Django模型层之ORM操作
一 ORM简介
我们在使用Django框架开发web应用的过程中，不可避免地会涉及到数据的管理操作（如增、删、改、查），而一旦谈到数据的管理操作，就需要用到数据库管理软件，例如mysql、oracle、Microsoft SQL Server等。
如果应用程序需要操作数据（比如将用户注册信息永久存放起来），那么我们需要在应用程序中编写原生sql语句，然后使用pymysql模块远程操作mysql数据库，详见图一①
但是直接编写原生sql语句会存在两方面的问题，严重影响开发效率，如下
- sql语句的执行效率：应用开发程序员需要耗费一大部分精力去优化sql语句
- 数据库迁移：针对mysql开发的sql语句无法直接应用到oracle数据库上，一旦需要迁移数据库，便需要考虑跨平台问题
为了解决上述问题，django引入了ORM的概念，ORM全称Object Relational Mapping，即对象关系映射，是在pymysq之上又进行了一层封装，对于数据的操作，我们无需再去编写原生sql，取代代之的是基于面向对象的思想去编写类、对象、调用相应的方法等，ORM会将其转换/映射成原生SQL然后交给pymysql执行，详见图二②
图片一
图片二
如此，开发人员既不用再去考虑原生SQL的优化问题，也不用考虑数据库迁移的问题，ORM都帮我们做了优化且支持多种数据库，这极大地提升了我们的开发效率，下面就让我们来详细学习ORM的使用吧
查询数据层次图解：如果操作mysql，ORM是在pymysq之上又进行了一层封装
- MVC或者MTV框架中包括一个重要的部分，就是ORM，它实现了数据模型与数据库的解耦，即数据模型的设计不需要依赖于特定的数据库，通过简单的配置就可以轻松更换数据库，这极大的减轻了开发人员的工作量，不需要面对因数据库变更而导致的无效劳动
- ORM是“对象-关系-映射”的简称。
# sql中的表
# 创建表:
CREATE TABLE employee(
id INT PRIMARY KEY auto_increment ,
name VARCHAR (20),
gender BIT default 1,
birthday DATA ,
department VARCHAR (20),
salary DECIMAL (8,2) unsigned,
);
#sql中的表纪录
# 添加一条表纪录:
INSERT employee (name,gender,birthday,salary,department)
VALUES ("alex",1,"1985-12-12",8000,"保洁部");
# 查询一条表纪录:
SELECT * FROM employee WHERE age=24;
# 更新一条表纪录:
UPDATE employee SET birthday="1989-10-24" WHERE id=1;
# 删除一条表纪录:
DELETE FROM employee WHERE name="alex"
# python的类
class Employee(models.Model):
id=models.AutoField(primary_key=True)
name=models.CharField(max_length=32)
gender=models.BooleanField()
birthday=models.DateField()
department=models.CharField(max_length=32)
salary=models.DecimalField(max_digits=8,decimal_places=2)
# python的类对象
#添加一条表纪录:
emp=Employee(name="alex",gender=True,birthday="1985-12-12",epartment="保洁部")
emp.save()
# 查询一条表纪录:
Employee.objects.filter(age=24)
# 更新一条表纪录:
Employee.objects.filter(id=1).update(birthday="1989-10-24")
# 删除一条表纪录:
Employee.objects.filter(name="alex").delete()
二 单表操作
创建表
1 创建模型
创建名为book的app，在book下的models.py中创建模型：
from django.db import models
# Create your models here.
class Book(models.Model):
id = models.AutoField(primary_key=True)
name = models.CharField(max_length=64)
pub_data = models.DateField()
price = models.DecimalField(max_digits=5, decimal_places=2)
publish = models.CharField(max_length=12)
def __str__(self):
return self.name
2 更多字段和参数
每个字段有一些特有的参数，例如，CharField需要max_length参数来指定VARCHAR数据库字段的大小。还有一些适用于所有字段的通用参数。 这些参数在文档中有详细定义，这里我们只简单介绍一些最常用的：
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'
PS: 返回值为字段在数据库中的属性，Django字段默认的值为：
'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)',
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
(1)null
如果为True，Django 将用NULL 来在数据库中存储空值。 默认值是 False.
