Django之ORM數據庫

時間 2021-08-14

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5.1 數據庫的配置

1 django默認支持sqlite，mysql, oracle,postgresql數據庫。

<1> sqlitephp

django默認使用sqlite的數據庫，默認自帶sqlite的數據庫驅動 , 引擎名稱：django.db.backends.sqlite3html

<2> mysqlpython

引擎名稱：django.db.backends.mysqlmysql

2 mysql驅動程序

MySQLdb(mysql python)
mysqlclient
MySQL
PyMySQL(純python的mysql驅動程序)

3 在django的項目中會默認使用sqlite數據庫，在settings裏有以下設置：

若是咱們想要更改數據庫，須要修改以下：git

DATABASES = {

    'default': {

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

        'NAME': 'books',    #你的數據庫名稱

        'USER': 'root',   #你的數據庫用戶名

        'PASSWORD': '', #你的數據庫密碼

        'HOST': '', #你的數據庫主機，留空默認爲localhost

        'PORT': '3306', #你的數據庫端口

    }

}

注意：web

NAME即數據庫的名字，在mysql鏈接前該數據庫必須已經建立，而上面的sqlite數據庫下的db.sqlite3則是項目自動建立

USER和PASSWORD分別是數據庫的用戶名和密碼。

設置完後，再啓動咱們的Django項目前，咱們須要激活咱們的mysql。

而後，啓動項目，會報錯：no module named MySQLdb

這是由於django默認你導入的驅動是MySQLdb，但是MySQLdb對於py3有很大問題，因此咱們須要的驅動是PyMySQL

因此，咱們只須要找到項目名文件下的__init__,在裏面寫入：

import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

問題解決！

5.2 ORM表模型

表(模型)的建立：

實例：咱們來假定下面這些概念，字段和關係sql

做者模型：一個做者有姓名。數據庫

做者詳細模型：把做者的詳情放到詳情表，包含性別，email地址和出生日期，做者詳情模型和做者模型之間是一對一的關係（one－to－one）（相似於每一個人和他的身份證之間的關係），在大多數狀況下咱們沒有必要將他們拆分紅兩張表，這裏只是引出一對一的概念。django

出版商模型：出版商有名稱，地址，所在城市，省，國家和網站。oracle

書籍模型：書籍有書名和出版日期，一本書可能會有多個做者，一個做者也能夠寫多本書，因此做者和書籍的關係就是多對多的關聯關係（many－to－many），一本書只應該由一個出版商出版，因此出版商和書籍是一對多關聯關係（one－to－many），也被稱做外鍵。

from django.db import models<br>
class Publisher(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30, verbose_name="名稱")
    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

分析代碼：

<1> 每一個數據模型都是django.db.models.Model的子類，它的父類Model包含了全部必要的和數據庫交互的方法。並提供了一個簡介漂亮的定義數據庫字段的語法。

<2> 每一個模型至關於單個數據庫表（多對多關係例外，會多生成一張關係表），每一個屬性也是這個表中的字段。屬性名就是字段名，它的類型（例如CharField）至關於數據庫的字段類型（例如varchar）。你們能夠留意下其它的類型都和數據庫裏的什麼字段對應。

<3> 模型之間的三種關係：一對一，一對多，多對多。

一對一：實質就是在主外鍵（author_id就是foreign key）的關係基礎上，給外鍵加了一個UNIQUE＝True的屬性；

一對多：就是主外鍵關係；（foreign key）

多對多：(ManyToManyField) 自動建立第三張表(固然咱們也能夠本身建立第三張表：兩個foreign key)

ORM之增(create,save)

from app01.models import *

    #create方式一:   Author.objects.create(name='Alvin')

    #create方式二:   Author.objects.create(**{"name":"alex"})

    #save方式一:     author=Author(name="alvin")
                            author.save()

    #save方式二:     author=Author()
                            author.name="alvin"
                            author.save()

重點來了－－－－－－－>那麼如何建立存在一對多或多對多關係的一本書的信息呢？(如何處理外鍵關係的字段如一對多的publisher和多對多的authors)

#一對多(ForeignKey):

