• 二、ORM表模型
  • 本文链接:数据库与ORM - 肖峰

    其他文章:Django之ORM - 肖峰

    一、数据库的配置

    1 django默认支持sqlite,mysql, oracle,postgresql数据库。

    sqlite

    ​ django默认使用sqlite的数据库,默认自带sqlite的数据库驱动 。

        引擎名称:django.db.backends.sqlite3

    mysql

    ​ 引擎名称:django.db.backends.mysql

    2 mysql驱动程序

    • MySQLdb(mysql python)
    • mysqlclient
    • MySQL
    • PyMySQL(纯python的mysql驱动程序)

    3 在django的项目中会默认使用sqlite数据库,在settings里有如下设置:


    如果我们想要更改数据库,需要修改如下:

    1. DATABASES = {
    2. 'default': {
    3. 'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
    4. 'NAME': 'books', #你的数据库名称
    5. 'USER': 'root', #你的数据库用户名
    6. 'PASSWORD': '', #你的数据库密码
    7. 'HOST': '', #你的数据库主机,留空默认为localhost
    8. 'PORT': '3306', #你的数据库端口
    9. }
    10. }

    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''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,我们只需要找到项目名文件下的__init__,在里面写入:

    1. import pymysql
    2. pymysql.install_as_MySQLdb()

    二、ORM表模型

    表(模型)的创建:

    实例:我们来假定下面这些概念,字段和关系

    作者模型:一个作者有姓名

    作者详细模型:把作者的详情放到详情表,包含性别email地址出生日期作者详情模型作者模型之间是一对一的关系(one-to-one)(类似于每个人和他的身份证之间的关系),在大多数情况下我们没有必要将他们拆分成两张表,这里只是引出一对一的概念。

    出版商模型:出版商有名称地址,所在城市国家网站

    书籍模型:书籍有书名价格出版日期,一本书可能会有多个作者,一个作者也可以写多本书,所以作者和书籍的关系就是多对多的关联关系(many-to-many),一本书只应该由一个出版商出版,所以出版商和书籍是一对多关联关系(one-to-many),也被称作外键。

    1. from django.db import models
    2. class Publisher(models.Model):
    3. name = models.CharField(max_length=30, verbose_name="名称")
    4. address = models.CharField("地址", max_length=50)
    5. city = models.CharField('城市',max_length=60)
    6. state_province = models.CharField(max_length=30)
    7. country = models.CharField(max_length=50)
    8. website = models.URLField()
    9. class Meta:
    10. verbose_name = '出版商'
    11. verbose_name_plural = verbose_name
    12. def __str__(self):
    13. return self.name
    14. class Author(models.Model):
    15. name = models.CharField(max_length=30)
    16. def __str__(self):
    17. return self.name
    18. class AuthorDetail(models.Model):
    19. sex = models.BooleanField(max_length=1, choices=((0, '男'),(1, '女'),))
    20. email = models.EmailField()
    21. address = models.CharField(max_length=50)
    22. birthday = models.DateField()
    23. author = models.OneToOneField(Author)
    24. class Book(models.Model):
    25. title = models.CharField(max_length=100)
    26. authors = models.ManyToManyField(Author)
    27. publisher = models.ForeignKey(Publisher)
    28. publication_date = models.DateField()
    29. price=models.DecimalField(max_digits=5,decimal_places=2,default=10)
    30. def __str__(self):
    31. return self.title

    分析代码:

    每个数据模型都是django.db.models.Model的子类,它的父类Model包含了所有必要的和数据库交互的方法。并提供了一个简洁漂亮的定义数据库字段的语法。

    每个模型相当于单个数据库表(多对多关系例外,会多生成一张关系表),每个属性也是这个表中的字段。属性名就是字段名,它的类型(例如CharField)相当于数据库的字段类型(例如varchar)。大家可以留意下其它的类型都和数据库里的什么字段对应。

    模型之间的三种关系:一对一,一对多,多对多。

    ​ 一对一:实质就是在主外键(author_id就是foreign key)的关系基础上,给外键加了一个UNIQUE=True的属性;

    ​ 一对多:就是主外键关系;(foreign key

    ​ 多对多:(ManyToManyField) 自动创建第三张表(当然我们也可以自己创建第三张表:两个foreign key)

    1.ORM之增(create、save)

    1. from app01.models import *
    2. #create方式一:
    3. Author.objects.create(name='Alvin')
    4. #create方式二:
    5. Author.objects.create(**{"name":"alex"})
    6. #save方式一:
    7. author=Author(name="alvin")
    8. author.save()
    9. #save方式二:
    10. author=Author()
    11. author.name="alvin"
    12. author.save()

    重点来了------->那么如何创建存在一对多或多对多关系的一本书的信息呢?(如何处理外键关系的字段如一对多的publisher和多对多的authors)

    一对多(ForeignKey):

