Django的模型层（1）- 单表操作（上）

一、ORM简介

      MTV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（Object Relation Mapping）是“对象-关系-映射”的简称。

我们先来了解一下ORM扮演了一个什么角色，如上图，我们知道mysql是一个能够操作db/磁盘上数据的软件，python中想要操作磁盘数据时，它想到借助mysql，但又不能直接操作mysql，所以有了pymysql这个模块，通过它可以帮我们去执行sql语句，从而去操作数据库，但是有一点不好就是用pymysql还要我们去写sql语句，这对于一个python程序员来说就有点为难了，我们了解的是python语法，于是在pymysql之上又有了ORM，我们可以通过熟悉的python中类和对象去操作数据库。

了解到这里，我们来思考一下ORM的优点和缺点是什么？

优点：

1）符合python语法规范，更加优雅，简练；

2）只需要写一套python语法去通过ORM操作数据库，不用考虑具体用哪种数据库，python通过ORM引擎去翻译成对应数据库的sql语句，当更换数据库时，只需要更改ORM的引擎（settings.py文件中）即可；

缺点：有python语句到sql语句的翻译过程，需要时间，因此，效率相对降低（但实际大量数据才能体现出来，一般规模的数据差别不大）；

二、单表操作

1、创建模型

创建名为book的应用，在book下的models.py中创建模型，代码如下：

    from django.db import models

    # Create your models here.

    class Book(models.Model):
        id = models.AutoField(primary_key=True)
        title = models.CharField(max_length=32)
        state = models.BooleanField()
        pub_date = models.DateField()
        price = models.DecimalField(max_digits=8, decimal_places=2)
        publish = models.CharField(max_length=32)

2、更多字段和更多参数

数据库的表中往往有多个字段，每个字段有一些特有的参数，例如，CharField类型的字段需要max_length参数来指定数据库中VARCHAR类型字段的长度。还有一些适用于所有字段的通用参数。 这些参数在官方文档中有详细定义，这里我们只简单介绍一些最常用的。

1）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=16, 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-#populatethe slug, via JavaScript,in the object's admin form: models.SlugField (prepopulate_from=("pre_name", "name"))prepopulate_from 不接受 DateTimeFields.
    <15> 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.
    <16> 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
　　<17> IPAddressField
            一个字符串形式的 IP 地址, (i.e. "24.124.1.30").
　　<18> CommaSeparatedIntegerField
            用于存放逗号分隔的整数值. 类似 CharField, 必须要有maxlength参数.
    '''　　

2）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.py中配置：

    DATABASES = {
        'default': {
            'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
            'NAME':'bookms', # 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':'', # 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 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则是项目自动创建的，注释掉即可。USER和PASSWORD分别是数据库的用户名和密码。设置完后，在启动我们的Django项目前，我们需要开启mysql服务。然后，启动Djongo项目，若出现报错信息：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__.py文件，在里面写入：

    import pymysql
    pymysql.install_as_MySQLdb()

注意 2）：确保配置文件settings.py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.apps.BooksysConfig',
    ]

注意 3）：如果报错信息如下：

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

　　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：

　　　　找到python安装路径下的Python36\Lib\site-packages\django\db\backends\mysql\base.py文件，

　　　　把这个文件中的

    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',
            },
        }
    }

最后数据库迁移：

    方式一：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
    方式二：点击Tools ——> Run manage.py Task，在执行如下命令：
        makemigrations
        migrate

注意：上面两种方式中的第一条命令是同步：即检测之前的models中有哪些表，已经存在的表是否发生了变化（新增字段等）。第二条命令是根据同步的结果，有变化则去执行变化的部分，没变化则什么都不做。还有，当你已经在models.py中写好了表并且成功执行完上面迁移的命令，这时你想再新增一个字段时，记得要给这个新增字段指定默认指，然后再去执行一遍迁移命令，否则执行不予通过。

4、添加表记录

方式一（常用）：

    # 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")

方式二：

    # 这种方法的返回值book_obj也是插入book表中的"python葵花宝典"这本书籍纪录对象
　　 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()