    #方式一: 因爲綁定一對多的字段,好比publish,存到數據庫中的字段名叫publish_id,因此咱們能夠直接給這個
    #       字段設定對應值:
           Book.objects.create(title='php',
                               publisher_id=2,   #這裏的2是指爲該book對象綁定了Publisher表中id=2的行對象
                               publication_date='2017-7-7',
                               price=99)


    #方式二:
    #       <1> 先獲取要綁定的Publisher對象:
        pub_obj=Publisher(name='河大出版社',address='保定',city='保定',
                state_province='河北',country='China',website='http://www.hbu.com')
    OR  pub_obj=Publisher.objects.get(id=1)

    #       <2>將 publisher_id=2 改成  publisher=pub_obj

#多對多(ManyToManyField()):

    author1=Author.objects.get(id=1)
    author2=Author.objects.filter(name='alvin')[0]
    book=Book.objects.get(id=1)
    book.authors.add(author1,author2)
    #等同於:
    book.authors.add(*[author1,author2])
    book.authors.remove(*[author1,author2])
    #-------------------
    book=models.Book.objects.filter(id__gt=1)
    authors=models.Author.objects.filter(id=1)[0]
    authors.book_set.add(*book)
    authors.book_set.remove(*book)
    #-------------------
    book.authors.add(1)
    book.authors.remove(1)
    authors.book_set.add(1)
    authors.book_set.remove(1)

#注意: 若是第三張表是經過models.ManyToManyField()自動建立的,那麼綁定關係只有上面一種方式
#     若是第三張表是本身建立的:
     class Book2Author(models.Model):
            author=models.ForeignKey("Author")
            Book=  models.ForeignKey("Book")
#     那麼就還有一種方式:
            author_obj=models.Author.objects.filter(id=2)[0]
            book_obj  =models.Book.objects.filter(id=3)[0]

            s=models.Book2Author.objects.create(author_id=1,Book_id=2)
            s.save()
            s=models.Book2Author(author=author_obj,Book_id=1)
            s.save()

ORM之刪（delete）

>>> Book.objects.filter(id=1).delete()
(3, {'app01.Book_authors': 2, 'app01.Book': 1})

咱們表面上刪除了一條信息，實際卻刪除了三條，由於咱們刪除的這本書在Book_authors表中有兩條相關信息，這種刪除方式就是django默認的級聯刪除。

ORM之改（update和save）

實例：

注意：

<1> 第二種方式修改不能用get的緣由是：update是QuerySet對象的方法，get返回的是一個model對象，它沒有update方法，而filter返回的是一個QuerySet對象(filter裏面的條件可能有多個條件符合，好比name＝'alvin',可能有兩個name＝'alvin'的行數據)。

<2>在「插入和更新數據」小節中，咱們有提到模型的save()方法，這個方法會更新一行裏的全部列。而某些狀況下，咱們只須要更新行裏的某幾列。

#---------------- update方法直接設定對應屬性----------------
    models.Book.objects.filter(id=3).update(title="PHP")
    ##sql:
    ##UPDATE "app01_book" SET "title" = 'PHP' WHERE "app01_book"."id" = 3; args=('PHP', 3)


#--------------- save方法會將全部屬性從新設定一遍,效率低-----------
    obj=models.Book.objects.filter(id=3)[0]
    obj.title="Python"
    obj.save()
# SELECT "app01_book"."id", "app01_book"."title", "app01_book"."price", 
# "app01_book"."color", "app01_book"."page_num", 
# "app01_book"."publisher_id" FROM "app01_book" WHERE "app01_book"."id" = 3 LIMIT 1; 
# 
# UPDATE "app01_book" SET "title" = 'Python', "price" = 3333, "color" = 'red', "page_num" = 556,
# "publisher_id" = 1 WHERE "app01_book"."id" = 3;

此外，update()方法對於任何結果集（QuerySet）均有效，這意味着你能夠同時更新多條記錄update()方法會返回一個整型數值，表示受影響的記錄條數。

注意，這裏由於update返回的是一個整形，因此無法用query屬性；對於每次建立一個對象，想顯示對應的raw sql，須要在settings加上日誌記錄部分：

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

ORM之查（filter,value)

