Django模型层的扩展

创建一个Django工程及app

PS D:\test> django-admin startproject modelExplore 
PS D:\test> cd modelExplore 
PS D:\test\modelExplore> python manage.py startapp modelExample 
PS D:\test\modelExplore>

添加app 到settings.py文件中的INSTALLED_APPS配置项中

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'modelExample',
]

配置数据库

使用默认的数据库：sqlite3

数据库的配置方法我在 [Django介绍与框架整合，并使用MySQL实现增删改查] 这篇文章中有过介绍。

模型

Django为了对各种数据库提供支持，因此抽象出一种模型的概念，并提供一套统一的调用API。这样你就可以根据业务需求去选择数据库，而不需要面对因数据库的变更而修改代码，极大地减轻了开发人员的工作量。

在学习模型前，我们先了解ORM(Object Relational Mapping:对象关系映射)的概念:

用于实现面向对象编程语言里不同类型系统的数据之间的转换。从效果上说，它其实是创建了一个可在编程语言里使用的“虚拟对象数据库”。简单理解，就是根据对象的类型生成表结构，将对象、列表操作转换为sql语句，将sql语句查询到的结果转换为对象、列表。

模型实现的就是一种对象关系映射，那么模型、属性、表、字段他们又有哪些不为人知的秘密呢？

  • 一个模型类在数据库中对应一张表
  • 在模型类中定义的属性对应模型对照表中的一个字段。

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

属性命名限制

  • 不能是Python的保留关键字（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

定义模型

我们在modelExample这个目录下的models.py定义模型,定义模型需要引入django.db中的models，模型类要继承models.Model类，一个模型就是一个类。定义属性时，需要字段类型，字段类型被定义在django.db.models.fields目录下，为了方便使用，我们将整个django.db.models导入，我们以创建一个简单的用户表为例：

from django.db import models 


# Create your models here. 

class User(models.Model): 
    acocunt = models.CharField(max_length=20) 
    name = models.CharField(max_length=20) 
    passwd = models.CharField(max_length=16) 
    email = models.CharField(max_length=50) 
    sex = models.BooleanField(max_length=1, choices=((0, '男'),(1, '女'),),default=0)

说明：不需要定义主键，在生成表时自动添加。

关系

分类：

  • ForeignKey:一对多，将字段定义在多的端中
  • ManyToOneField：多对多，将字段定义在两端中
  • OneToOneField：一对一，将字段定义在任意一端中

用一访问多

  • 格式：对象.模型类小写_set
  • 示例：grade.students_set

用一访问一

  • 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

属性类型

  • 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

Django会为表增加自动增长的主键列，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。

  • CharField(max_length=字符长度)：字符创，默认的表单样式是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实例表示的十进制的浮点数 参数说明： 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三种字段
  • DateField([auto_now=False,auto_now_add=False]):

使用Python的datetime.date实例表示的日期 参数说明： DateField.auto_now:每次保存对象时，自动设置该字段为当前时间，用于“最后一次修改“的时间戳，他总是使用当前日期，默认为False DateField.auto_now_add:当前对象第一次被创建时设置当前时间，用于创建的时间戳，他总是使用当前日期，默认为False 说明： 该字段默认对应的表单控件是一个TextInput。在管理员站点添加了一个JavaScript写的日历控件，和一个Today的快捷按钮，包含了一个额外的invalid_date错误信息键 注意： 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，确保他是个有效的image

  • 外键ForeignKey

from django.db import models 

class Grades(models.Model): 
    class_name = models.CharField(max_length=20) 
    headteacher = models.CharField(max_length=20) 
    students_count = models.IntegerField(2)

class student(models.Model): 
    student_num = models.CharField(max_length=20)
    student_name = models.CharField(max_length=20) 
    student_sex = models.BooleanField(max_length=1, choices=((0, '男'),(1, '女'),),default=0)
    student_birth = models.DateField(auto_now_add=true)
    student_grade = models.ForeignKey('Grades')

