Django：（07）数据库

一、ORM框架

ORM ，Object relational mapping 对象关系映射。

把类和数据库表对应，把对象和表记录对应，通过类和对象操作数据库表中的数据，而不需要编写SQL语句。

Django框架实现了ORM 功能：

• 不需要直接面向数据库编程，通过模型类和对象完成数据表的增删改查操作；
• 自动生成数据库表；
• 通过配置切换使用不同的数据库。

ORM 开发步骤：

1. 配置数据库
2. 定义模型类 (models.py)
3. 执行迁移命令，生成数据库表
4. 通过模型类和对象操作数据库

二、数据库的配置

• 手动创建 MySQL 数据库：

create database 数据库名 charset=utf8;

• 在与项目 setting.py 文件中配置使用mysql；
• 在python虚拟环境下安装 MySQL 驱动

pip install pymysql

• 在 与项目同名的包 下的 __init__.py 文件中，初始化MySQL驱动

pymysql.install_as_MySQLdb()

四、迁移命令的使用

• 打开终端，进入到项目manage.py所在目录下
• 生成迁移文件

python manage.py makemigrations

• 生成数据库表

python manage.py migrate

三、定义模型类

（1）定义属性

• 模型类属性与表字段一 一对应
• 定义属性时，需要指定字段类型，通过字段类型的参数指定选项，格式如下：

属性名 = models.字段类型(字段选项)

• 属性名不能是python的保留关键字
• 属性名不能使用连续的下划线（这是由django的查询方式决定的）

（2）主键

主键：primary key，简写 pk
不需要主动定义，django会自动生成自增长的主键，属性名叫 id,
如果开发者自己定义了主键，则django不会再生成默认的主键

（3）表名

应用名小写_模型类名小写

（4）字段类型

类型	说明
AutoField	自动增长的IntegerField，通常不用指定，不指定时Django会自动创建名为id的自动增长属性
BooleanField	布尔字段，值为True或False
NullBooleanField	支持Null、True、False三种值
CharField	字符串，必须指定：max_length，表示最大字符个数
TextField	大文本字段，一般超过4000个字符时使用
IntegerField	整数
DecimalField	十进制浮点数，用python中的Decimal实例来表示 必须指定： max_digits总位数，decimal_places小数位数。
FloatField	浮点数
DateField	日期  1） 参数auto_now表示每次修改保存对象时，自动设置该字段为当前时间，用于保存"最后一次修改"时间，默认为False；  2） 参数auto_now_add表示当对象第一次被创建时自动设置保存当前时间，用于保存"创建时间"时间，默认为值为False;  3） 参数auto_now_add和auto_now是相互排斥的，不能同时用到一个属性中
TimeField	时间，参数同DateField
DateTimeField	日期时间，参数同DateField
FileField	上传文件字段
ImageField	继承于FileField，对上传的内容进行校验，确保是有效的图片

（5）字段选项

选项	默认值	描述	是否要迁移修改表结构
null	False	True表示表字段允许为空	是
unique	False	True表示表字段不能重复	是
db_column	属性名称	表字段名称	是
primary_key	False	True表示字段设置为了主键，一般作为AutoField的选项使用	是
default	-	默认值	否
blank	False	在django管理后台新增或编辑一条表数据时，该字段是否允许为空； null是数据库范畴的概念，blank是表单验证范畴的	否
choices	-	在django管理后台新增或编辑一条表数据时，该字段显示为下拉框，默认为编辑框	否

（6）外键

关系型数据库的关系包括三种类型

• ForeignKey： 一对多，将 关联属性 定义在多的一端中
• ManyToManyField： 多对多，将 关联属性 定义任意一方中
• OneToOneField： 一对一，将 关联属性 定义在任意一方中

（7）定义一个模型类

1、需求：

保存部门-员工数据

• 部门类（Department）

  • 部门名称： name
  • 部门成立时间: create_date
  • 逻辑删除标识：is_delete

• 员工类(Employee)

  • 姓名: name
  • 年龄: age
  • 性别: sex
  • 工资: salary
  • 入职时间： hire_date
  • 备注信息: comment

2、代码：

class Department(models.Model):
    """部门类"""

    # 部门名称：字符串类型(必须要指定最大长度)
    name = models.CharField(max_length=)
    # 部门成立时间: 日期类型
    create_date = models.DateField(auto_now_add=True)
    # 逻辑删除标识：标识部门是否删除
    is_delete = models.BooleanField(default=False)

    def __str__(self):
        return self.name

    class Meta:
        # 指定表名
        db_table = 'department'

class Employee(models.Model):
    """员工类"""

    choices_gender = (
        (, '男'),
        (, '女'),
    )

    name = models.CharField(max_length=)
    age = models.IntegerField()
    gender = models.IntegerField(default=, choices=choices_gender)
    # 工资：浮点类型（必须要指定两个选项）
    salary = models.DecimalField(max_digits=, decimal_places=)
    # 备注信息: 可以为空
    comment = models.CharField(max_length=, null=True, blank=True)
    # 员工入职时间
    hire_date = models.DateField(auto_now_add=True)
    # 一对多的外键：员工所属部门 department_id
    department = models.ForeignKey('Department')

    def __str__(self):
        return self.name

    class Meta:
        # 指定表名
        db_table = 'employee'

