # Entry.objects.filter(pub_date__month=12)
        # Entry.objects.filter(pub_date__month__gte=6)

        # day
        #
        # Entry.objects.filter(pub_date__day=3)
        # Entry.objects.filter(pub_date__day__gte=3)

        # week_day
        #
        # Entry.objects.filter(pub_date__week_day=2)
        # Entry.objects.filter(pub_date__week_day__gte=2)

        # hour
        #
        # Event.objects.filter(timestamp__hour=23)
        # Event.objects.filter(time__hour=5)
        # Event.objects.filter(timestamp__hour__gte=12)

        # minute
        #
        # Event.objects.filter(timestamp__minute=29)
        # Event.objects.filter(time__minute=46)
        # Event.objects.filter(timestamp__minute__gte=29)

        # second
        #
        # Event.objects.filter(timestamp__second=31)
        # Event.objects.filter(time__second=2)
        # Event.objects.filter(timestamp__second__gte=31)

连表操作实例

class UserProfile(models.Model):
    user_info = models.OneToOneField('UserInfo')
    username = models.CharField(max_length=64)
    password = models.CharField(max_length=64)

    def __unicode__(self):
        return self.username

class UserInfo(models.Model):
    user_type_choice = (
        (0, u'普通用户'),
        (1, u'高级用户'),
    )
    user_type = models.IntegerField(choices=user_type_choice)
    name = models.CharField(max_length=32)
    email = models.CharField(max_length=32)
    address = models.CharField(max_length=128)

    def __unicode__(self):
        return self.name

class UserGroup(models.Model):

    caption = models.CharField(max_length=64)
    user_info = models.ManyToManyField('UserInfo')

    def __unicode__(self):
        return self.caption

class Host(models.Model):
    hostname = models.CharField(max_length=64)
    ip = models.GenericIPAddressField()
    user_group = models.ForeignKey('UserGroup')

    def __unicode__(self):
        return self.hostname

上述代码表示,UserProfile 与 UserInfo 建立了一对一关系,UserInfo 与 UserGroup 建立了多对多关系, UserGroup 与 Host 建立了一对多关系。
那么,如何用他们呢?

一对一关系
user_info_obj = models.UserInfo.objects.filter(id=1).first()

# 通过user_info 获取userprofile里的值,用 . 操作
print(user_info_obj.userprofile.password)

# 在user_info的搜索条件里搜索userprofile,用 __ 操作
user_info_obj = models.UserInfo.objects.filter(id=1)
                               .values('email', 'userprofile__username').first()

一对多关系
类似一对一
搜索条件使用 __ 连接
获取值时使用 .    连接

多对多创建表,
方式一,自定义关系表

class Host(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    hostname = models.CharField(max_length=32, db_index=True)
    ip = models.GenericIPAddressField(protocol="ipv4", db_index=True)
    port = models.IntegerField()
    b = models.ForeignKey(to="Business", to_field='id')

class Application(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)

class HostToApp(models.Model):
    hobj = models.ForeignKey(to='Host', to_field='nid')
    aobj = models.ForeignKey(to='Application', to_field='id')

其中 HostToApp 就是我们自己创建的表,并设置对应关系。

方式二,r = models.ManyToManyField('Host'),执行该语句后,系统会自动帮我们创建关系表(就像我们前面创建的HostToApp),缺点就是创建的表只能生成3列(id,host_id,application_id)。
所以该关系表的各种操作都要通过 r 间接进行。

obj = Application.objects.get(id = 1)
obj.r.add(1)  # 增加 a_id = 1, h_id = 11
obj.r.add(1, 2, 3, 4)  # 11 12 13 14
obj.r.add(*[1, 2, 3, 4])  # 11 12 13 14
obj.r.remove() # 同上
obj.r.clear()  # 清除 a_id = 1 的所有关系
obj.r.set([3, 5, 7])  # 不加 *,执行完后,数据库只有 13 15 17,删除其他所有对应关系
obj.r.all()  # 拿到所有相关的 host 的 QuerySet

实例

Form上传文件实例

Form

class FileForm(forms.Form):
    ExcelFile = forms.FileField()

Model

from django.db import models
class UploadFile(models.Model):
    userid = models.CharField(max_length = 30)
    file = models.FileField(upload_to = './upload/')
    date = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

View

def UploadFile(request):
    uf = AssetForm.FileForm(request.POST,request.FILES)
    if uf.is_valid():
            upload = models.UploadFile()
            upload.userid = 1
            upload.file = uf.cleaned_data['ExcelFile']
            upload.save()
            
            print upload.file

Django生命周期

  1. 当用户在浏览器中输入url时,浏览器会生成请求头和请求体发给服务端,请求头和请求体中会包含浏览器的动作(action),这个动作通常为get或者post,体现在url之中;
  2. url经过Django中的wsgi,再经过Django的中间件,最后url到过路由映射表,在路由中一条一条进行匹配,一旦其中一条匹配成功就执行对应的视图函数,后面的路由就不再继续匹配了;
  3. 视图函数根据客户端的请求查询相应的数据.返回给Django,然后Django把客户端想要的数据做为一个字符串返回给客户端;
  4. 客户端浏览器接收到返回的数据,经过渲染后显示给用户。

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