属性选项

  1. 通过属性选项，可以实现对属性的约束
  2. 在属性对象通过关键字参数指定

  • Null:如果为True，Django将控制以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

    注意：null是数据库范畴的概念，blank是表单验证范畴的

  • 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

元选项：在模型类定义中定义Meta类，用于设置元信息

Class Stucent(models.Model):
    # someField
    Class Meta:
        db_table = 'stucents' # 定义数据表名，推荐使用小写字母，如果不写，数据表名默认为项目名小写_类名小写
        ordering=['id']  # 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
        # 注意：排序会增加数据库的开销。

生成迁移文件并执行迁移

在以往的开发模式中，我们通常都是设计好数据库表后，将其创建出来，然后通过sql来进行查询，而在Django中，我们可以省去数据库表的设计和创建步骤，我们定义模型其实就是对表的设计，执行迁移就是创建数据库表。修改模型后只需要再迁移即可

第一步：生成迁移文件

在我们的工程目录下执行以下命令：python manage.py makemigrations

PS D:\modelExplore> python manage.py makemigrations 
Database version : 5.5.53 
Migrations for 'firstApp': firstApp\migrations\0001_initial.py 
- Create model User 
PS D:\modelExplore>

如果控制台会打印出类似以上的内容，此时会在modelExample app目录下的migrations目录下生成一个迁移文件，但是现在还没有在数据库中创建表。

第二步：执行迁移

在执行完上一步后，只是生成了一个迁移文件，此时还没有在数据库中创建表，我们需要执行以下命令来生成数据表：python manage.py migrate

PS D:\modelExplore> python manage.py migrate 
Database version : 5.5.53 
Operations to perform: Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, firstApp, sessions Running migrations: 
Applying firstApp.0001_initial... OK 
PS D:\modelExplore>

执行以上的命令相当于执行SQL语句创建了数据表。看到类似于上文的结果表示成功，可以去数据库中查看是否已经创建了这张表。表名是你的appName_modelName连接在一起的，当然了，表名也是可以自定义的(在元选项中有过说明)。

模型成员

类属性： objects,他是Manager类型的一个对象，作用是与数据库进行交互。当定义模型类时，没有指定管理器则Django默认为模型创建一个名为objects的管理器。

自定义模型管理器：

class student(models.Model): 

    stuObj = models.Manager() # 自定义模型管理器,此时再去使用objects就会报错了

    student_num = models.CharField(max_length=20)
    student_name = models.CharField(max_length=20) 
    student_sex = models.BooleanField(max_length=1, choices=((0, '男'),(1, '女'),),default=0)
    student_birth = models.DateField(auto_now_add=true)
    student_grade = models.ForeignKey('Grades')

当模型指定模型管理器。Django就不在为模型类生成objects模型管理器了。模型管理器可以创建多个。

自定义管理器Manager类： 模型管理器是Django的模型进行与数据库进行交互的接口，一个模型类可以有多个模型管理器

作用：

  • 向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()方法。

实例：

Class StudentsManager(models.Manager): 
    get_queryset(self): 
        return super(StudentsManager,self).getqueryset().filter(isDelete=False)


class student(models.Model): 

    # 为对象创建一个模型管理器
    stuObj = objects_new = StudnetsManager()

    student_num = models.CharField(max_length=20)
    student_name = models.CharField(max_length=20) 
    student_sex = models.BooleanField(max_length=1, choices=((0, '男'),(1, '女'),),default=0)
    student_birth = models.DateField(auto_now_add=true)
    student_grade = models.ForeignKey('Grades')

创建对象：

目的：向数据库中添加数据 当创建对象时，Django不会对数据库进行读写操作，当调用save()方法时才与数据库交互，将对象保存到数据库。

注意：__init__方法已经在基类（父类）中使用，在自定义的模型中无法使用

方法：

  • 在模型类中增加一个类方法
  • 在自定义管理器中添加一个方法

此处乱七八糟的呢

@classmethod 
def createStudents(cls,name,age , gender, contend…): 
    student = cls(sname = name , sage = age…) 
    return student 

stu.createStudents(…) 

# 在自定义管理器中添加一个方法 在StudentsManager中创建一个方法 
def createStudents(self,name,age , gender, contend…): 
    # 可以直接创建一个对象，但是这种方式不通用，限制了这个管理器。 
    stu = Students()

