Django:表多对多查询、聚合分组、FQ查询、事务

1表多对多的关系查询

• 准备工作创建表结构

from django.db import models

# Create your models here.

class Publisher(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32, verbose_name="名称")

    def __str__(self):
        return self.name

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32)
    price = models.DecimalField(max_digits=6, decimal_places=2)  # 9999.99
    sale = models.IntegerField()
    kucun = models.IntegerField()
    pub = models.ForeignKey(Publisher, null=True,
                            on_delete=models.CASCADE)

    def __str__(self):
        return self.title

class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32, )
    books = models.ManyToManyField(Book)

    def __str__(self):
        return self.name

• 导入数据（表关系）

• 基于对象查询

import os

os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "day62exercise.settings")
import django

django.setup()

from app01 import models
#基于对象查询

#多对多外键在作者
# 作者 ----> 书  对象
# 查询作者id为1的作者出版的书
obj = models.Author.objects.get(pk=1)
print(obj.books.all())
# 书 ---->  作者 对象
#查询书名为"八卦掌"的所有作者
#当不设置related_name  用法  类_set(类为小写)
obj = models.Book.objects.get(title="八卦掌")
print(obj.author_set.all())

#当在关联外键设置,related_name = "authors"
obj = models.Book.objects.get(title="八卦掌")
print(obj.authors.all())

# 作者--->书 ----> 出版社
#查询作者id为1,写的所有书的出版社
obj = models.Author.objects.get(pk=1)
print(obj.books.all().values("pub__name").distinct())

#出版社 ---->书 ------>作者
#查找在大灰狼出版社出过书的作者
obj = models.Publisher.objects.get(name="大灰狼出版社")
print(obj.book_set.all().values("author__name"))

• 关系管理对象的方法

  • "关联管理器"是在一对多或者多对多的关联上下文中使用的管理器。

  • 它存在于下面两种情况：

    1.外键关系的反向查询

    2.多对多关联关系

  • 简单来说就是当 点后面的对象 可能存在多个的时候就可以使用以下的方法。

• create()

  创建一个新的对象，保存对象，并将它添加到关联对象集之中，返回新创建的对象。

• add()

  把指定的model对象添加到关联对象集中。

  添加对象

• remove()

  从关联对象集中移除执行的model对象

• clear()

  从关联对象集中移除一切对象。

#all() #获取所关联所有对象
obj = models.Author.objects.get(pk=2)
print(obj.books.all())

#set() 设置多对多关系  参数可以传入[id,id],[对象,对象]
#把 id为2的作者关联的书的id设置为3,4
# 法1:传入id
obj = models.Author.objects.get(pk=2)
obj.books.set([3,4])
# print(obj.books.all())
# 法2:传入对象
obj.books.set(models.Book.objects.filter(pk__in =[1,2,3]))
print(obj.books.all())

#add() 添加多对多关系 参数可以传入(d,id),(对象,对象)
#id为2的作者关联的书的id添加4,5
# 法1:传入id
obj.books.add(4,5)
# 法2:传入对象
obj.books.add(*models.Book.objects.filter(pk__in=[4,5]))#   *   号作用是打散

#remove 删除多对多的关系   参数可以传入(d,id),(对象,对象)
#id为2的作者关联的书的id 4,5 给移除
# 法1:传入id
obj = models.Author.objects.get(pk=2)
obj.books.remove(4,5)
# 法2:传入对象
obj.books.remove(*models.Book.objects.filter(pk__in=[4,5]))  #     *   号作用是打散

# create()
obj = models.Author.objects.get(pk=2)
ret = obj.books.create(title="打狗棒法",pub_id=2,price=56,sale=23,kucun=44)
# print(ret)

#获取id为1的book对象,创建author
res = models.Book.objects.get(pk=1)
print(res)
rep = res.authors.create(name="关羽")

#clear() #清除多对多关系
#清楚作者id为5的与书的关系
res = models.Author.objects.get(pk=5)
res.books.clear()

• clear() 和remove() 方法避免的坑

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32)
    price = models.DecimalField(max_digits=6, decimal_places=2)  # 9999.99
    sale = models.IntegerField()
    kucun = models.IntegerField()
    pub = models.ForeignKey(Publisher,
                            on_delete=models.CASCADE)

#ForeignKey字段没有在pub字段设置null=True.
#当删除一个Publisher字段（此字段有数据关联Book表），执行：
res = models.Publisher.objects.get(pk=5).book_set.clear()
print(res)

#此时会报错没有clear()和remove()方法：
#>>> models.Publisher.objects.first().book_set.clear()
#Traceback (most recent call last):
# File "<input>", line 1, in <module>
#AttributeError: 'RelatedManager' object has no attribute 'clear'