(2)blank
如果为True，该字段允许不填。默认为False。
要注意，这与 null 不同。null纯粹是数据库范畴的，而 blank 是数据验证范畴的。
如果一个字段的blank=True，表单的验证将允许该字段是空值。如果字段的blank=False，该字段就是必填的。
(3)default
字段的默认值。可以是一个值或者可调用对象。如果可调用 ，每有新对象被创建它都会被调用。
(4)primary_key
如果为True，那么这个字段就是模型的主键。如果你没有指定任何一个字段的primary_key=True，
Django 就会自动添加一个IntegerField字段做为主键，所以除非你想覆盖默认的主键行为，
否则没必要设置任何一个字段的primary_key=True。
(5)unique
如果该值设置为 True, 这个数据字段的值在整张表中必须是唯一的
(6)choices
由二元组组成的一个可迭代对象（例如，列表或元组），用来给字段提供选择项。 如果设置了choices ，默认的表单将是一个选择框而不是标准的文本框，<br>而且这个选择框的选项就是choices 中的选项。
class UserInfo(models.Model):
nid = models.AutoField(primary_key=True)
username = models.CharField(max_length=32)
class Meta:
# 数据库中生成的表名称 默认 app名称 + 下划线 + 类名
db_table = "table_name"
# 联合索引
index_together = [
("pub_date", "deadline"),
]
# 联合唯一索引
unique_together = (("driver", "restaurant"),)
# admin中显示的表名称
verbose_name
# verbose_name加s
verbose_name_plural
3 settings配置
若想将模型转为mysql数据库中的表，需要在settings中配置：
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
'NAME': 'Library',
'USER': 'root',
'PASSWORD': '123456',
'HOST': '127.0.0.1',
'PORT': 3306,
'ATOMIC_REQUEST': True,
'OPTIONS': {
"init_command": "SET storage_engine=MyISAM",
}
}
}
'''
'NAME':要连接的数据库，连接前需要创建好
'USER':连接数据库的用户名
'PASSWORD':连接数据库的密码
'HOST':连接主机，默认本机
'PORT':端口 默认3306
'ATOMIC_REQUEST': True,
设置为True统一个http请求对应的所有sql都放在一个事务中执行
（要么所有都成功，要么所有都失败）。是全局性的配置， 如果要
对某个http请求放水（然后自定义事务），可以用
non_atomic_requests修饰器
'OPTIONS': {
"init_command": "SET storage_engine=MyISAM",
}
设置创建表的存储引擎为MyISAM，INNODB
'''
注意1：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 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()
最后通过两条数据库迁移命令即可在指定的数据库中创建表 ：
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
注意2:确保配置文件中的INSTALLED_APPS中写入我们创建的app名称
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
"book"
]
注意3:如果报错如下：
django.core.exceptions.ImproperlyConfigured: mysqlclient 1.3.3 or newer is required; you have 0.7.11.None
MySQLclient目前只支持到python3.4，因此如果使用的更高版本的python，需要修改如下：
通过查找路径C:\Programs\Python\Python36-32\Lib\site-packages\Django-2.0-py3.6.egg\django\db\backends\mysql
这个路径里的文件把
if version < (1, 3, 3):
raise ImproperlyConfigured("mysqlclient 1.3.3 or newer is required; you have %s" % Database.__version__)
注释掉就可以了
注意4: 如果想打印orm转换过程中的sql，需要在settings中进行如下配置：
LOGGING = {
'version': 1,
'disable_existing_loggers': False,
'handlers': {
'console':{
'level':'DEBUG',
'class':'logging.StreamHandler',
},
},
'loggers': {
'django.db.backends': {
'handlers': ['console'],
'propagate': True,
'level':'DEBUG',
},
}
}
4 增加，删除字段
删除，直接注释掉字段，执行数据库迁移命令即可
新增字段，在类里直接新增字段，直接执行数据库迁移命令会提示输入默认值，此时需要设置
publish = models.CharField(max_length=12,default='人民出版社',null=True)
注意：
数据库迁移记录都在 app01下的migrations里
使用showmigrations命令可以查看没有执行migrate的文件
makemigrations是生成一个文件，migrate是将更改提交到数据量
添加表纪录
