03-Django模型

一、模型

Django对各种数据库提供了很好的支持，Django为这些数据库提供了统一的调用API(即不管底层操作哪种数据库，我们只管模型对象操作即可，其实就是屏蔽掉数据库操作的差异性)，这就可以根据不同的业务需求选择不同的数据库。

二、配置数据

• 在工程目录下init.py文件

import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

安装链接mysql的驱动: pip install pymysql

• 在工程目录下settings.py文件中，修改DATABASES

DATABASES = {
    'default': {
        # 修改为mysql(驱动)
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',   
        # 链接数据库，并创建对应的数据库HelloDjango
        'NAME': 'HelloDjango',
        # 用户名
        'USER': 'root',
        # 密码
        'PASSWORD': '123456',
        # 主机
        'HOST': '127.0.0.1',
        # 端口号
        'POST': '3306'
    }
}

三、模型开发流程

• 配置数据库(创建对应数据，数据库上述配置)
• 定义模型类(一个模型类对应一个表单)
• 生成迁移文件(python3 manage.py makemigrations)
• 执行迁移文件，生成对应表单(python3 manage.py migrate)
• 使用模型类进行增删改查

四、ORM

• 概述

O: 对象
R: 关系
M: 映射

• 任务

- 根据对象类型生成表结构;
- 将对象、列表的操作转换sql语句;
- 将sql语句查询到的结果转为对象、列表;

五、属性定义

• 概述

- Django根据属性的类型确定以下信息:
    当前选择的数据库支持字段的类型;
    渲染管理表单时使用的默认html控件;
    在管理站点最低限度的验证;
- Django的主键
    会为表增加自增长的主键列，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，则Django不会再生成默认的主键列;
- 属性命名规则:
    遵循标识符规则;
    由于Django的查询方式，不允许使用连续的下划线;

• 库

- 定义属性时
    需要字段类型，字段类型是被定义在django.db.models.fields目录下;
    为了方便使用，被导入到django.db.models中;
- 使用方式
    导入from django.db import models;
    通过models.field创建字段类型的对象，赋值给属性;

• 逻辑删除

对于重要数据都做逻辑删除，不做物理删除;
实现方法是定义isDelete属性，类型为BooleanField，默认值为False;

• 字段类型

- AutoField
    一个根据实际ID自动增长的IntegerField，通常不指定；
    如果不指定，一个主键字段将自动添加到模型中;
- CharField(max_length=字段长度)
    字符串，默认的表单样式TextInput;
- TextField
    大文本字段，一般超过4000使用，默认的表单控件是Textarea;
- IntegerField
    整数;
- DecimalField(max_digits=None, decimal_places=None)
    使用python的Decimal实例表示的十进制浮点数;
    DecimalField.max_digits: 位数总数;
    DecimalField.decimal_places: 小数点后的数字位数;
- FloatField
    用Python的float实例来表示的浮点数;
- BooleanField
    true/false 字段，此字段的默认表单控制是CheckboxInput;
- NullBooleanField
    支持null、true、false三种值;
- DateField([auto_now=False, auto_now_add=False])
    使用Python的datetime.date实例表示的日期;
    DateField.auto_now: 每次保存对象时，自动设置该字段为当前时间，默认是False;
    DateField.auto_now_add: 当对象第一次被创建时自动设置当前时间,它总是使用当前日期，默认是False;
    auto_now_add, auto_now, and default 这些设置是相互排斥的，他们之间的任何组合将会发生错误的结果;
- TimeField
    使用Python的datetime.time实例表示的时间，参数同DateField;
- DateTimeField
    使用Python的datetime.datetime实例表示的日期和时间，参数同DateField;
- FileField
    一个上传文件的字段;
- ImageField
    继承了FileField的所有属性和方法，但对上传的对象进行校验，确保它是个有效的image;

• 字段选项(通过字段选项，可以实现对字段的约束)

- null
    如果为True，Django 将空值以NULL 存储到数据库中，默认值是 False;
- blank
    如果为True，则该字段允许为空白，默认值是 False;
    null是数据库范畴的概念，blank是表单验证证范畴的;
- 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;
- default
    默认值;
- primary_key
    若为 True, 则该字段会成为模型的主键字段;
- unique
    如果为 True, 这个字段在表中必须有唯一值;

• 关系

- ForeignKey：一对多，将字段定义在多的端中
    格式: 对象.模型类小写_set
    示例: grade.students_set
- OneToOneField：一对一，将字段定义在任意一端中
    格式: 对象.模型类小写
    示例: grade.students
- 访问id
    格式: 对象.属性_id
    示例: student.sgrade_id
- ManyToManyField：多对多，将字段定义在两端中

外键: 属于数据库约束

外键默认是可以重复的，对应另外一张表的主键(一对多)

六、模型查询之基本使用

查询集表示从数据库获取的对象集合。
查询集合可以有多个过滤器。
过滤器就是一个函数，基于所给的参数限制查询结果。
从SQL角度来说，查询集合与select等价，过滤器就像where条件。

