Django之数据库ORM

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一、ORM

Django的业务少不了跟数据库打交道，不然没有数据库保存一些数据将是一件很糟糕的事情。Django 对数据库支持原生的 SQL语句，但更好的对数据库支持，Django自己有一套对数据库操作的模块，在操作、性能、便捷上有很好的提升。ORM，Object Relational Mapping，对象关系映射。从字面意思理解，面向对象编程把所有实体看成对象（object），关系型数据库则是采用实体之间的关系（relation）连接数据。很早就有人提出，关系也可以用对象表达，这样的话，就能使用面向对象编程，来操作关系型数据库。简单说，ORM 就是通过实例对象的语法，完成关系型数据库的操作的技术。

ORM 把数据库映射成对象。

数据库的表（table） --> 类（class）

记录（record，行数据）--> 对象（object）

字段（field）--> 对象的属性（attribute）

ORM 的优缺点：

优点：
　　1. 数据模型都在一个地方定义，更容易更新和维护，也利于重用代码。

　　2. ORM 有现成的工具，很多功能都可以自动完成，比如数据消毒、预处理、事务等等。

　　3. 它迫使你使用 MVC 架构，ORM 就是天然的 Model，最终使代码更清晰。

　　4. 基于 ORM 的业务代码比较简单，代码量少，语义性好，容易理解。

　　5. 你不必编写性能不佳的 SQL。

缺点：

ORM 库不是轻量级工具，需要花很多精力学习和设置。
对于复杂的查询，ORM 要么是无法表达，要么是性能不如原生的 SQL。
ORM 抽象掉了数据库层，开发者无法了解底层的数据库操作，也无法定制一些特殊的 SQL。

二、Django的ORM框架

1. 数据库配置

Django默认的是采用 sqlite 内置数据库，默认自带sqlite的数据库驱动 , 引擎名称：django.db.backends.sqlite3。该数据库在开发阶段基本满足业务需求，当然，在实际上线的业务中，一般会切换成其他的关系型数据库，如mysql，pg数据库，这些数据库能较好的跟Django的ORM结合，也符合各种关系表的创建和使用。

切换为 mysql 数据库的修改：

settings.py  文件修改　　
DATABASES = {

    'default': {

        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',

        'NAME': 'books',    #你的数据库名称

        'USER': 'root',   #你的数据库用户名

        'PASSWORD': '', #你的数据库密码

        'HOST': '', #你的数据库主机，留空默认为localhost

        'PORT': '', #你的数据库端口

    }

}

NAME即数据库的名字，在mysql连接前该数据库必须已经创建，而上面的sqlite数据库下的db.sqlite3则是项目自动创建

USER和PASSWORD分别是数据库的用户名和密码。

设置完后，再启动我们的Django项目前，我们需要激活我们的mysql。

然后，启动项目，会报错：no module named MySQLdb

这是因为django默认你导入的驱动是MySQLdb，可是MySQLdb对于py3有很大问题，所以我们需要的驱动是PyMySQL 【没有的 pip install 安装】

所以，我们只需要找到项目名文件下的__init__,在里面写入：

import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

问题解决！

2. 表（模型）的创建

实例：我们来假定下面这些概念，字段和关系

作者模型：一个作者有姓名。

作者详细模型：把作者的详情放到详情表，包含性别，email地址和出生日期，作者详情模型和作者模型之间是一对一的关系（one－to－one）（类似于每个人和他的身份证之间的关系），在大多数情况下我们没有必要将他们拆分成两张表，这里只是引出一对一的概念。

出版商模型：出版商有名称，地址，所在城市，省，国家和网站。

书籍模型：书籍有书名和出版日期，一本书可能会有多个作者，一个作者也可以写多本书，所以作者和书籍的关系就是多对多的关联关系（many－to－many），一本书只应该由一个出版商出版，所以出版商和书籍是一对多关联关系（one－to－many），也被称作外键。

from django.db import models


class Publisher(models.Model):

    name = models.CharField(max_length=30, verbose_name="名称")

    address = models.CharField("地址", max_length=50)

    city = models.CharField('城市',max_length=60)

    state_province = models.CharField(max_length=30)

    country = models.CharField(max_length=50)

    website = models.URLField()

    class Meta:

        verbose_name = '出版商'