**方式1 **
# create方法的返回值book_obj就是插入book表中的python葵花宝典这本书籍纪录对象
book_obj=Book.objects.create(title="python葵花宝典",state=True,price=100,publish="苹果出版社",pub_date="2012-12-12")
方式2
book_obj=Book(title="python葵花宝典",state=True,price=100,publish="苹果出版社",pub_date="2012-12-12")
book_obj.save()
查询表纪录
查询API
复制代码
<1> all(): 查询所有结果
<2> filter(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件相匹配的对象
<3> get(**kwargs): 返回与所给筛选条件相匹配的对象，
返回结果有且只有一个，如果符合筛
选条件的对象超过一个或者没有都会
抛出错误。
<4> exclude(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件不匹配的对象
<5> order_by(*field): 对查询结果排序('-id')
<6> reverse(): 对查询结果反向排序
<8> count(): 返回数据库中匹配查询(QuerySet)的对象数量。
<9> first(): 返回第一条记录
<10> last(): 返回最后一条记录
<11> exists(): 如果QuerySet包含数据，就返回True，
否则返回False
<12> values(*field): 返回一个ValueQuerySet——一个特殊的QuerySet
运行后得到的并不是一系列model的实例化对象，
而是一个可迭代的字典序列
<13> values_list(*field):它与values()非常相似，它返回的是一个元组序列， values返回的是一个字典序列
<14> distinct(): 从返回结果中剔除重复纪录
# 食用方法,逐行解开,逐行看打印结果
def index(request):
# 添加表记录+++++++++++++++++++++
# 方式一
# book=Book(name='红楼梦',pub_data='2015-10-12',
# price=88,publish='nb出版社')
# book.save()
# 方式二
# Book.objects.create(name='Python红宝书',
# pub_data='2010-10-12',
# price=100,publish='人民出版社')
# 查询表记录+++++++++++++++++++++++
# QUerySet数据类型（类似于一个列表，里面放着一些对象）
# 1 方法的返回值是什么
# 2 方法的调用者
# (1) all方法 返回一个QuerySet对象
# book_list=Book.objects.all()
# print(book_list[1].name)
# print(book_list)
# for obj in book_list:
# print(obj.name)
# (2)first last：调用者是queryset对象，返回值是对象
# book=Book.objects.all().first()
# book2=Book.objects.all().last()
# print(book)
# print(book2)
# (3) filter 返回值是queryset对象(相当于where语句)
# 可以加多个过滤条件
# book=Book.objects.filter(name='红楼梦').first()
# print(book)
# (4)get方法 有且只有一个查询结果才有意义 返回值是一个对象
# book=Book.objects.get(name='红楼梦')
# print(book)
# 直接报错
# book = Book.objects.get(name='红楼梦eee')
#
# --------------最常用-----------------
# (5)exclude 除了查询之外的 返回值也是queryset
# ret=Book.objects.exclude(name='红楼梦')
# print(ret)
# （6）order_by(默认升序，加个- 就是降序),可以多个
# 过滤条件调用者是queryset返回值也是queryset
# book_list=Book.objects.all().order_by('id')
# book_list=Book.objects.all().order_by('-id','price')
# print(book_list)
# （7）count() 调用者是queryset，返回值是int
# ret=Book.objects.all().count()
# print(ret)
# (8)exist()判断是是否有值，不能传参数，
# ret=Book.objects.all().exists()
# print(ret)
# （9）values方法
# 查询所有书籍的名称(里面传的值，前提是表有这个字段)也是
# queryset但是里面放的是字典
'''
values原理
temp=[]
for obj in Book.objects.all():
temp.append({'name':obj.name})
'''
# ret=Book.objects.all().values('name')
# print(ret)
# 不加.all()也可以,调用是queryset返回值也是queryset
# ret=Book.objects.values('price')
# print(ret)
# （10）value_list
# ret=Book.objects.all().values_list('price','name')
# print(ret)
# (11) distinct seletc * 的时候没有意义
# SELECT DISTINCT name from app01_book;
# 没有任何意义，不要这样么用
# Book.objects.all().distinct()
# ret=Book.objects.all().values('name').distinct()
# print(ret)
# 双下划线模糊查询-----------------------
# 查询价格大于100的书
