django模型中的关系对应

显然，关系数据库的力量在于将表相互关联。Django提供了定义三种最常见的数据库关系类型的方法：多对一，多对多和一对一。

在说明之前，首先来理解一下这三个概念：

多对一： 两个集合a,b;集合a中的多个元素对应集合a中的一个元素。

多对对：两个集合a,b;集合a中的多个元素对应集合b中的多个元素。

一对一：两个集合a,b;集合a中的每个元素对应结合b中的一个元素，一一对应的关系。

理解了这三个关系，下面通过例子来说明。没有具体的查询使用，只是通过实例来说明这三种关系。

多对一

符合多对一的一种常见形式是员工与部门。多个员工是一个部门的。

class Department(models.Model):
    dep_id = models.AutoField(primary_key=True)
    dep_name = models.CharField(max_length=40)
 
class Employee(models.Model):
    emp_id = models.IntegerField(primary_key=True)
    emp_name = models.CharField(max_length=60)
    emp_date = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    emp_dep = models.ForeignKey(to="Department", to_field="dep_id")

这个实例中员工表通过外键关联到部门表中。to指向被关联的表（这里就是部门表），to_field指向被关联表的字段（这个字段必须unique），默认是指向被关联表的主键。

执行如下两条命令：

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

进入数据库中，查看生成的表：

MariaDB [webinfo]> desc mysite_department;
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field    | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| dep_id   | int(11)     | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| dep_name | varchar(40) | NO   |     | NULL    |                |
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
2 rows in set (0.01 sec)
 
MariaDB [webinfo]> desc mysite_employee;
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| Field      | Type        | Null | Key | Default | Extra |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
| emp_id     | int(11)     | NO   | PRI | NULL    |       |
| emp_name   | varchar(60) | NO   |     | NULL    |       |
| emp_date   | datetime    | NO   |     | NULL    |       |
| emp_dep_id | int(11)     | NO   | MUL | NULL    |       |
+------------+-------------+------+-----+---------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)
#外键生成的默认字段名为，类属性名加上“_id”.在django中使用的时候我们可以仍然使用emp_dep，但是在写原生SQL的时候需要加上后面"_id"。
MariaDB [webinfo]>

外键的一些参数说明：

on_delete： 当被关联的对象删除时，外键的值该如何变化，有以下几个选项：

models.CASCADE 此为默认值，级联删除，会删除关联数据。
models.PROTECT 只要存在关联数据就不能删除，但是会弹出ProtectedError异常。
models.SET_NULL 删除数据后关联字段设置为NULL，仅在该字段允许为null时可用（null=True）
models.SET_DEFAULT:将外键字段设为默认值。只有当字段设置了default参数时，方可使用
models.DO_NOTHING：什么也不做.
models.SET()：设置为一个传递给SET()的值或者一个回调函数的返回值。注意大小写

limit_choice_to: 类似一个过滤的功能。

该参数用于限制外键所能关联的对象，只能用于Django的ModelForm（Django的表单模块）和admin后台，对其它场合无限制功能。其值可以是一个字典、Q对象或者一个返回字典或Q对象的函数调用，如下例所示：

staff_member = models.ForeignKey(
    User,
    on_delete=models.CASCADE,
    limit_choices_to={'is_staff': True},
)
 
这样定义，则ModelForm的staff_member字段列表中，只会出现那些is_staff=True的Users对象，这一功能对于admin后台非常有用。

related_name:用于关联对象反向引用模型的名称．上面的实例就是从部门到员工的引用。通常情况下，这个参数我们可以不设置，Django会默认以模型的小写作为反向关联名，上面的反向关联名称对于部门来说就是“employee”。如果不想定义这个名称，可以赋值为“+”。related_name=“+”。

related_query_name：反向关联查询名。

db_constraint：

默认情况下，这个参数被设为True，表示遵循数据库约束，这也是大多数情况下你的选择。如果设为False，那么将无法保证数据的完整性和合法性。在下面的场景中，你可能需要将它设置为False：