查詢API：

# 查詢相關API：

#  <1>filter(**kwargs):      它包含了與所給篩選條件相匹配的對象

#  <2>all():                 查詢全部結果

#  <3>get(**kwargs):         返回與所給篩選條件相匹配的對象，返回結果有且只有一個，若是符合篩選條件的對象超過一個或者沒有都會拋出錯誤。

#-----------下面的方法都是對查詢的結果再進行處理:好比 objects.filter.values()--------

#  <4>values(*field):        返回一個ValueQuerySet——一個特殊的QuerySet，運行後獲得的並非一系列 model的實例化對象，而是一個可迭代的字典序列
                                     
#  <5>exclude(**kwargs):     它包含了與所給篩選條件不匹配的對象

#  <6>order_by(*field):      對查詢結果排序

#  <7>reverse():             對查詢結果反向排序

#  <8>distinct():            從返回結果中剔除重複紀錄

#  <9>values_list(*field):   它與values()很是類似，它返回的是一個元組序列，values返回的是一個字典序列

#  <10>count():              返回數據庫中匹配查詢(QuerySet)的對象數量。

#  <11>first():               返回第一條記錄

#  <12>last():                返回最後一條記錄

#  <13>exists():             若是QuerySet包含數據，就返回True，不然返回False

---------------了不得的雙下劃線(__)之單表條件查詢----------------

#    models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1)   # 獲取id大於1 且 小於10的值
#
#    models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33])   # 獲取id等於十一、22、33的數據
#    models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33])  # not in
#
#    models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")
#    models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小寫不敏感
#
#    models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2])   # 範圍bettwen and
#
#    startswith，istartswith, endswith, iendswith,

了不得的雙下劃線

QuerySet與惰性機制

所謂惰性機制：Publisher.objects.all()或者.filter()等都只是返回了一個QuerySet（查詢結果集對象），它並不會立刻執行sql，而是當調用QuerySet的時候才執行。

QuerySet特色：

<1> 可迭代的

<2> 可切片

 #objs=models.Book.objects.all()#[obj1,obj2,ob3...]

    #QuerySet:   可迭代

    # for obj in objs:#每一obj就是一個行對象
    #     print("obj:",obj)
    # QuerySet:  可切片

    # print(objs[1])
    # print(objs[1:4])
    # print(objs[::-1])

QuerySet的高效使用：

<1>Django的queryset是惰性的

     Django的queryset對應於數據庫的若干記錄（row），經過可選的查詢來過濾。例如，下面的代碼會得
     到數據庫中名字爲‘Dave’的全部的人:person_set = Person.objects.filter(first_name="Dave")
     上面的代碼並無運行任何的數據庫查詢。你可使用person_set，給它加上一些過濾條件，或者將它傳給某個函數，
     這些操做都不會發送給數據庫。這是對的，由於數據庫查詢是顯著影響web應用性能的因素之一。

<2>要真正從數據庫得到數據，你能夠遍歷queryset或者使用if queryset,總之你用到數據時就會執行sql.
   爲了驗證這些,須要在settings里加入 LOGGING(驗證方式)
        obj=models.Book.objects.filter(id=3)
        # for i in obj:
        #     print(i)

        # if obj:
        #     print("ok")

<3>queryset是具備cache的
     當你遍歷queryset時，全部匹配的記錄會從數據庫獲取，而後轉換成Django的model。這被稱爲執行
    （evaluation）.這些model會保存在queryset內置的cache中，這樣若是你再次遍歷這個queryset，
     你不須要重複運行通用的查詢。
        obj=models.Book.objects.filter(id=3)

        # for i in obj:
        #     print(i)
                          ## models.Book.objects.filter(id=3).update(title="GO")
                          ## obj_new=models.Book.objects.filter(id=3)
        # for i in obj:
        #     print(i)   #LOGGING只會打印一次

<4>
     簡單的使用if語句進行判斷也會徹底執行整個queryset而且把數據放入cache，雖然你並不須要這些
     數據！爲了不這個，能夠用exists()方法來檢查是否有數據：

            obj = Book.objects.filter(id=4)
            #  exists()的檢查能夠避免數據放入queryset的cache。
            if obj.exists():
                print("hello world!")