        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):

        return self.name

class Author(models.Model):

    name = models.CharField(max_length=30)

    def __str__(self):

        return self.name

class AuthorDetail(models.Model):

    sex = models.BooleanField(max_length=1, choices=((0, '男'),(1, '女'),))

    email = models.EmailField()

    address = models.CharField(max_length=50)

    birthday = models.DateField()

    author = models.OneToOneField(Author)

class Book(models.Model):

    title = models.CharField(max_length=100)

    authors = models.ManyToManyField(Author)

    publisher = models.ForeignKey(Publisher)

    publication_date = models.DateField()

    price=models.DecimalField(max_digits=5,decimal_places=2,default=10)

    def __str__(self):

        return self.title

注意1：记得在settings里的INSTALLED_APPS中加入'app01',然后再同步数据库。 python manage.py makemigrations / migrate

注意2: models.ForeignKey("Publish") & models.ForeignKey(Publish)

分析：

1. 根据ORM 对象关系映射，分析上面的代码，每个类【模型】，是 models.Model 的子类，它的父类Model包含了所有必要的和数据库交互的方法。这个模型就是一个表，类的类变量，就是表的表字段，类变量是所有该类的实例对象所共享的，意思就是该模型定义了什么类变量，那么表就有什么表字段。

2. 另外，表字段的定义又是models.CharFiled 类的实例对象，定义该表字段创建时一些参数设置。它的类型都和数据库里的一些字段对应。

3. 模型之间的三种关系：一对一，一对多，多对多。

一对一：实质就是在主外键（author_id就是foreign key）的关系基础上，给外键加了一个UNIQUE＝True的属性；

一对多：就是主外键关系；（foreign key）

多对多：(ManyToManyField) 自动创建第三张表(当然我们也可以自己创建第三张表：两个foreign key)

4. 字段类型

<1> CharField

        #字符串字段, 用于较短的字符串.

        #CharField 要求必须有一个参数 maxlength, 用于从数据库层和Django校验层限制该字段所允许的最大字符数.

<2> IntegerField

       #用于保存一个整数.

<3> FloatField

        # 一个浮点数. 必须 提供两个参数:

        #

        # 参数    描述

        # max_digits    总位数(不包括小数点和符号)

        # decimal_places    小数位数

                # 举例来说, 要保存最大值为 999 (小数点后保存2位),你要这样定义字段:

                #

                # models.FloatField(..., max_digits=5, decimal_places=2)

                # 要保存最大值一百万(小数点后保存10位)的话,你要这样定义:

                #

                # models.FloatField(..., max_digits=19, decimal_places=10)

                # admin 用一个文本框(<input type="text">)表示该字段保存的数据.

<4> AutoField

        # 一个 IntegerField, 添加记录时它会自动增长. 你通常不需要直接使用这个字段;

        # 自定义一个主键：my_id=models.AutoField(primary_key=True)

        # 如果你不指定主键的话,系统会自动添加一个主键字段到你的 model.

<5> BooleanField

        # A true/false field. admin 用 checkbox 来表示此类字段.

<6> TextField

        # 一个容量很大的文本字段.

        # admin 用一个 <textarea> (文本区域)表示该字段数据.(一个多行编辑框).

<7> EmailField

        # 一个带有检查Email合法性的 CharField,不接受 maxlength 参数.

<8> DateField

        # 一个日期字段. 共有下列额外的可选参数:

        # Argument    描述

        # auto_now    当对象被保存时,自动将该字段的值设置为当前时间.通常用于表示 "last-modified" 时间戳.

        # auto_now_add    当对象首次被创建时,自动将该字段的值设置为当前时间.通常用于表示对象创建时间.

        #（仅仅在admin中有意义...)

<9> DateTimeField

        #  一个日期时间字段. 类似 DateField 支持同样的附加选项.

<10> ImageField

        # 类似 FileField, 不过要校验上传对象是否是一个合法图片.#它有两个可选参数:height_field和width_field,

        # 如果提供这两个参数,则图片将按提供的高度和宽度规格保存.

<11> FileField

     # 一个文件上传字段.

     #要求一个必须有的参数: upload_to, 一个用于保存上载文件的本地文件系统路径. 这个路径必须包含 strftime #formatting,

     #该格式将被上载文件的 date/time

     #替换(so that uploaded files don't fill up the given directory).

     # admin 用一个<input type="file">部件表示该字段保存的数据(一个文件上传部件) .

     #注意：在一个 model 中使用 FileField 或 ImageField 需要以下步骤:

            #（1）在你的 settings 文件中, 定义一个完整路径给 MEDIA_ROOT 以便让 Django在此处保存上传文件.