• 有历史遗留的不合法数据，没办法的选择
• 你正在分割数据表

当它为False，并且你试图访问一个不存在的关系对象时，会抛出DoesNotExist 异常。

多对多的关系

多对多关系在数据库中也是非常常见的关系类型。如一个应用对应多台主机，一个主机对应多个应用。

多对多关系需要一个位置参数：关联的对象模型。它的用法和外键多对一基本类似。

在数据库后台，Django实际上会额外创建一张用于体现多对多关系的中间表。默认情况下，该表的名称是“多对多字段名+关联对象模型名+一个独一无二的哈希码”，例如‘author_books_9cdf4’，当然你也可以通过db_table选项，自定义表名。

    def __init__(self, to, related_name=None, related_query_name=None,
                 limit_choices_to=None, symmetrical=None, through=None,
                 through_fields=None, db_constraint=True, db_table=None,
                 swappable=True, **kwargs)
 
和外键重复的参数不再说明：

symmetrical：　有点不太理解，把官方文档定义放这里。

Only used in the definition of ManyToManyFields on self. Consider the following model:
 
from django.db import models
 
class Person(models.Model):
    friends = models.ManyToManyField("self")
 
When Django processes this model, it identifies that it has a ManyToManyField on itself, and as a result, it doesn’t add a person_set attribute
 to the Person class. Instead, the ManyToManyField is assumed to be symmetrical – that is, if I am your friend, then you are my friend.
 
If you do not want symmetry in many-to-many relationships with self, set symmetrical to False. This will force Django to add the descriptor 
for the reverse relationship, allowing ManyToManyField relationships to be non-symmetrical.

through：定义中间表。django会自动生成一张表来管理多对多关系的表，但是，如果要手动指定中间表，可以使用该through选项指定表示要使用的中间表的Django模型。

通常情况下这个表有三个字段如下：

id： 中间表的id字段。
模型对象的名+"_id",
被关联模型的名+"_id",
 
例如上面的中间表字段名为：
MariaDB [webinfo]> desc  mysite_application_r;
+----------------+---------+------+-----+---------+----------------+
| Field          | Type    | Null | Key | Default | Extra          |
+----------------+---------+------+-----+---------+----------------+
| id             | int(11) | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| application_id | int(11) | NO   | MUL | NULL    |                |
| host_id        | int(11) | NO   | MUL | NULL    |                |
+----------------+---------+------+-----+---------+----------------+
3 rows in set (0.00 sec)

through_fields： 仅在指定自定义中间表模型时使用。通过官网中的一个实例来说明吧：

from django.db import models
 
class Person(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=50)
 
class Group(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=128)
    members = models.ManyToManyField(
        Person,
        through='Membership',
        through_fields=('group', 'person'),
    )
 
class Membership(models.Model):
    group = models.ForeignKey(Group, on_delete=models.CASCADE)
    person = models.ForeignKey(Person, on_delete=models.CASCADE)
    inviter = models.ForeignKey(
        Person,
        on_delete=models.CASCADE,
        related_name="membership_invites",
    )
    invite_reason = models.CharField(max_length=64)
 
#这个实例中自定义了中间表Membership，但是因为有两个与person相关的外键，django无法判断使用哪一个，因此这时候就必须指定through_fields，
#through_fields是一个二维元组（field1, field2）,其中field1表示发起多对对关系的模型（group），field2表示多对多关系的目标表（person）。

db_table：设置中间表的名称。不指定的话，则使用默认值。

db_constraint：参考外键的相同参数

ManyToManyField多对多字段不支持Django内置的validators验证功能。

null参数对ManyToManyField多对多字段无效！设置null=True毫无意义

一对一

A one-to-one relationship. Conceptually, this is similar to a ForeignKey with unique=True, but the “reverse” side of the relation will directly return a single object.

一对一关系，最有用的就是扩展另一个模型。例如子表通过一对一关联到父表，达到对父表扩充的目的。

from django.conf import settings
from django.db import models
 
class MySpecialUser(models.Model):
    user = models.OneToOneField(
        settings.AUTH_USER_MODEL,
        on_delete=models.CASCADE,
    )
    supervisor = models.OneToOneField(
        settings.AUTH_USER_MODEL,
        on_delete=models.CASCADE,
        related_name='supervisor_of',
    )
 
#如果你没有给一对一关系设置related_name参数，Django将使用当前模型的小写名作为默认值。

OneToOneField一对一关系拥有和多对一外键关系一样的额外可选参数，只是多了一个parent_link参数。