<5>當queryset很是巨大時，cache會成爲問題

     處理成千上萬的記錄時，將它們一次裝入內存是很浪費的。更糟糕的是，巨大的queryset可能會鎖住系統
     進程，讓你的程序瀕臨崩潰。要避免在遍歷數據的同時產生queryset cache，可使用iterator()方法
     來獲取數據，處理完數據就將其丟棄。
        objs = Book.objects.all().iterator()
        # iterator()能夠一次只從數據庫獲取少許數據，這樣能夠節省內存
        for obj in objs:
            print(obj.name)
        #BUT,再次遍歷沒有打印,由於迭代器已經在上一次遍歷(next)到最後一次了,沒得遍歷了
        for obj in objs:
            print(obj.name)

     #固然，使用iterator()方法來防止生成cache，意味着遍歷同一個queryset時會重複執行查詢。因此使
     #用iterator()的時候要小心，確保你的代碼在操做一個大的queryset時沒有重複執行查詢

總結:
    queryset的cache是用於減小程序對數據庫的查詢，在一般的使用下會保證只有在須要的時候纔會查詢數據庫。
使用exists()和iterator()方法能夠優化程序對內存的使用。不過，因爲它們並不會生成queryset cache，可能
會形成額外的數據庫查詢。

對象查詢，單表條件查詢，多表條件關聯查詢

#--------------------對象形式的查找--------------------------
    # 正向查找
    ret1=models.Book.objects.first()
    print(ret1.title)
    print(ret1.price)
    print(ret1.publisher)
    print(ret1.publisher.name)  #由於一對多的關係因此ret1.publisher是一個對象,而不是一個queryset集合

    # 反向查找
    ret2=models.Publish.objects.last()
    print(ret2.name)
    print(ret2.city)
    #如何拿到與它綁定的Book對象呢?
    print(ret2.book_set.all()) #ret2.book_set是一個queryset集合

#---------------了不得的雙下劃線(__)之單表條件查詢----------------

#    models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1)   # 獲取id大於1 且 小於10的值
#
#    models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33])   # 獲取id等於十一、22、33的數據
#    models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33])  # not in
#
#    models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")
#    models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小寫不敏感
#
#    models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2])   # 範圍bettwen and
#
#    startswith，istartswith, endswith, iendswith,

#----------------了不得的雙下劃線(__)之多表條件關聯查詢---------------

# 正向查找(條件)

#     ret3=models.Book.objects.filter(title='Python').values('id')
#     print(ret3)#[{'id': 1}]

      #正向查找(條件)之一對多

      ret4=models.Book.objects.filter(title='Python').values('publisher__city')
      print(ret4)  #[{'publisher__city': '北京'}]

      #正向查找(條件)之多對多
      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表中綁定的字段
      #一對多和多對多在這裏用法沒區別

# 反向查找(條件)

    #反向查找之一對多:
    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的關聯表名

    ret9=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('book__authors')
    print(ret9)#[{'book__authors': 1}, {'book__authors': 2}]

    #反向查找之多對多:
    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
    #一對多和多對多在這裏用法沒區別

注意：條件查詢即與對象查詢對應，是指在filter，values等方法中的經過__來明確查詢條件。

聚合查詢和分組查詢

<1> aggregate(*args,**kwargs):

經過對QuerySet進行計算，返回一個聚合值的字典。aggregate()中每個參數都指定一個包含在字典

from django.db.models import Avg,Min,Sum,Max

從整個查詢集生成統計值。好比，你想要計算全部在售書的平均價錢。Django的查詢語法提供了一種方式描述全部
圖書的集合。

>>> Book.objects.all().aggregate(Avg('price'))
{'price__avg': 34.35}

aggregate()子句的參數描述了咱們想要計算的聚合值，在這個例子中，是Book模型中price字段的平均值

aggregate()是QuerySet 的一個終止子句，意思是說，它返回一個包含一些鍵值對的字典。鍵的名稱是聚合值的
標識符，值是計算出來的聚合值。鍵的名稱是按照字段和聚合函數的名稱自動生成出來的。若是你想要爲聚合值指定
一個名稱，能夠向聚合子句提供它:
>>> Book.objects.aggregate(average_price=Avg('price'))
{'average_price': 34.35}