• 查询集

- 在管理器上调用过滤器方法返回查询集;
- 查询集经过过滤器筛选后返回新的查询集，所以可以写出链式调用;
- 惰性执行(创建查询集不会带任何数据访问，直到调用数据时才会访问数据)

• 直接访问的情况

- 迭代
- 序列化
- 与if合用

• 过滤器(返回查询集)

- all() 返回查询集中所有数据(一条数据即一个对象)
    students = Student.objects.all()
- filter() 返回符合要求的数据
    filter(键=值)
    filter(键=值,键=值)
    filter(键=值).filter(键=值)
    students = Student.objects.filter(s_score=91)
    students = Student.objects.filter(s_score__lt=60)
- exclude() 过滤掉符合条件的数据
    students = Student.objects.exclude(s_score=91)
- order_by() 排序
    students = Student.objects.order_by('s_score')  # 升序
    students = Student.objects.order_by('-s_score') # 降序
- values() 返回查询集中所有数据(一条数据即一个字典)，返回一个列表

• 返回单个数据

- get() 返回一个满足条件的对象
    如果没有找到符合条件的对象，会引发'DoesNotExist'异常
    如果找到多个对象，会引发'MultipleObjectsReturned'异常
- count() 返回查询集的对象个数
    students = Student.objects.filter(pk=1)
    if students.count()>0:  # 有数据
        pass
    else:
        pass
- first() 返回查询集中的第一个对象
    student = students.first()
- last() 返回查询集中的最后一个对象
    students = students.last()
- exists() 判断查询集中是否有数据，有数据返回True
    if students.exists():   # 有数据
        pass
    else:
        pass

students = Student.objects.get(pk=91), pk是primary key缩写！

• 限制查询集(切片)

查询集返回列表，可以使用下标的方法进行限制，等同于sql语句中的limit语句;
例如: studentList = Students.objects.all()[0:5]
注意: 下标不能是负数

• 查询集缓存

- 每个查询集都包含一个缓存，来最小化的数据访问
- 在新建的查询集时，缓存首次为空，第一次对查询集求值，会发生数据缓存
- django会将查询出来的数据做一个缓存，并返回查询结果，以后查询直接使用查询集的缓存

• 元选项

- 在模型类中定义Mata类，用于设置元信息
- db_table属性
    定义数据表名，推荐使用小写字母，数据表名默认为项目名小写_类名;
- ordering属性
    对象的默认排序字段，获取对象的列表时使用；
    ordering = ['id'] 升序
    ordering = ['-id'] 降序
    ordering = ['sage'] 按sage升序
    注意: 排序会增加数据库的开销;

# 学生表students
class Students(models.Model):
    # 在没有添加主键时，它会在生成时自动添加主键
    # id          = models.IntegerField()
    sname       = models.CharField(max_length=30)
    ssex        = models.CharField(max_length=10)
    sage        = models.IntegerField()
    sbrief      = models.CharField(max_length=50)
    isdel       = models.BooleanField(default=False)
    lastTime = models.DateTimeField(auto_now=True)
    createTime = models.DateTimeField(auto_now=True)

    # sclass = models.CharField(max_length=10)
    # 关联外键(学生都会有一个班级)
    sclass = models.ForeignKey('Grades')

    def __str__(self):
        return '%s  %s' % (self.sname,self.sclass)


    # 元选项(元信息)
    class Meta:
        db_table= 'students'
        # ordering = ['id']
        ordering = ['sage']

str内置方法，一般说明类的说明，或者自己定义输出。

七、模型查询之字段查询

• 概述

- 实现了sql中的where语句，作为方法filter()、excluede()、get()的参数
- 语法
    属性名称__比较运算符=值
- 外键
    属性名_id
- 转义
    like语句中使用%为了匹配占位
    filter(sname__contains='%')

• 比较运算符

- exact 判断(大小写敏感)
    filter(isdel=False)
- contains 是否包含(大小写敏感)
    studentList = Student.objects.filter(sname__contains='孙')
- startswith、endswith 以value开头或结尾(大小写敏感)
    studentList = Student.objects.filter(sname__startswith='孙')
备注: 
    以上四个前面加上i，表示不区分大小写；
    iexact、icontains、istartswith、iendswith

- isnull、isnotnull 是否为空
    filter(sname__isnull=False)
- in 是否包含在范围内
    studentList = Students.objects.filter(pk__in=[2,3,4,5,6])
- gt大于、gte大于等于、lt小于、lte小于等于
    studentList = Students.objects.filter(sage__gt=30)
- year、mouth、day、week_day、hour、minute、second 时间相关
    studentList = Student.objects.filter(lastTime__year=2018)
    
- 跨关联查询 (处理join查询)
    语法: 模型类名__属性名__比较符
    例如: 学生描述中带有'张三'的学生属于哪个班级
        grade = Grades.objects.filter(students__sbrief__contains='张三')
- 查询快捷 
    pk 代表主键(因为主键并不一定就是id字段)
    student = Students.objects.get(pk=3)