#显示没有此方法

#当ForeignKey字段设置null=True时，执行
res = models.Publisher.objects.get(pk=5).book_set.clear()
print(res)
可以删除！

• Publisher记录删除，关联Book表pub_id 显示为null

注意：

• 对于所有类型的关联字段，add()、create()、remove()和clear(),set()都会马上更新数据库。换句话说，在关联的任何一端，都不需要再调用save()方法。

2.2聚合和分组

• 还是引用上表进行操作！

1.聚合

• aggregate()是QuerySet 的一个终止子句，意思是说，它返回一个包含一些键值对的字典。键的名称是聚合值的标识符，值是计算出来的聚合值。键的名称是按照字段和聚合函数的名称自动生成出来的。用到的内置函数:

  from django.db.models import Avg, Sum, Max, Min, Count
  

  import os
  
  os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "day62exercise.settings")
  import django
  
  django.setup()
  
  from app01 import models
  from django.db.models import Avg, Sum, Max, Min, Count
  #统计Book表 id大于3的价格最高的字典
  ret = models.Book.objects.filter(pk__gt=3).aggregate(Max("price"))
  print(ret)
  #{'avg': 179.211111}
  #统计Book表, 书的平均价格
  ret = models.Book.objects.all().aggregate(avg=Avg("price"))
  print(ret)
  #{'avg': 179.211111}
  #统计Book表,平均卖书的数量,和最高卖书数量
  ret = models.Book.objects.all().aggregate(avg=Avg("sale"),max=Max("sale"))
  print(ret)
  #{'avg': 111.0, 'max': 550}
  

2.分组

#统计每个出版社出的书的平均价格
res = models.Book.objects.values("pub__name").annotate(avg=Avg("price")).values("avg","pub__name")
print(res)

# 统计每一本书的作者个数
ret = models.Book.objects.annotate(作者数 = Count("author")).values("title","作者数")
print(ret)

#统计每个出版社出的书的平均价格
ret = models.Book.objects.values("pub__name").annotate(avg=Avg("price")).values("avg","pub__name")
print(ret)
#统计每个出版社最便宜的书的价格
ret = models.Book.objects.values("pub__name").annotate(min=Min("price")).values("min","pub__name")
print(ret)
# 法1
ret = models.Book.objects.values("pub_id").annotate(min=Min("price"))
print(ret)
# 法2
ret = models.Publisher.objects.values("name").annotate(min=Min("book__price"))
print(ret)

# 统计不止一个作者的图书
ret = models.Book.objects.annotate(count = Count("author")).filter(count__gt=1)
print(ret)

#同级各个作者出的书的总价
ret = models.Author.objects.values("name").annotate(sum = Sum("books__price")).values()
print(ret)

3.F查询和Q查询

• 我们构造的过滤器都只是将字段值与某个常量做比较。如果我们要对两个字段的值做比较，那该怎么做呢？
• Django 提供 F() 来做这样的比较。F() 的实例可以在查询中引用字段，来比较同一个 model 实例中两个不同字段的值。

F查询：

import os

os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "day62exercise.settings")
import django

django.setup()

from app01 import models

#F查询
# ret = models.Book.objects.filter(price__gt=10000)
# print(ret)

from django.db.models import F
# 比较书的销量大于库存的书
ret = models.Book.objects.filter(sale__gt=F("kucun"))
print(ret)

#更新字段

# 书的价格更新为100 ,只更新1个
ret = models.Book.objects.get(pk=1)
ret.sale = 100
ret.save()
# 更新所有sale字段为100
models.Book.objects.all().update(sale=100)

#取某个字段的值进行操作
models.Book.objects.all().update(sale=F("sale")*2+10)

• 进阶：

  把所有书名后面加上（第一版）
  from django.db.models.functions import Concat
  from django.db.models import Value
  
  models.Book.objects.all().update(title=Concat(F('title'),Value("("),Value("第一版"),Value(")")))
  
  

Q查询:

• filter() 等方法中的关键字参数查询都是一起进行“AND” 的。 如果你需要执行更复杂的查询（例如OR语句），你可以使用Q对象。
• 你可以使用&与,|或,~非

from django.db.models import Q
#查询pk大于3的所有Book记录
ret = models.Book.objects.filter(Q(pk__gt=3))
print(ret)

#查询pk<2 或 pk>5 的所有Book记录
ret = models.Book.objects.filter(Q(pk__gt=5)|Q(pk__lt=2))
print(ret)

#查询2<=pk<=5并且price大于50的所有记录
ret = models.Book.objects.filter(~Q(Q(pk__gt=5)|Q(pk__lt=2))&Q(price__gt=50))
print(ret)

