Django的模型层

一、ORM简介

　　MVC或者MVC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。

　　

　　右边的Python代码通过ORM引擎转换为左边的sql语句。需要注意的是ORM可以对表和表中的记录进行操作但是没有办法对数据库进行操作（创建库和删库需要在命令行提前完成）。

#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()

　　创建ORM数据库，来进行后续操作：

　　

二、单表操作

1、创建表

（1）创建模型

　　创建名为ORM的Django项目，同时创建名为app01的应用。在app01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)   # AutoField自增，primary_key=True限制主键约束
    title = models.CharField(max_length=32)   # Charfield字符串，max_length=32 最大长度不能超过32
    state = models.BooleanField()   # 这一项有时可以不写
    pub_date = models.DateField()       # DateField日期
    price = models.DecimalField(max_digits=8, decimal_places=2)    # DecimalField浮点型，最大位数8位，其中有两位为小数
    publish = models.CharField(max_length=32)

　　注意：类的名称可以任意取名，但是一定要继承models.Model，因为所有的转换关系都是由这个类做好的。

（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，这里简单介绍一些最常用的：

更多字段：

'''
<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.
'''

更多参数：

(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.

(1)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。

(2)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。

(3)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。

(4)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

(5)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，
　　 而且这个选择框的选项就是choices中的选项。

（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：　

# Database
# https://docs.djangoproject.com/en/2.0/ref/settings/#databases

# DATABASES = {
#     'default': {
#         'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
#         'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
#     }
# }

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME':'orm',   # 要连接的数据库，连接前需要创建好
        'USER':'root',  # 连接数据库的用户名
        'PASSWORD':'1234',  # 连接数据库的密码
        'HOST':'127.0.0.1',     # 连接主机，默认本级
        'PORT': 3306,     #  端口 默认3306
    }
}

　　注意：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 ，所以要在/ORM/ORM/__init__.py里面写入：

import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

（4）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1: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',
    'app01',
]

注意2:如果报错如下：

django.core.exceptions.ImproperlyConfigured: mysqlclient 1.3.3 or newer is required; you have 0.7.11.None

　　这是因为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：

　　查找到路径C:\Programs\Python\Python36-32\Lib\site-packages\Django-2.0-py3.6.egg\django\db\backends\mysql，将这个路径里的文件把以下代码注释掉：

if version < (1, 3, 3):
     raise ImproperlyConfigured("mysqlclient 1.3.3 or newer is required; you have %s" % Database.__version__)

注意3: 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',
        },
    }
}　　

2、添加表记录

from django.shortcuts import render,HttpResponse

# Create your views here.
from app01.models import Book

def index(request):
    # 添加表记录：
    # 方式一：
    book_obj = Book(id=1, title="python红宝书", price=100, pub_date="2012-12-12", publish="人民出版社")  # pub_date格式固定
    book_obj.save()

    # 方式二：
    # create方法的返回值book_obj就是当前生成的对象记录
    # id不用传因为是自增的
    book_obj = Book.objects.create(title="php宝典", price=100, pub_date="2013-2-12", publish="人民出版社")

    print(book_obj.title)
    print(book_obj.price)
    print(book_obj.pub_date)

    return HttpResponse("OK")

　　注意：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。

　　在数据库查看添加表记录的结果：

　　

3、查询表记录

3.1 查询API

<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

<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

　　示例代码：

# ============================ 查询表记录API ===========================
'''
    1 方法的返回值
    2 方法的调用者
'''
# （1）all方法：返回值是一个queryset数据类型的对象
# book_list = Book.objects.all()
# print(book_list)   # <QuerySet [<Book: Book object (1)>, <Book: Book object (2)>]>
# 在models中定义__str__返回title后，显示<QuerySet [<Book: python红宝书>, <Book: php宝典>]>

# for obj in book_list:
#     print(obj.title, obj.price)
"""
python红宝书 100.00
php宝典 100.00
"""
# print(book_list[1].title)   # php宝典