    1. #方式一: 由于绑定一对多的字段,比如publish,存到数据库中的字段名叫publish_id,所以我们可以直接给这个
    2. # 字段设定对应值:
    3. Book.objects.create(
    4. title='php',
    5. publisher_id=2,#这里的2是指为该book对象绑定了Publisher表中id=2的行对象
    6. publication_date='2017-7-7',
    7. price=99
    8. )
    9. #方式二:
    10. # 第<1>步:先获取要绑定的Publisher对象:
    11. pub_obj=Publisher(
    12. name='河大出版社',
    13. address='保定',
    14. city='保定',
    15. state_province='河北',
    16. country='China',
    17. website='http://www.hbu.com'),
    18. OR
    19. pub_obj=Publisher.objects.get(id=1),
    20. )
    21. # 第<2>步:将 publisher_id=2 改为 publisher=pub_obj
    22. Book.objects.create(
    23. title='php',
    24. publisher=pub_obj, #添加的为出版社对象时不使用**_id了
    25. publication_date='2017-7-7',
    26. price=99
    27. )

    多对多(ManyToManyField()):

    方式一:取出要添加的作者对象列表,通过一本书籍的<ManyToManyDescriptor object>.add方法添加作者对象。

    1. author1=Author.objects.get(id=1)
    2. author2=Author.objects.filter(name='alvin')[0]
    3. book=Book.objects.get(id=1)
    4. book.authors.add(author1,author2)
    5. #等同于:
    6. book.authors.add(*[author1,author2])
    7. book.authors.remove(*[author1,author2])

    方式二:取出要添加的书籍对象列表,通过一个作者对象的.book_set.add(*book)添加书籍对象。

    1. book=models.Book.objects.filter(id__gt=1)
    2. authors=models.Author.objects.filter(id=1)[0]
    3. authors.book_set.add(*book)
    4. authors.book_set.remove(*book)

    方式三:取出书籍或者作者对象,直接添加对应的id

    1. book.authors.add(1) #book.authors.add(1,2) 可一次添加多个id,已存在的id不会重复添加
    2. book.authors.remove(1)
    3. authors.book_set.add(1)
    4. authors.book_set.remove(1)
    1. #注意: 如果第三张表是通过models.ManyToManyField()自动创建的,那么绑定关系只有上面一种方式
    2. #如果第三张表是自己创建的:
    3. class Book2Author(models.Model):
    4. author=models.ForeignKey("Author")
    5. Book= models.ForeignKey("Book")
    6. #那么就还有一种方式:
    7. author_obj=models.Author.objects.filter(id=2)[0]
    8. book_obj =models.Book.objects.filter(id=3)[0]
    9. s=models.Book2Author.objects.create(author_id=1,Book_id=2)
    10. s.save()
    11. s=models.Book2Author(author=author_obj,Book_id=1)
    12. s.save()

    2、ORM之删(delete)

    1. >>> Book.objects.filter(id=1).delete()
    2. (3, {'app01.Book_authors': 2, 'app01.Book': 1})

    我们表面上删除了一条信息,实际却删除了三条,因为我们删除的这本书在Book_authors表中有两条相关信息,这种删除方式就是django默认的级联删除

    3、ORM之改(update和save)

    实例:

    注意:

    第二种方式修改不能用get的原因是:update是QuerySet对象的方法,get返回的是一个model对象,它没有update方法,而filter返回的是一个QuerySet对象(filter里面的条件可能有多个条件符合,比如name='alvin',可能有两个name='alvin'的行数据)。

    在“插入和更新数据”小节中,我们有提到模型的save()方法,这个方法会更新一行里的所有列。 而某些情况下,我们只需要更新行里的某几列。

    1. #---------------- update方法直接设定对应属性----------------
    2. models.Book.objects.filter(id=3).update(title="PHP")
    3. #sql:
    4. #UPDATE "app01_book" SET "title" = 'PHP' WHERE "app01_book"."id" = 3; args=('PHP', 3)
    5. #--------------- save方法会将所有属性重新设定一遍,效率低-----------
    6. obj=models.Book.objects.filter(id=3)[0]
    7. obj.title="Python"
    8. obj.save()
    9. # SELECT "app01_book"."id", "app01_book"."title", "app01_book"."price",
    10. # "app01_book"."color", "app01_book"."page_num",
    11. # "app01_book"."publisher_id" FROM "app01_book" WHERE "app01_book"."id" = 3 LIMIT 1;
    12. #
    13. # UPDATE "app01_book" SET "title" = 'Python', "price" = 3333, "color" = 'red', "page_num" = 556,
    14. # "publisher_id" = 1 WHERE "app01_book"."id" = 3;

    此外,update()方法对于任何结果集(QuerySet)均有效,这意味着你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。

    注意,这里因为update返回的是一个整形,所以没法用query属性;对于每次创建一个对象,想显示对应的raw sql,需要在settings加上日志记录部分:

    1. LOGGING = {
    2. 'version': 1,
    3. 'disable_existing_loggers': False,
    4. 'handlers': {
    5. 'console':{
    6. 'level':'DEBUG',
    7. 'class':'logging.StreamHandler',
    8. },
    9. },
    10. 'loggers': {
    11. 'django.db.backends': {
    12. 'handlers': ['console'],
    13. 'propagate': True,
    14. 'level':'DEBUG',
    15. },
    16. }
    17. }