• 聚合函数

使用aggregate()函数返回聚合函数的值【sql中的函数使用】
例如: Avg()、Count()、Max()、Min()、Sum()
实例: 
    from django.db.models import Max
    maxAge = STudents.objects.aggregate(Max('sage'))

• F对象

- 可以使用模型的A属性与B属性进行比较.
    例如: Grades.objects.filter(ggirlnum__gt=F('gboynum'))

- 支持F对象的算术运算
    例如: Grades.objects.filter(ggirlnum__gt=F('gboynum')+20)

• Q对象

- 概述
    查询条件的封装
- 需求
    进行or查询、进行and查询、进行~查询 【与或非操作】
- 解决
    使用Q对象
- 例如
    studentList = Students.objects.filter(Q(pk__lte=3) | Q(sage__gt=50))
    studentList = Students.objects.filter(Q(pk__lte=3)  # 只有一个Q对象就用于匹配
    studentList = Students.objects.filter(~Q(pk__lte=3) # 取反 

八、模型成员

• 类属性

- objects管理器
    是Manager类型的一个对象，作用是与数据库交互;
    当定义模型类是没有指定管理器，则Django为模型创建一个名为objects的管理器;
- 自定义管理器
    当为模型指定模型管理器，Django就不在为模型类生成objects模型管理对象;
    studentsObj = models.Manager() # 自定义模型管理器
- 模型管理器作用
    模型管理器是Django的模型与数据库进行交互的接口；
    一个模型可以有多个模型管理器;
- 自定义管理器Manager类
    向着管理器中添加额外的方法;
    修改管理器返回的原始查询集(重写get_queryset());

# 自定义管理器后
# Students.objects.all()  # 默认时
Students.studentObj.all()   # 自定义管理器为studentObj
, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , '...(remaining elements truncated)...']>

# 自定义管理器Manager类
class StudentsManager(models.Manager):
    # 修改管理器返回的原始查询集合
    def all(self):  
        # 调用父类方法，在父类方法基础上进行再次过滤
        return super().all().filter(isdel=False)


# 学生表students
class Students(models.Model):
    # 自定义模型管理器
    studentObj1 = models.Manager()
    # 用到自定义管理器(对数据进行过滤)
    studentObj2 = StudentsManager()
    

# 使用1: Students.studentObj1.all()
# 使用2: Students.studentObj2.all()

• 创建模型对象

- 目的
    向数据库中添加数据

- 注意
    当创建对象时，django是不会对数据库进行读写操作；
    当调用save()方法时才会与数据库交互，将对象保存到数据库表单中;
    __init__方法已经在父类models.Model中使用，在自定义的模型中无法使用;

- 在模型类中添加一个类方法(为了创建对象)
    # 学生表students [models.py文件中]
    class Students(models.Model):
        ...
        # 定义一个类方法创建对象
        @classmethod # 这表明就是类方法
        def createStudents(cls,name,sex,age,brief,grade,lastT,createT,isd=False):    # cls就表示Students这个类
            student = cls(sname=name,ssex=sex,sage=age,sbrief=brief,sclass=grade,lastTime=lastT,createTime=createT,isdel=isd)
            return  student
        
    # 调用即快速创建学生对象 [views.py文件中]
    stu = Students.createStudents('测试数据','男',18,'我是测试数据，别太在意.',grade,'2018-05-30','2018-05-29')

- 在定义管理器中添加一个方法(为了创建对象)
    # 自定义管理器Manager类
    class StudentsManager(models.Manager):
        def all(self):  
        # 调用父类方法，在父类方法基础上进行再次过滤
        return super().all().filter(isdel=False)

        def createStudent(self,name,sex,age,brief,grade,lastT,createT,isd=False):
            # self.model() 其实就是创建Students对象
            stu = self.model()
            stu.sname = name
            stu.ssex = sex
            stu.sage = age
            stu.sbrief = brief
            stu.sclass = grade
            stu.lastTime = lastT
            stu.createTime = createT

            return  stu
            
    # 调用即快速创建学生对象 [views.py文件中]
    stu = Students.studentObj2.createStudent('测试数据','男',18,'我是测试数据，别太在意.',grade,'2018-05-30','2018-05-29')

十、数据库的更换

使用了ORM对象关系映射，使用哪种数据库操作都是一样，就是在设置数据库连接时不一样。

DATABASES = {
    'default': {    # mysql 
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',   # 驱动
        'NAME': 'HelloDjango',
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': '123456',
        'HOST': '127.0.0.1',
        'PORT': '3306'
    }
}

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

十一、其他

• 查询数据

- 根据不同条件，获取对应的数据

• 添加数据

- 实例化模型对象
- 设置对象属性
- 调用对象的save()方法

• 更新数据

- 查询获取到需要更新的对象
- 设置对象数据
- 调用对象的save()方法

• 删除数据

 - 查询获取需要删除出的对象
- 调用对象的delete()方法

作者：西门奄
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