4.事务

• 数据库具有四大特性：原子性、一致性、隔离性、持久性

  • 原子性：事务包含所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚
  • 一致性：事务的执行之前和执行字后都必须处于一致性状态，每一次数据变更就会导致数据库的状态迁移
  • 隔离性：多个用户并发访问数据库，比如访问同一张表，多个并发事务之间，应当相互隔离。
  • 持久性：一旦提交，对于数据库数据改变是永久性，即使数据库发生故障也不能丢失已提交事务所完成的改变。

• 模块导入

  from django.db import transaction
  

try:
    with transaction.atomic():
        models.Publisher.objects.create(name="xxxxxx")
        # int("stasd")
        models.Publisher.objects.create(name="xx2")
except Exception as e:
    print(e)

5.原生SQL执行

import os

os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "day62exercise.settings")
import django

django.setup()

from django.db import connection,connections
cursor = connection.cursor()

cursor.execute("""select * from app01_publisher where id=%s""",(3,))
# all = cursor.fetchall()
# print(all)
row = cursor.fetchone()
print(row)

6.Django终端打印SQL语句

• 在Django项目的settings.py文件中，在最后复制粘贴如下代码

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'handlers': {
        'console':{
            'level':'DEBUG',
            'class':'logging.StreamHandler',
        },
    },
    'loggers': {
        'django.db.backends': {
            'handlers': ['console'],
            'propagate': True,
            'level':'DEBUG',
        },
    }
}

• 即为你的Django项目配置上一个名为django.db.backends的logger实例即可查看翻译后的SQL语句。

7.在Python脚本中调用Django环境

• 和django项目同级目录下

import os

if __name__ == "__main__":
    os.environ.setdefault("DJANGO_SETTINGS_MODULE", "day62exercise.settings")
    import django
    django.setup()
    from app01 import models
    book =models.Book.objects.all()
    print(book)

8.QuerySet方法大全

##################################################################
# PUBLIC METHODS THAT ALTER ATTRIBUTES AND RETURN A NEW QUERYSET #
##################################################################

def all(self)
    # 获取所有的数据对象

def filter(self, *args, **kwargs)
    # 条件查询
    # 条件可以是：参数，字典，Q

def exclude(self, *args, **kwargs)
    # 条件查询
    # 条件可以是：参数，字典，Q

def select_related(self, *fields)
    性能相关：表之间进行join连表操作，一次性获取关联的数据。

    总结：
    1. select_related主要针一对一和多对一关系进行优化。
    2. select_related使用SQL的JOIN语句进行优化，通过减少SQL查询的次数来进行优化、提高性能。

def prefetch_related(self, *lookups)
    性能相关：多表连表操作时速度会慢，使用其执行多次SQL查询在Python代码中实现连表操作。

    总结：
    1. 对于多对多字段（ManyToManyField）和一对多字段，可以使用prefetch_related()来进行优化。
    2. prefetch_related()的优化方式是分别查询每个表，然后用Python处理他们之间的关系。

def annotate(self, *args, **kwargs)
    # 用于实现聚合group by查询

    from django.db.models import Count, Avg, Max, Min, Sum

    v = models.UserInfo.objects.values('u_id').annotate(uid=Count('u_id'))
    # SELECT u_id, COUNT(ui) AS `uid` FROM UserInfo GROUP BY u_id

    v = models.UserInfo.objects.values('u_id').annotate(uid=Count('u_id')).filter(uid__gt=1)
    # SELECT u_id, COUNT(ui_id) AS `uid` FROM UserInfo GROUP BY u_id having count(u_id) > 1

    v = models.UserInfo.objects.values('u_id').annotate(uid=Count('u_id',distinct=True)).filter(uid__gt=1)
    # SELECT u_id, COUNT( DISTINCT ui_id) AS `uid` FROM UserInfo GROUP BY u_id having count(u_id) > 1

def distinct(self, *field_names)
    # 用于distinct去重
    models.UserInfo.objects.values('nid').distinct()
    # select distinct nid from userinfo

    注：只有在PostgreSQL中才能使用distinct进行去重

def order_by(self, *field_names)
    # 用于排序
    models.UserInfo.objects.all().order_by('-id','age')

def extra(self, select=None, where=None, params=None, tables=None, order_by=None, select_params=None)
    # 构造额外的查询条件或者映射，如：子查询

