72.Python中ORM聚合函數詳解：Avg，aggregate，annotate

聚合函數：

若是你用原生SQL語句，則可使用聚合函數提取數據。好比提取某個商品銷售的數量，那麼就可使用Count，若是想要知道銷售的平均價格，那麼就可使用Avg。

聚合函數是經過aggregate方法來實現的，在講解這些聚合函數的用法的時候，都是基於如下的模型來實現的。

示例代碼以下：

'''python
#模型要放在app當中。因此首先要在終端命令行窗口，執行命令：
python manage.py startapp front

同時要將新建立的app添加到settings.py文件中的INSTALLED_APPS變量中。

同時要配置徹底pycharm和數據庫的鏈接信息。

settings.py文件中示例代碼以下：

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

models.py文件中示例代碼以下：

from django.db import models
# 定義做者的模型
class Author(models.Model):
<!-- 指定unique=True，規定字段的惟一性 -->
    name = models.CharField(max_length=30, unique=True)
    age = models.IntegerField()
    email = models.EmailField()

    class Meta:
        db_table = 'author'

# 定義出版社模型
class Publisher(models.Model):
<!-- 指定unique=True，規定字段的惟一性 -->
    name = models.CharField(max_length=100, unique=True)

    class Meta:

        db_table = 'publisher'


# 定義一個圖書模型
class Book(models.Model):
<!-- 指定unique=True，規定字段的惟一性 -->
    name = models.CharField(max_length=100, unique=True)
    pages = models.IntegerField()
    price = models.FloatField()
    rating = models.FloatField()
    author = models.ForeignKey('Author', on_delete=models.CASCADE)
    publisher = models.ForeignKey('Publisher', on_delete=models.CASCADE)

    class Meta:
        db_table = 'book'


# 定義一個預約書的模型
class BookOrder(models.Model):
    book = models.ForeignKey('Book', on_delete=models.CASCADE)
    price = models.FloatField()

    class Meta:
        db_table = 'book_order'


終端命令行窗口，執行命令：python manage.py makemigrations(生成相應的遷移腳本)和python manage.py migrate(將生成的遷移腳本映射到數據庫中。)

1.aggregate()方法：

1. Avg:求平均值函數，若是想要獲取圖書的價格平均值，那麼就可使用如下代碼實現：

導入模型

from .models import Book
from django.db.models import Avg
from django.http import HttpResponse

# views.py文件中：
def index(request):
    # 聚合函數要放在aggregate()方法中，還有其餘的可以執行聚合函數的方法，以後會進行講解
    result = Book.objects.aggregate(Avg('price'))
    print(result)

此時打印出的輸出結果就是：
{"price__avg": 價格}
「price__avg」是根據field__avg規則構成的，若是想要修改默認的名字，那麼能夠將Avg賦值給一個關鍵字參數。
示例代碼以下：

from django.db.models import Avg


    result = Book.objects.aggregate(my_avg=Avg('price'))
    print(result)

此時打印出的輸出結果就是：
{"my_avg": 價格}

同時咱們能夠打印出查詢的原生SQL語句

from django.db import connection


def inex(request):
    result = Book.objects.aggregate(Avg('price'))
    print(connection.queries)
    # queries中存儲了不少的SQL語句。
    # 不可以經過print(result.query)，進行打印SQL語句。
    # 由於result爲dict類型，沒有query屬性。
    print(type(result))

1.全部聚合函數都是放在'django.db.models'下面。

2.聚合函數不可以夠單獨執行，必須放在可以執行聚合函數的方法中去執行，好比「aggregate()」方法。

3.在執行聚合函數的時候，會給這個聚合函數取個名字，取名字的規則，默認是「field__聚合函數名」。若是不想使用默認的名字，能夠在執行聚合函數的時候傳遞進去關鍵字參數，示例代碼以下：

result = Book.objects.aggregate(avg=Avg("price"))

4.若是想要查看執行查詢操做的sql語句的話，就要導入connection了，由於執行aggregate()方法返回的是字典類型的值，可是若是想要調用query查看原生sql語句的話，執行調用的對象必須是QuerySet類型的對象，而字典沒有query屬性。可是咱們能夠經過django.db import connection，進而就能夠調用connection.queries。示例代碼以下：

from django.db import connection
from .models import Book
from django.http import HttpResponse
from django.db.models import Avg

    
def index(request):
    result = Book.objects.aggregate(Avg('price'))
    print(connection.queries)
    return HttpResponse("success!")

2. Count:獲取指定對象的個數，示例代碼以下：

導入模型

result = Book.objects.aggregate(book_num=Count('id'))

此時就會返回Book表中圖書的數量.

3.annotate()方法：

from django.shortcuts import render
from django.http import HttpResponse
from .models import Author,Publisher,Book,BookOrder
from django.db.models import Avg,Count,Sum
from django.db import connection


def index(request):
# 計算同一種書的預約平均價格，使用annotate()方法執行聚合函數，能夠進行分組（group by）
# 由父類和子類的模型關係咱們知道，子類經過外鍵的關係了父類，那麼django就會在底層爲父類添加一個名爲子類名字小寫形式的方法。
     books = Book.objects.annotate(avg=Avg("bookorder__price"))
    # print(books)
    # 打印出結果：<QuerySet [<Book: Book object (1)>, <Book: Book object (2)>, <Book: Book object (3)>, <Book: Book object (4)>]>
    # 結果顯示的是QuerySet類型，能夠經過遍歷獲得具體的圖書相關信息
    for book in books:
        print("%s,%s,平均價格：%s" % (book.name,book.author,book.avg))
    # 打印出結果：
    # 三國演義,羅貫中,47,312587329@qq.com,平均價格：101.5
    # 水滸傳,施耐庵,57,1924572@qq.com,平均價格：107.5
    # 紅樓夢,曹雪芹,42,123521472@qq.com,平均價格：102.0
    # 西遊記,吳承恩,34,193452272@qq.com,平均價格：None

    print(connection.queries)
    # 打印出結果：[{'sql': 'SELECT @@SQL_AUTO_IS_NULL', 'time': '0.000'}, {'sql': 'SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED', 'time': '0.000'}, {'sql': 'SELECT `book`.`id`, `book`.`name`, `book`.`pages`, `book`.`price`, `book`.`rating`, `book`.`author_id`, `book`.`publisher_id`, AVG(`book_order`.`price`) AS `avg` FROM `book` LEFT OUTER JOIN `book_order` ON (`book`.`id` = `book_order`.`book_id`) GROUP BY `book`.`id` ORDER BY NULL LIMIT 21', 'time': '0.000'}]

    return HttpResponse("success !")

aggregate和annotate的區別：

1.aggregate：返回的是字典類型的數據，默認狀況下，鍵名爲聚合函數操做的字段名__聚合函數名，鍵所對應的值就是聚合函數返回的值了。可是aggregate()方法不會返回QuerySet。

2.annotate：在原來模型的基礎上欠佳一個使用了聚合函數的字段，而且在使用聚合函數的時候，會使用當前這個模型的主鍵進行分組（group by）。若是在求圖書的銷售總額的話，那麼將在每條圖書的數據上都添加一個字段叫作total，計算這本書的銷售總額。而若是使用的是aggregate，那麼將求出全部圖書的銷售總額。

其中，aggregate()方法返回的是一個字典，字典中的值就是執行聚合函數的值，而annotate()方法返回的是一個「QuerySet」對象，而且會在查找的模型上添加一個聚合函數的屬性。annotate()方法會使用「group by」字句進行分組，只有調用了「group by」字句，才能對每一條數據求聚合函數的值。而aggregate()方法不能調用「group by」字句。