#（2）first：返回第一条记录,last：返回最后一条记录
# 调用者是queryset对象，返回值是model对象
# book = Book.objects.all().first()
# book = Book.objects.all()[0]

# (3) filter() 按照条件过滤  返回值：queryset对象
# book_list = Book.objects.filter(price=200)   # [obj1,obj2....]
# print(book_list)   # <QuerySet [<Book: go>]>
# book_obj = Book.objects.filter(price=200).first()

# 多条件过滤，每个条件都必须满足
# ret = Book.objects.filter(title="go", price=100)
# print(ret)

# (4) get()  有且只有一个查询结果时才有意义，  返回值：不再是queryset，而是一个module对象
# book_obj = Book.objects.get(title="go")
# print(book_obj.price)   # 200.00

# (5) exclude() 排除：除了...其他的过滤出来
# ret = Book.objects.exclude(title="go")
# print(ret)   # <QuerySet [<Book: python红宝书>, <Book: php宝典>]>

# (6) order_by() 排序   特定：调用者和返回值都是queryset对象
# ret = Book.objects.all().order_by("id")   # 升序
# print(ret)   # <QuerySet [<Book: python红宝书>, <Book: php宝典>, <Book: go>]>

# ret = Book.objects.all().order_by("-id")  # 降序
# print(ret)   # <QuerySet [<Book: go>, <Book: php宝典>, <Book: python红宝书>]>

# order_by()多条件
# ret = Book.objects.all().order_by("price","id")  # 先以price排序，相等情况下id排序
# print(ret)   # <QuerySet [<Book: python红宝书>, <Book: php宝典>, <Book: go>]>

# (7) count() 计数   调用者：queryset对象    返回值：int类型
# ret = Book.objects.all().count()   # count()后不能再调用其他queryset方法
# print(ret)   # 3

# (8) exists()询问是否存在  如果QuerySet包含数据，就返回True，否则返回False
# ret = Book.objects.all().exists()
# if ret:
#     print("ok")

# (9) values(*field): 调用者是:queryset对桑  返回值是一个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
"""引子：
ret = Book.objects.all()
for i in ret:
    print(i.title)
"""
# ret = Book.objects.all().values("price")
"""
values工作原理：
temp=[]
for obj in Book.objects.all()
    temp.append({
        "price" = obj.price
        "title" = obj.title

    })
return temp
"""
# print(ret)  # <QuerySet [{'price': Decimal('100.00')}, {'price': Decimal('100.00')}, {'price': Decimal('200.00')}]>
# print(ret[0].get("price"))   # 100.00

# (10) 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
# ret = Book.objects.all().values_list("price")
# print(ret)   #[(Decimal('100.00'),), (Decimal('100.00'),), (Decimal('200.00'),)]>

# ret = Book.objects.all().values_list("price", "title")
# print(ret)
"""
values: <QuerySet [{'price': Decimal('100.00')}, {'price': Decimal('100.00')}, {'price': Decimal('200.00')}]>
字典被替换为元组
values_list: <QuerySet [(Decimal('100.00'), 'python红宝书'), (Decimal('100.00'), 'php宝典'), (Decimal('200.00'), 'go')]>
"""

# (11) distinct(): 从返回结果中剔除重复记录  要配合values或values_list使用才有意义
# ret = Book.objects.all().distinct()
# print(ret)   # 没有过滤效果

ret = Book.objects.all().values("price").distinct()
print(ret)   # <QuerySet [{'price': Decimal('100.00')}, {'price': Decimal('200.00')}]>

查询API代码示例

3.2 基于双下划线的模糊查询

# ============================ 查询表记录之模糊查询 ===========================
# __gt:大于  __lt:小于
ret = Book.objects.filter(price__gt=10,price__lt=200)   # 大于10，小于200
print(ret)   # <QuerySet [<Book: python红宝书>, <Book: php宝典>]>

# __startwith: 以...开头
ret = Book.objects.filter(title__startswith="py")
print(ret)   # <QuerySet [<Book: python红宝书>]>

# __contains:带有...字符
ret = Book.objects.filter(title__contains="h")
print(ret)   # <QuerySet [<Book: python红宝书>, <Book: php宝典>]>