    Entry.objects.extra(select={'new_id': "select col from sometable where othercol > %s"}, select_params=(1,))
    Entry.objects.extra(where=['headline=%s'], params=['Lennon'])
    Entry.objects.extra(where=["foo='a' OR bar = 'a'", "baz = 'a'"])
    Entry.objects.extra(select={'new_id': "select id from tb where id > %s"}, select_params=(1,), order_by=['-nid'])

 def reverse(self):
    # 倒序
    models.UserInfo.objects.all().order_by('-nid').reverse()
    # 注：如果存在order_by，reverse则是倒序，如果多个排序则一一倒序

 def defer(self, *fields):
    models.UserInfo.objects.defer('username','id')
    或
    models.UserInfo.objects.filter(...).defer('username','id')
    #映射中排除某列数据

 def only(self, *fields):
    #仅取某个表中的数据
     models.UserInfo.objects.only('username','id')
     或
     models.UserInfo.objects.filter(...).only('username','id')

 def using(self, alias):
     指定使用的数据库，参数为别名（setting中的设置）

##################################################
# PUBLIC METHODS THAT RETURN A QUERYSET SUBCLASS #
##################################################

def raw(self, raw_query, params=None, translations=None, using=None):
    # 执行原生SQL
    models.UserInfo.objects.raw('select * from userinfo')

    # 如果SQL是其他表时，必须将名字设置为当前UserInfo对象的主键列名
    models.UserInfo.objects.raw('select id as nid from 其他表')

    # 为原生SQL设置参数
    models.UserInfo.objects.raw('select id as nid from userinfo where nid>%s', params=[12,])

    # 将获取的到列名转换为指定列名
    name_map = {'first': 'first_name', 'last': 'last_name', 'bd': 'birth_date', 'pk': 'id'}
    Person.objects.raw('SELECT * FROM some_other_table', translations=name_map)

    # 指定数据库
    models.UserInfo.objects.raw('select * from userinfo', using="default")

    ################### 原生SQL ###################
    from django.db import connection, connections
    cursor = connection.cursor()  # cursor = connections['default'].cursor()
    cursor.execute("""SELECT * from auth_user where id = %s""", [1])
    row = cursor.fetchone() # fetchall()/fetchmany(..)

def values(self, *fields):
    # 获取每行数据为字典格式

def values_list(self, *fields, **kwargs):
    # 获取每行数据为元祖

def dates(self, field_name, kind, order='ASC'):
    # 根据时间进行某一部分进行去重查找并截取指定内容
    # kind只能是："year"（年）, "month"（年-月）, "day"（年-月-日）
    # order只能是："ASC"  "DESC"
    # 并获取转换后的时间
        - year : 年-01-01
        - month: 年-月-01
        - day  : 年-月-日

    models.DatePlus.objects.dates('ctime','day','DESC')

def datetimes(self, field_name, kind, order='ASC', tzinfo=None):
    # 根据时间进行某一部分进行去重查找并截取指定内容，将时间转换为指定时区时间
    # kind只能是 "year", "month", "day", "hour", "minute", "second"
    # order只能是："ASC"  "DESC"
    # tzinfo时区对象
    models.DDD.objects.datetimes('ctime','hour',tzinfo=pytz.UTC)
    models.DDD.objects.datetimes('ctime','hour',tzinfo=pytz.timezone('Asia/Shanghai'))

    """
    pip3 install pytz
    import pytz
    pytz.all_timezones
    pytz.timezone(‘Asia/Shanghai’)
    """

def none(self):
    # 空QuerySet对象

####################################
# METHODS THAT DO DATABASE QUERIES #
####################################

def aggregate(self, *args, **kwargs):
   # 聚合函数，获取字典类型聚合结果
   from django.db.models import Count, Avg, Max, Min, Sum
   result = models.UserInfo.objects.aggregate(k=Count('u_id', distinct=True), n=Count('nid'))
   ===> {'k': 3, 'n': 4}

def count(self):
   # 获取个数

def get(self, *args, **kwargs):
   # 获取单个对象

def create(self, **kwargs):
   # 创建对象

def bulk_create(self, objs, batch_size=None):
    # 批量插入
    # batch_size表示一次插入的个数
    objs = [
        models.DDD(name='r11'),
        models.DDD(name='r22')
    ]
    models.DDD.objects.bulk_create(objs, 10)

def get_or_create(self, defaults=None, **kwargs):
    # 如果存在，则获取，否则，创建
    # defaults 指定创建时，其他字段的值
    obj, created = models.UserInfo.objects.get_or_create(username='root1', defaults={'email': '1111111','u_id': 2, 't_id': 2})

def update_or_create(self, defaults=None, **kwargs):
    # 如果存在，则更新，否则，创建
    # defaults 指定创建时或更新时的其他字段
    obj, created = models.UserInfo.objects.update_or_create(username='root1', defaults={'email': '1111111','u_id': 2, 't_id': 1})

def first(self):
   # 获取第一个

def last(self):
   # 获取最后一个

def in_bulk(self, id_list=None):
   # 根据主键ID进行查找
   id_list = [11,21,31]
   models.DDD.objects.in_bulk(id_list)

def delete(self):
   # 删除

def update(self, **kwargs):
    # 更新

def exists(self):
   # 是否有结果

QuerySet方法大全