# 在通常情况下，我们使用以下的方法创建，这样什么对象调用就是什么对象 
stu2 = self.model() 
stu2.sname = name … Print(type(stu2)) 
student = cls(sname = name , sage = age…) 
return student stu.obj.createStudents
# 定义一个类方法创建对象,此方法要创建在Students类中

模型查询

查询集：

查询集是表示从数据库中获取的对象的集合，查询集可以有多个过滤器，过滤器就是一个函数，基于所给的参数限制查询集结果。从sql角度来说，查询集合select语句等价，过滤器就像where条件。

1在管理器上调用过滤器方法返回结果集
2查询集经过过滤器筛选后返回新的查询集，所以我们可以写成链式调用
3惰性执行：创建查询集不会带来任何数据库的访问，直到调数据时，才会访问数据库
4直接访问数据的情况：
迭代：
序列化：
与if合用：
5返回查询集的方法称为过滤器
all():返回查询集中的所有数据
filter():返回符合条件的数据 ：

  • filter(键=值);

  • filter(键=值，键=值)；

  • filter(键=值).filter(键=值)

  • 多条件是and查询

    exclude():过滤掉符合条件的数据
    order_by():排序
    values()：一条数据就是一个对象（字典），返回一个列表
    6返回单个数据
    get():返回一个满足条件的对象
    注意：如果没有找到符合条件的对象，会引发‘模型类DoesNotExist’异常
    如果找到了多个对象，也会引发‘模型类MultipleObjectsReturned’异常
    count()：返回当前查询集中的对象个数
    first()：返回当前查询集中的第一个对象
    last()：返回当前查询集中的最后一个对象
    exists()：判断查询集中是否有数据，如果有返回True，否则返回False
    7限制查询集：查询集返回列表，可以使用下标的方法进行限制，等同于SQL中的limits
    students.objects.all()[0:5]

    注意下标不能是负数

    实现分页功能

8查询集的缓存
概述：每个查询集都包含一个缓存，来最小化的对数据库访问
在新建的查询集中，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缓存，并返回查询结构，以后的查询直接使用查询缓存的方式查询。
9字段查询
概述：
1实现了SQL中的where语句作为方法filter()、exclude()、get()的参数
2语法：属性名称比较运算符=值
3外键：属性名id
4转义：类似SQL中的like语句中使用%为了匹配占位。
例：filter(sname__contains=”%”)
比较运算符：
1exact判断，大小写敏感，例filter(isDelete=False)
2contailns:是否包含，大小写敏感：例：student.objects.filter(sname__contains=’于’)
3startswith/endswith:以value开头或结尾，大小写敏感
以上四个在前面加上一个I,就表示不区分大小写：iexact/icontains/istartswith
4isnull/isnotnull :是否为空；filter(sname__isnull=False)
5in : 是否包含。filter(pk__in=[2,4,6,8,])
6gt/gte/lt/lte : 大于/大于等于/小于/小于等于；filter(sage__gt=50)
7year/month/day/week_day/hour/minute/second : 日期 filter(last_time__year = 2018)
8跨关联查询：
处理join语句：
语法：模型类名属性名_比较运算符
# 描述中带有小白兔关键字的数据属于哪个班级
Grades.objects.filter(Students__scontend__contains=’小白兔’)
9快速查询：pk:代表的主键
聚合函数：使用aggregate()函数返回聚合函数的值
1Avg:
2Count
3Max/Min/Sum
from django.db.model import Max
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
from django.db.model import F
Grades.objects.filter(ggirlnum__gt=F(‘gboynum’) + 20)
支持F对象算数运算和时间运算
Q对象
概述：过滤器的方法中的关键字参数，条件为and方式
需求：进行or查询
解决：使用Q对象
from django.db.model import Q
Students.objects.filter(Q(pk__lt=3) | Q(sage__gt=50))
# 只有一个Q的时候，与没有Q相同
Students.objects.filter(Q(pk__lt=3))
# 在Q前加一个~，表示取反
Students.objects.filter(~Q(pk__lt=3))

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