CoolBlog开发笔记第4课:数据库模型设计

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前言

　　我新书《Python爬虫开发与项目实战》出版了。这本书包括基础篇，中级篇和深入篇三个部分，不仅适合零基础的朋友入门，也适合有一定基础的爬虫爱好者进阶，如果你不会分布式爬虫，不会千万级数据的去重，不会怎么突破反爬虫，不会分析js的加密，这本书会给你惊喜。如果大家对这本书感兴趣的话，可以看一下 试读样章。废话少说，开始讲正题。从上一节我们知道home应用需要涉及文章，分类和标签三个部分，其实这就是个人博客系统最核心的功能：发表文章。下面我们分析一下数据库该如何设计？

1.4.1数据库设计

　　1.先从分类说起，从下图中我们知道一个博客中对文章有很多分类，因此分类需要作为单独的数据表，里面需要存储分类的id和名称。

　　2.标签和分类类似，如下所示，博客有很多标签标记文章的主题，标签需要作为单独的数据表，里面需要存储标签的id和名称。

　　3.文章的存储是相对复杂的，从项目分析的图1.4可以看到，文章数据表需要存储文章的标题，内容，创建时间，修改时间，摘要，分类，标签，作者，浏览量和评论数，要存储的数据有几个需要注意：分类，标签和评论数。

　　首先在设计数据表时不考虑评论数，因为评论我们已经作为一个独立的应用，而且这和评论数据表与文章数据表的关系有关联，之后在讲评论功能时会说明。

文章数据表中有分类和标签的字段，如果大家有设计数据库的经历，此时应该很敏感，这时候需要考虑文章数据表与分类数据表，标签数据表的关系。

一个分类下可以有很多文章，而一篇文章只能有一个分类，这是一对多的关系。
一个标签下可以有很多文章，同样一篇文章可以有很多标签，这是多对多的关系。

通过上面的分析，我们使用Mysql Workbench设计如下三个数据表:Category表，Tag表和Article表，并描述了三个表之间的关系。

　　Category表通过外键与Acticle表相连，而Tag表与Article之间很特殊。大家会发现很奇怪，为什么设计了三个表，可是上图中却多出了一个Article_has_Tag表。这是为什么呢？其实这在数据库设计中很常见，描述两个表多对多的关系时，会生成一个中间表，将多对多的关系转化为两个表和中间表一对多的关系，这样可以使用外键将表联系起来。不过在代码实现时，是不用体现类似Acticle_has_Tag中间表的，Django会帮我们完成，咱们继续往下看。

1.4.2编写数据库模型

打开home应用下的models.py文件，这个文件是专门用来描述应用的数据库模型。

由于通过ORM的方式，因此在models中一个类即是一个数据表，一个属性对应着数据表中的字段。下面先把Category表列一下：

class Category(models.Model):

    #分类名称

    name = models.CharField(max_length=50,verbose_name="分类名称")

　　在上面的代码中，定义一个数据库模型，需要继承models.Model类，name是类中的一个属性，它是models.CharField的一个实例，对应着Category数据表中name字段。在1.4.1节中，设计的Category数据表中还有id字段，由于Django会默认创建id字段作为主键，这里我们不用再声明。models.CharField类的的初始化参数max_length代表着这存储数据的最大长度，verbose_name用来对name属性进行描述，在界面显示时有用。CharField主要用来存储短文本，可以看做是数据库中的varchar(50)。同样的道理，Tag类的内容如下：

class Tag(models.Model):

    # 名称

    name = models.CharField(max_length=50,verbose_name="标签名称")

　　下面定义复杂的Acticle表，一定要看注释。内容如下：

class Article(models.Model):

    # 文章标题

    title = models.CharField(max_length=70,verbose_name="文章标题")

    #文章内容

    body = models.TextField(verbose_name="文章内容",default='')

    #创建时间

    created_time = models.DateTimeField(verbose_name="创建时间")

    # 修改时间

    modified_time = models.DateTimeField(verbose_name="修改时间")

    # 摘要

    excerpt = models.CharField(max_length=200, blank=True,verbose_name="摘要")

    # 分类

    category = models.ForeignKey(Category,verbose_name="分类")

    # 标签

    tags = models.ManyToManyField(Tag, blank=True,verbose_name=u"标签")

    # 作者

    author = models.ForeignKey(User,verbose_name="作者")

    #浏览量

    views = models.PositiveIntegerField(defalut=0verbose_name="浏览量")