    4、ORM之查(filter和value)

    1.查询API

    1. # 查询相关API:
    2. <1>filter(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件相匹配的对象
    3. <2>all(): 查询所有结果
    4. <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。
    5. #-----------下面的方法都是对查询的结果再进行处理:比如 objects.filter.values()--------
    6. <4>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
    7. <5>exclude(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件不匹配的对象
    8. <6>order_by(*field): 对查询结果排序
    9. <7>reverse(): 对查询结果反向排序
    10. <8>distinct(): 从返回结果中剔除重复纪录
    11. <9>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
    12. <10>count(): 返回数据库中匹配查询(QuerySet)的对象数量。
    13. <11>first(): 返回第一条记录
    14. <12>last(): 返回最后一条记录
    15. <13>exists(): 如果QuerySet包含数据,就返回True,否则返回False

    双下划线(__)单表查询:

    1. #---------------了不起的双下划线(__)之单表条件查询----------------
    2. models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1) # 获取id大于1 且 小于10的值
    3. models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33]) # 获取id等于11、22、33的数据
    4. models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33]) # not in
    5. models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")
    6. models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感
    7. models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2]) # 范围bettwen and
    8. # startswith,istartswith, endswith, iendswith,

    2.QuerySet与惰性机制

    所谓惰性机制:Publisher.objects.all()或者.filter()等都只是返回了一个QuerySet(查询结果集对象),它并不会马上执行sql,而是当调用QuerySet的时候才执行。

    QuerySet特点:

    ​ 可迭代的

    ​ 可切片

    1. objs=models.Book.objects.all() #[obj1,obj2,ob3...]
    2. # QuerySet: 可迭代
    3. for obj in objs:#每一obj就是一个行对象
    4. print("obj:",obj)
    5. # QuerySet: 可切片
    6. print(objs[1])
    7. print(objs[1:4])
    8. print(objs[::-1])

    QuerySet的高效使用:

    Django的queryset是惰性的

    ​ Django的queryset对应于数据库的若干记录(row),通过可选的查询来过滤。例如,下面的代码会得到数据库中名字为‘Dave’的所有的人:person_set = Person.objects.filter(first_name="Dave")
    ​ 上面的代码并没有运行任何的数据库查询。你可以使用person_set,给它加上一些过滤条件,或者将它传给某个函数,这些操作都不会发送给数据库。这是对的,因为数据库查询是显著影响web应用性能的因素之一。

    要真正从数据库获得数据,你可以遍历queryset或者使用if queryset,总之你用到数据时就会执行sql.为了验证这些,需要在settings里加入LOGGING(验证方式)

    1. obj=models.Book.objects.filter(id=3)
    2. # for i in obj:
    3. # print(i)
    4. # if obj:
    5. # print("ok")

    queryset是具有cache的当你遍历queryset时,所有匹配的记录会从数据库获取,然后转换成Django的model。这被称为执行(evaluation).这些model会保存在queryset内置的cache中,这样如果你再次遍历这个queryset,你不需要重复运行通用的查询。

    1. obj=models.Book.objects.filter(id=3)
    2. # for i in obj:
    3. # print(i)
    4. ## models.Book.objects.filter(id=3).update(title="GO")
    5. ## obj_new=models.Book.objects.filter(id=3)
    6. # for i in obj:
    7. # print(i) #LOGGING只会打印一次

    简单的使用if语句进行判断也会完全执行整个queryset并且把数据放入cache,虽然你并不需要这些数据!为了避免这个,可以用exists()方法来检查是否有数据:

    1. obj = Book.objects.filter(id=4)
    2. # exists()的检查可以避免数据放入queryset的cache。
    3. if obj.exists():
    4. print("hello world!")

    当queryset非常巨大时,cache会成为问题处理成千上万的记录时,将它们一次装入内存是很浪费的。更糟糕的是,巨大的queryset可能会锁住系统进程,让你的程序濒临崩溃。要避免在遍历数据的同时产生queryset cache,可以使用iterator()方法来获取数据,处理完数据就将其丢弃。

    1. objs = Book.objects.all().iterator()
    2. # iterator()可以一次只从数据库获取少量数据,这样可以节省内存
    3. for obj in objs:
    4. print(obj.name)
    5. #BUT,再次遍历没有打印,因为迭代器已经在上一次遍历(next)到最后一次了,没得遍历了
    6. for obj in objs:
    7. print(obj.name)
    8. #当然,使用iterator()方法来防止生成cache,意味着遍历同一个queryset时会重复执行查询。所以使用iterator()的时候要当心,确保你的代码在操作一个大的queryset时没有重复执行查询。

    总结:
    queryset的cache是用于减少程序对数据库的查询,在通常的使用下会保证只有在需要的时候才会查询数据库。使用exists()和iterator()方法可以优化程序对内存的使用。不过,由于它们并不会生成queryset cache,可能会造成额外的数据库查询。

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