# ret=Book.objects.filter(price__gt=100)
# print(ret)
# 查询大于50小于100的书
# ret=Book.objects.filter(price__gt=50,price__lt=100)
# print(ret)
# 查询已红楼开头的书
# ret=Book.objects.filter(name__startswith='红楼')
# print(ret)
# 查询包含‘红’的书
# ret= Book.objects.filter(name__contains='红')
# print(ret)
# icontains 不区分大小写
# 价格在50，88，100 中的
# ret=Book.objects.filter(price__in=[50,88,100])
# print(ret)
# 出版日期在2018年的
# ret=Book.objects.filter(pub_data__year=2015,pub_data__month=2)
# print(ret)
# 删除，修改------------------------
# delete：调用者可以是queryset也可以是model对象
# 删除价格为188的书有返回值 (1, {'app01.Book': 1})
# 删除的个数，那张表，记录数
# ret=Book.objects.filter(price=188).delete()
# print(ret)
# ret=Book.objects.filter(price=100).first().delete()
# print(ret)
# 修改 update只能queryset来调用 返回值为int
# ret=Book.objects.filter(name='红楼梦1').update(name='红楼梦')
# print(ret)
# 报错
# Book.objects.filter(name='红楼梦').first().update(name='红楼梦1')
# ret=Book.objects.filter(name='红楼梦1').first()
# print(ret.delete())
# aa=Publish.objects.filter(name='人民出版社')
# print(type(aa))
# aa.delete()
return HttpResponse('ok')
基于双下划线的模糊查询
Book.objects.filter(price__in=[100,200,300])
Book.objects.filter(price__gt=100)
Book.objects.filter(price__lt=100)
Book.objects.filter(price__gte=100)
Book.objects.filter(price__lte=100)
Book.objects.filter(price__range=[100,200])
Book.objects.filter(title__contains="python")
Book.objects.filter(title__icontains="python")
Book.objects.filter(title__startswith="py")
Book.objects.filter(pub_date__year=2012)
删除表纪录
删除方法就是 delete()。它运行时立即删除对象而不返回任何值。例如：
model_obj.delete()
你也可以一次性删除多个对象。每个 QuerySet 都有一个 delete() 方法，它一次性删除 QuerySet 中所有的对象。
例如，下面的代码将删除 pub_date 是2005年的 Entry 对象：
Entry.objects.filter(pub_date__year=2005).delete()
在 Django 删除对象时，会模仿 SQL 约束 ON DELETE CASCADE 的行为，换句话说，删除一个对象时也会删除与它相关联的外键对象。例如：
b = Blog.objects.get(pk=1)
# This will delete the Blog and all of its Entry objects.
b.delete()
要注意的是： delete() 方法是 QuerySet 上的方法，但并不适用于 Manager 本身。这是一种保护机制，是为了避免意外地调用 Entry.objects.delete() 方法导致 所有的 记录被误删除。如果你确认要删除所有的对象，那么你必须显式地调用：
Entry.objects.all().delete()
如果不想级联删除，可以设置为:
pubHouse = models.ForeignKey(to='Publisher', on_delete=models.SET_NULL, blank=True, null=True)
修改表纪录
Book.objects.filter(title__startswith="py").update(price=120)
此外，update()方法对于任何结果集（QuerySet）均有效，这意味着你可以同时更新多条记录update()方法会返回一个整型数值，表示受影响的记录条数。
三 在Python脚本中调用Django环境
import os
if __name__ == '__main__':
os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "untitled15.settings")
import django
django.setup()
from app01 import models
books = models.Book.objects.all()
print(books)
四 Django终端打印SQL语句
LOGGING = {
'version': 1,
'disable_existing_loggers': False,
'handlers': {
'console':{
'level':'DEBUG',
'class':'logging.StreamHandler',
},
},
'loggers': {
'django.db.backends': {
'handlers': ['console'],
'propagate': True,
'level':'DEBUG',
},
}
}