            # (出于性能考虑,这些文件并不保存到数据库.) 定义MEDIA_URL 作为该目录的公共 URL. 要确保该目录对

            #  WEB服务器用户帐号是可写的.

            #（2） 在你的 model 中添加 FileField 或 ImageField, 并确保定义了 upload_to 选项,以告诉 Django

            # 使用 MEDIA_ROOT 的哪个子目录保存上传文件.你的数据库中要保存的只是文件的路径(相对于 MEDIA_ROOT).

            # 出于习惯你一定很想使用 Django 提供的 get_<#fieldname>_url 函数.举例来说,如果你的 ImageField

            # 叫作 mug_shot, 你就可以在模板中以 {{ object.#get_mug_shot_url }} 这样的方式得到图像的绝对路径.

<12> URLField

      # 用于保存 URL. 若 verify_exists 参数为 True (默认), 给定的 URL 会预先检查是否存在( 即URL是否被有效装入且

      # 没有返回404响应).

      # admin 用一个 <input type="text"> 文本框表示该字段保存的数据(一个单行编辑框)

<13> NullBooleanField

       # 类似 BooleanField, 不过允许 NULL 作为其中一个选项. 推荐使用这个字段而不要用 BooleanField 加 null=True 选项

       # admin 用一个选择框 <select> (三个可选择的值: "Unknown", "Yes" 和 "No" ) 来表示这种字段数据.

<14> SlugField

       # "Slug" 是一个报纸术语. slug 是某个东西的小小标记(短签), 只包含字母,数字,下划线和连字符.#它们通常用于URLs

       # 若你使用 Django 开发版本,你可以指定 maxlength. 若 maxlength 未指定, Django 会使用默认长度: 50.  #在

       # 以前的 Django 版本,没有任何办法改变50 这个长度.

       # 这暗示了 db_index=True.

       # 它接受一个额外的参数: prepopulate_from, which is a list of fields from which to auto-#populate

       # the slug, via JavaScript,in the object's admin form: models.SlugField

       # (prepopulate_from=("pre_name", "name"))prepopulate_from 不接受 DateTimeFields.

<13> XMLField

        #一个校验值是否为合法XML的 TextField,必须提供参数: schema_path, 它是一个用来校验文本的 RelaxNG schema #的文件系统路径.

<14> FilePathField

        # 可选项目为某个特定目录下的文件名. 支持三个特殊的参数, 其中第一个是必须提供的.

        # 参数    描述

        # path    必需参数. 一个目录的绝对文件系统路径. FilePathField 据此得到可选项目.

        # Example: "/home/images".

        # match    可选参数. 一个正则表达式, 作为一个字符串, FilePathField 将使用它过滤文件名.

        # 注意这个正则表达式只会应用到 base filename 而不是

        # 路径全名. Example: "foo.*\.txt^", 将匹配文件 foo23.txt 却不匹配 bar.txt 或 foo23.gif.

        # recursive可选参数.要么 True 要么 False. 默认值是 False. 是否包括 path 下面的全部子目录.

        # 这三个参数可以同时使用.

        # match 仅应用于 base filename, 而不是路径全名. 那么,这个例子:

        # FilePathField(path="/home/images", match="foo.*", recursive=True)

        # ...会匹配 /home/images/foo.gif 而不匹配 /home/images/foo/bar.gif

<15> IPAddressField

        # 一个字符串形式的 IP 地址, (i.e. "24.124.1.30").

<16># CommaSeparatedIntegerField

        # 用于存放逗号分隔的整数值. 类似 CharField, 必须要有maxlength参数.

5. Field重要参数

　　 <1> null ： 数据库中字段是否可以为空

    <2> blank： django的 Admin 中添加数据时是否可允许空值

    <3> default：设定缺省值

    <4> editable：如果为假，admin模式下将不能改写。缺省为真

    <5> primary_key：设置主键，如果没有设置django创建表时会自动加上：

        id = meta.AutoField('ID', primary_key=True)

        primary_key=True implies blank=False, null=False and unique=True. Only one

        primary key is allowed on an object.

    <6> unique：数据唯一

    <7> verbose_name　　Admin中字段的显示名称

    <8> validator_list：有效性检查。非有效产生 django.core.validators.ValidationError 错误

    <9> db_column，db_index 如果为真将为此字段创建索引

    <10>choices：一个用来选择值的2维元组。第一个值是实际存储的值，第二个用来方便进行选择。

                如SEX_CHOICES= (( ‘F’,'Female’),(‘M’,'Male’),)

                gender = models.CharField(max_length=2,choices = SEX_CHOICES)