# __icontains: 带有...字符（不区分大小写）
ret = Book.objects.filter(title__icontains="h")

# __in: 在数组里
ret = Book.objects.filter(price__in=[200,300])
print(ret)  # <QuerySet [<Book: go>]>

# __range: 在区间内
ret = Book.objects.filter(price__range=[100,150])
print(ret)  # <QuerySet [<Book: python红宝书>, <Book: php宝典>]>

# __year，__month:日期匹配    DateField的字段才能使用
ret = Book.objects.filter(pub_date__year=2018)
print(ret)  # <QuerySet [<Book: go>]>

ret = Book.objects.filter(pub_date__year=2013, pub_date__month=2)
print(ret)  # <QuerySet [<Book: php宝典>]>

4、删除表记录

# delete(): 调用者是queryset对象   model对象
#           返回值是一个元组，数字元素对应删除的个数，字典内容是删除的表及记录数
# 方法一：
ret = Book.objects.filter(price=200).delete()
print(ret)   # (1, {'app01.Book': 1})

# 方法二：
Book.objects.filter(price=100).first().delete()  # 删除第一条对应数据

　　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()

　　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()

　　注意： 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)

5、修改表记录

# update(): 调用者一定要是queryset对象   返回值是真正修改的记录数
ret = Book.objects.filter(title="php宝典").update(title="php")
print(ret)   # 1

　　update()方法对于任何结果集（QuerySet）均有效，这意味着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、单表操作作业

1、图书管理系统

　　答案详情见：https://github.com/hqs2212586/bookms

　　

2、查询操作练习

1 查询老男孩出版社出版过的价格大于200的书籍

2 查询2017年8月出版的所有以py开头的书籍名称

3 查询价格为50,100或者150的所有书籍名称及其出版社名称

4 查询价格在100到200之间的所有书籍名称及其价格

5 查询所有人民出版社出版的书籍的价格（从高到低排序，去重）

答案：

from django.contrib import admin
from django.urls import path,re_path

from app01 import views

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('addbook/', views.addbook),
    path('books/', views.books),

    re_path(r'books/(\d+)/delete',views.delbook),  # delbook(request,位置参数)
    re_path(r'books/(\d+)/change',views.changebook),  # delbook(request,位置参数)
    re_path(r'query',views.query)  # delbook(request,位置参数)
]

bookms/urls.py

def query(request):
    # 查询老男孩出版社出版过的价格大于200的书籍
    ret = Book.objects.filter(publish="老男孩出版社",price__gt=200)
    print(ret)  # <QuerySet [<Book: Book object (6)>]>

    # 查询2017年8月出版的所有以py开头的书籍名称
    ret = Book.objects.filter(title__startswith="py", pub_date__year=2017, pub_date__month=8).values('title')
    print(ret)   # <QuerySet [{'title': 'python解析'}]>

    # 查询价格为50, 100或者150的所有书籍名称及其出版社名称
    ret = Book.objects.filter(price__in=[50,100,150]).values('title', 'publish')
    print(ret)   # <QuerySet [{'title': '金瓶*梅', 'publish': '金桔出版社'}, {'title': '融资公告', 'publish': '人民出版社'}]>

    # 查询价格在100到200之间的所有书籍名称及其价格
    ret = Book.objects.filter(price__range=[100,200]).values('title', 'price')
    print(ret)   # <QuerySet [{'title': '金瓶*梅', 'price': Decimal('150.00')}, {'title': 'python解析', 'price': Decimal('134.00')}]>

    # 查询所有人民出版社出版的书籍的价格（从高到低排序，去重）
    ret = Book.objects.filter(publish='人民出版社').values("price").distinct().order_by('-price')
    print(ret)   # <QuerySet [{'price': Decimal('134.00')}, {'price': Decimal('50.00')}]>

    return HttpResponse("OK")

四、多表操作

　　详情见：多表操作