四、执行迁移命令，生成数据库表

• 打开终端，进入到项目manage.py所在目录下
• 生成迁移文件

python manage.py makemigrations

• 生成数据库表

python manage.py migrate

• 默认数据库为 sqlite3，数据库名为：db.sqlite3，可在配置中设置为自定义。

五、通过模型类和对象操作数据库

（1）模型类管理器Manager的作用

每个模型类默认都有一个叫 objects 的类属性，它由django自动生成
我们把 objects 称为 模型管理器，其类型为： django.db.models.manager.Manager
通过objects属性，可以实现对数据库相关的操作

objects管理器中的方法	返回类型	作用
模型类.objects.create()	模型类对象	创建一个对象（新增一条数据）
模型类.objects.get()	模型对象	查询一个对象，且只能有一个:  如果查到多条数据，则报：MultipleObjectsReturned  如果查询不到数据，则报：DoesNotExist
模型类.objects.all()	QuerySet	查询所有的对象
模型类.objects.count()	数字	查询总共有多少条数据
模型类.objects.filter()	QuerySet	查询满足条件的对象
模型类.objects.exclude()	QuerySet	查询不满条件的对象
模型类.objects.order_by()	QuerySet	对查询结果集进行排序
模型类.objects.aggregate()	字典，例如： {'salary__avg': 9500.0}	进行聚合操作 Sum, Count, Max, Min, Avg

（2）查询集QuerySet的特点

1、基本使用

当调用模型管理器的 all, filter, exclude, order_by等方法时，返回的是一个 QuerySet 对象，表示从数据库查询到的数据集合；

objects管理器中的方法	返回类型	作用
模型类.objects.all()	QuerySet	查询所有的对象
模型类.objects.filter()	QuerySet	查询满足条件的对象
模型类.objects.exclude()	QuerySet	查询不满条件的对象
模型类.objects.order_by()	QuerySet	对查询结果集进行排序

QuerySet 提供的方法（支持链式写法）

QuerySet方法	返回类型	作用
get()	模型对象	查询一个对象，且只能有一个:  如果查到多条数据，则报：MultipleObjectsReturned  如果查询不到数据，则报：DoesNotExist
all()	QuerySet	查询所有的对象
count()	数字	查询总共有多少条数据
filter()	QuerySet	查询满足条件的对象
exclude()	QuerySet	查询不满条件的对象
order_by()	QuerySet	对查询结果集进行排序
aggregate()	字典，例如： {'salary__avg': 9500.0}	进行聚合操作 Sum, Count, Max, Min, Avg
exists()	布尔型	True表示有查询集中有数据，否则没有

支持 下标 和 切片 操作
query_set[0]：取出查询集中的第一条数据，不存在会抛IndexError异常
query_set[0：2]：切片操作得到另一个新的QuerySet
注意：下标不能为负数

2、查询集的两大特性

惰性查询：
创建查询集时不会访问数据库，操作查询集中的数据时才会访问；
操作查询集指 下标、切片、迭代操作，与if合用 等

缓存功能：
当遍历（迭代）访问查询集 所有数据，会缓存查询集所有数据，当再次操作该查询集中的数据时，将会使用缓存；
如果只是访问查询集 部分数据（下标或切片）不会缓存

（3）用ORM进行数据库的增删改查

增

模型类对象.save()
模型类.objects.create(属性1=值1，属性2=值2, ...)

删

模型类对象.delete()
模型类.filter(条件).delete()

改

模型类对象.save()
模型类.filter(条件).update(属性1=值1，属性2=值2， ...)

查

条件查询
调用 filter方法： 模型类.objects.filter(模型类属性名__条件名=值)
返回包含查询结果数据的 QuerySet 对象
F对象
F对象：比较表中的两个字段，接收的参数为一个字符串
用法： F('属性名')
　　比如：成绩表.objects.filter(语文__gt=F('数学'))
　　需要导包： from django.db.models import F
Q对象
作用： 对查询条件进行 与 或 非 （& | ~） 的逻辑操作
用法： 先导入 from django.db.models import Q
　　与： Q(查询条件1) & Q(查询条件2)
　　或： Q(查询条件1) | Q(查询条件2)
　　非： ~Q(查询条件)
聚合
作用： 聚合操作，对多行查询结果中的一列进行操作，返回一个值
用法： 模型类.objects.aggregate（聚合类（'属性名'））
　　常用聚合类有：Sum, Count, Max, Min, Avg等
　　返回值是一个字典, 格式： {'属性名__聚合函数': 值}
　　使用时需要先导入聚合类： from django.db.models import Sum, Count, Max, Min, Avg
排序
作用： 对查询结果进行排序，默认为升序
用法：
　　升序： 模型类.objects.order_by('属性名')
　　降序： 模型类.objects.order_by('-属性名')
关联查询
通过 对象 进行关联查询
　　由 一类对象 查询 多类对象： 一类对象.多类名小写_set.all()
　　由 多类对象 查询 一类对象： 多类对象.关联属性
通过模型类实现上述两个案例
　　一类名.objects.filter(多类名小写__多类属性名__条件名=值)
　　多类名.objects.filter(关联属性__一类属性名__条件名=值)

推荐阅读：《Django模型》http://www.runoob.com/django/django-model.html