若是你也想知道全部圖書價格的最大值和最小值，能夠這樣查詢：
>>> Book.objects.aggregate(Avg('price'), Max('price'), Min('price'))
{'price__avg': 34.35, 'price__max': Decimal('81.20'), 'price__min': Decimal('12.99')}

<2> annotate(*args,**kwargs):

能夠經過計算查詢結果中每個對象所關聯的對象集合，從而得出總計值(也能夠是平均值或總和)，即爲查詢集的每一項生成聚合。

查詢alex出的書總價格

查詢各個做者出的書的總價格,這裏就涉及到分組了，分組條件是authors__name

查詢各個出版社最便宜的書價是多少

中的返回值。即在查詢集上生成聚合。

F查詢和Q查詢

僅僅靠單一的關鍵字參數查詢已經很難知足查詢要求。此時Django爲咱們提供了F和Q查詢：

# F 使用查詢條件的值,專門取對象中某列值的操做

    # from django.db.models import F
    # models.Tb1.objects.update(num=F('num')+1)


# Q 構建搜索條件
    from django.db.models import Q

    #1 Q對象(django.db.models.Q)能夠對關鍵字參數進行封裝，從而更好地應用多個查詢
    q1=models.Book.objects.filter(Q(title__startswith='P')).all()
    print(q1)#[<Book: Python>, <Book: Perl>]

    # 2、能夠組合使用&,|操做符，當一個操做符是用於兩個Q的對象,它產生一個新的Q對象。
    Q(title__startswith='P') | Q(title__startswith='J')

    # 3、Q對象能夠用~操做符放在前面表示否認，也可容許否認與不否認形式的組合
    Q(title__startswith='P') | ~Q(pub_date__year=2005)

    # 4、應用範圍：

    # Each lookup function that takes keyword-arguments (e.g. filter(),
    #  exclude(), get()) can also be passed one or more Q objects as
    # positional (not-named) arguments. If you provide multiple Q object
    # arguments to a lookup function, the arguments will be 「AND」ed
    # together. For example:

    Book.objects.get(
        Q(title__startswith='P'),
        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6))
    )

    #sql:
    # SELECT * from polls WHERE question LIKE 'P%'
    #     AND (pub_date = '2005-05-02' OR pub_date = '2005-05-06')

    # import datetime
    # e=datetime.date(2005,5,6)  #2005-05-06

    # 5、Q對象能夠與關鍵字參數查詢一塊兒使用，不過必定要把Q對象放在關鍵字參數查詢的前面。
    # 正確：
    Book.objects.get(
        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)),
        title__startswith='P')
    # 錯誤：
    Book.objects.get(
        question__startswith='P',
        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)))

admin的配置

admin是django強大功能之一，它能共從數據庫中讀取數據，呈如今頁面中，進行管理。默認狀況下，它的功能已經很是強大，若是你不須要複雜的功能，它已經夠用，可是有時候，一些特殊的功能還須要定製，好比搜索功能，下面這一系列文章就逐步深刻介紹如何定製適合本身的admin應用。

若是你以爲英文界面很差用，能夠在setting.py 文件中修改如下選項

LANGUAGE_CODE = 'en-us'  #LANGUAGE_CODE = 'zh-hans'

一認識ModelAdmin

管理界面的定製類，如需擴展特定的model界面需從該類繼承。

二註冊medel類到admin的兩種方式：

<1> 使用register的方法

admin.site.register(Book,MyAdmin)

<2> 使用register的裝飾器

@admin.register(Book)

三掌握一些經常使用的設置技巧

list_display: 指定要顯示的字段
search_fields: 指定搜索的字段
list_filter: 指定列表過濾器
ordering：指定排序字段

from django.contrib import admin
from app01.models import *
# Register your models here.

# @admin.register(Book)#----->單給某個表加一個定製
class MyAdmin(admin.ModelAdmin):
    list_display = ("title","price","publisher")
    search_fields = ("title","publisher")
    list_filter = ("publisher",)
    ordering = ("price",)
    fieldsets =[
        (None,               {'fields': ['title']}),
        ('price information', {'fields': ['price',"publisher"], 'classes': ['collapse']}),
    ]

admin.site.register(Book,MyAdmin)
admin.site.register(Publish)
admin.site.register(Author)