在上面的代码中主要有几点需要说明：

body使用TextField来描述，它和CharField不同，用来存储大段的文本，default参数是用来设置字段的默认值，body默认设置为空。
created_time和modified_time使用DateTimeField来表述，用来存储日期，大家可以想想数据库中用什么类型存储时间呢。
excerpt用来存储文章的摘要，blank=True参数的意思是用来说明此字段可以为空值。
category用来表示分类，通过传入Category类实例化ForeignKey，来描述一对多的关系。
tags表示文章标签，通过传入Tag类实例化ManyToManyField，来表述多对多的关系，同时传入blank=True来设置可以为空。
author表示文章作者，大家会发现我们使用了外键，这是因为User是Django内置的数据模型，从django.contrib.auth.models中导入的，专门用来负责用户信息的处理，本质上User就是一个数据表。一个作者可以拥有很多文章，而一篇文章只能有一个作者，是一对多的关系，因此使用外键和User数据模型建立联系。
Views表示浏览量，通过实例化models.PositiveIntegerField来实现，PositiveIntegerField该类型只允许正整数和0，也就是说Views>=0。

经过以上的分析，数据模型基本上建立起来了，不过这还没有结束，因为还没有完成模型到真实数据库的迁移。接下来要做的是配置数据库，完成代码到数据库的“翻译”。

1.4.3数据库模型迁移

　　打开CoolBlog工程CoolBlog目录下的settings.py文件，其中Django已经默认配置好了sqlite3数据库。

　　DATABASES变量用来配置数据库，ENGINE代表使用数据库引擎，NAME对于sqlite3这种单文件数据库来说，代表着它的存储路径。但是这次我们不用默认的sqlite3数据库，在稍微大型的项目中，Mysql才是标配。首先使用Navicat for MySQL打开MySQL，新建一个coolblog数据库。

新建成功后，咱们接着在settings.py文件中配置MySQL。修改如下：

DATABASES = {

    'default': {

        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',

        'NAME': 'coolblog',#数据库名称

        'USER':'root',#用户名

        'PASSWORD':'',#密码为空

        'HOST':'127.0.0.1',#主机

        'PORT':'3308'#端口

    }

}

　　大家根据自己的MySQL进行配置。如果不想用MySQL，可以依然保持原样。配置完成后，开始进行通过Django提供的命令进行数据库迁移。激活虚拟环境，并切换到CoolBlog项目下，首先运行 python manage.py makemigrations命令会报出如下的错误，大致的意思是缺少MySQLdb模块。

　　由于我们使用MySQL作为数据库迁移，需要安装python版本MySQL引擎，Django默认使用MySQLdb。接下来理所当然是安装MySQLdb，但是作为有安装经验的人，很负责任地告诉大家MySQLdb在Windows平台下安装很不方便，尤其是有多个Python版本的时候，坑很多，因此我们这里不使用MySQLdb，我们使用另外一个更加友好流行的引擎:PyMySQL。我们在虚拟环境中运行:pip3 install pymysql。安装成功后，我们需要在与settings.py同级目录的__init__文件中加入以下代码：

import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

　　这样就将Django默认的MySQLdb进行了替换。下面接着运行python manage.py makemigrations和python manage.py migrate命令。执行效果如下图所示：

这样就完成了数据库模型的迁移，那咱们看看数据库有没有新建的表？下图所示，Django已经帮助我们完成了数据库的迁移，里面是不是还有之前说的中间表!

下面给大家讲解一下上面两条数据模型迁移命令到底干了些什么事情？

makemigrations命令：是用来记录应用数据模型的改动，这些改动会记录到应用所在目录的migrations文件夹下，大家会看到里面产生了一些python文件,比如初次生成的0001_initial.py文件。
migrate命令才是真正意义上将应用数据模型映射到数据库中，Django通过检测migrations文件夹下的文件，就可以知道我们对数据模型做了哪些修改，然后Django将这些改动翻译成SQL语句，并作用于数据库。比如home应用，migrate命令其实是在检查刚才makemigrations命令生成的0001_initial.py脚本，将这些改动应用到数据库中。

那Django将这些模型的改动翻译成什么样的SQL语句呢？我么可以通过sqlmigrate 命令进行查看。在命令行中执行：python manage.py sqlmigrate home 0001。如下图所示。

　　大家有没有发现，除了home应用的数据库模型进行了迁移，还有很多数据的改动，其实这是为Django内置的应用进行数据模型的迁移。大家可以和settings.py中的INSTALLED_APPS变量联系起来看。

　　本节课程结束了，下一节咱们接着讲，要涉及到请求与响应方面的内容了。

最后

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