django-强大的ORM

一、ORM简介

（对象关系映射：object relationship mapping）

• MVC框架中包括一个重要的部分，就是ORM，它实现了数据模型与数据库的解耦，即数据模型的设计不需要依赖于特定的数据库，通过简单的配置就可以轻松更换数据库
• ORM是“对象-关系-映射”的简称，主要任务是：
  • 根据对象的类型生成表结构
  • 将对象、列表的操作，转换为sql语句
  • 将sql查询到的结果转换为对象、列表（其实这里说列表并不合适，有过django开发经验的应该都会知道其实是一种queryset对象，而queryset对象提供的api也与列表或者集合大不不同）
• 这极大的减轻了开发人员的工作量，不需要面对因数据库变更而导致的无效劳动
• Django中的模型包含存储数据的字段和约束，对应着数据库中唯一的表

二、ORM操作以及Queryset API

这里主要解释ORM的各种操作，以及Queryset类型对应的各种接口参数不同对应的sql语句。

1、基本操作

# 获取所有数据，对应SQL：select * from User
User.objects.all()

# 匹配，对应SQL：select * from User where name = '蔚蓝'
User.objects.filter(name='蔚蓝')

# 不匹配，对应SQL：select * from User where name != '蔚蓝'
User.objects.exclude(name='蔚蓝')

# 获取单条数据（有且仅有一条，id唯一），对应SQL：select * from User where id = 724
User.objects.get(id=123)

2、常用操作

# 获取总数，对应SQL：select count(1) from User
User.objects.count()

# 获取总数，对应SQL：select count(1) from User where name = '蔚蓝'
User.objects.filter(name='蔚蓝').count()

# 大于，>，对应SQL：select * from User where id > 724
User.objects.filter(id__gt=724)

# 大于等于，>=，对应SQL：select * from User where id >= 724
User.objects.filter(id__gte=724)

# 小于，<，对应SQL：select * from User where id < 724
User.objects.filter(id__lt=724)

# 小于等于，<=，对应SQL：select * from User where id <= 724
User.objects.filter(id__lte=724)

# 同时大于和小于， 1 < id < 10，对应SQL：select * from User where id > 1 and id < 10
User.objects.filter(id__gt=1, id__lt=10)

# 包含，in，对应SQL：select * from User where id in (11,22,33)
User.objects.filter(id__in=[11, 22, 33])

# 不包含，not in，对应SQL：select * from User where id not in (11,22,33)
User.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33])

# 为空：isnull=True，对应SQL：select * from User where pub_date is null
User.objects.filter(pub_date__isnull=True)

# 不为空：isnull=False，对应SQL：select * from User where pub_date is not null
User.objects.filter(pub_date__isnull=True)

# 匹配，like，大小写敏感，对应SQL：select * from User where name like '%sre%'，SQL中大小写不敏感
User.objects.filter(name__contains="sre")

# 匹配，like，大小写不敏感，对应SQL：select * from User where name like '%sre%'，SQL中大小写不敏感
User.objects.filter(name__icontains="sre")

# 不匹配，大小写敏感，对应SQL：select * from User where name not like '%sre%'，SQL中大小写不敏感
User.objects.exclude(name__contains="sre")

# 不匹配，大小写不敏感，对应SQL：select * from User where name not like '%sre%'，SQL中大小写不敏感
User.objects.exclude(name__icontains="sre")

# 范围，between and，对应SQL：select * from User where id between 3 and 8
User.objects.filter(id__range=[3, 8])

# 以什么开头，大小写敏感，对应SQL：select * from User where name like 'sh%'，SQL中大小写不敏感
User.objects.filter(name__startswith='sre')

# 以什么开头，大小写不敏感，对应SQL：select * from User where name like 'sh%'，SQL中大小写不敏感
User.objects.filter(name__istartswith='sre')

# 以什么结尾，大小写敏感，对应SQL：select * from User where name like '%sre'，SQL中大小写不敏感
User.objects.filter(name__endswith='sre')

# 以什么结尾，大小写不敏感，对应SQL：select * from User where name like '%sre'，SQL中大小写不敏感
User.objects.filter(name__iendswith='sre')

# 排序，order by，正序，对应SQL：select * from User where name = '蔚蓝' order by id
User.objects.filter(name='蔚蓝').order_by('id')

# 多级排序，order by，先按name进行正序排列，如果name一致则再按照id倒叙排列
User.objects.filter(name='蔚蓝').order_by('name','-id')

# 排序，order by，倒序，对应SQL：select * from User where name = '蔚蓝' order by id desc
User.objects.filter(name='蔚蓝').order_by('-id')

3、进阶操作

# limit，对应SQL：select * from User limit 3;
User.objects.all()[:3]

# limit，取第三条以后的数据，没有对应的SQL，类似的如：select * from User limit 3,10000000，从第3条开始取数据，取10000000条（10000000大于表中数据条数）
User.objects.all()[3:]

# offset，取出结果的第10-20条数据（不包含10，包含20）,也没有对应SQL，参考上边的SQL写法
User.objects.all()[10:20]

# 分组，group by，对应SQL：select username,count(1) from User group by username;
from django.db.models import Count
User.objects.values_list('username').annotate(Count('id'))

# 去重distinct，对应SQL：select distinct(username) from User
User.objects.values('username').distinct().count()

# filter多列、查询多列，对应SQL：select username,fullname from accounts_user
User.objects.values_list('username', 'fullname')

# filter单列、查询单列，正常values_list给出的结果是个列表，里边里边的每条数据对应一个元组，当只查询一列时，可以使用flat标签去掉元组，将每条数据的结果以字符串的形式存储在列表中，从而避免解析元组的麻烦
User.objects.values_list('username', flat=True)

# int字段取最大值、最小值、综合、平均数
from django.db.models import Sum,Count,Max,Min,Avg

User.objects.aggregate(Count(‘id’))
User.objects.aggregate(Sum(‘age’))

4、时间字段

# 匹配日期，date
User.objects.filter(create_time__date=datetime.date(2018, 8, 1))
User.objects.filter(create_time__date__gt=datetime.date(2018, 8, 2))

# 匹配年，year
User.objects.filter(create_time__year=2018)
User.objects.filter(create_time__year__gte=2018)

# 匹配月，month
User.objects.filter(create_time__month__gt=7)
User.objects.filter(create_time__month__gte=7)

# 匹配日，day
User.objects.filter(create_time__day=8)
User.objects.filter(create_time__day__gte=8)

# 匹配周，week_day
 User.objects.filter(create_time__week_day=2)
User.objects.filter(create_time__week_day__gte=2)

# 匹配时，hour
User.objects.filter(create_time__hour=9)
User.objects.filter(create_time__hour__gte=9)

# 匹配分，minute
User.objects.filter(create_time__minute=15)
User.objects.filter(create_time__minute_gt=15)

# 匹配秒，second
User.objects.filter(create_time__second=15)
User.objects.filter(create_time__second__gte=15)

# 按天统计归档
today = datetime.date.today()
select = {'day': connection.ops.date_trunc_sql('day', 'create_time')}
deploy_date_count = Task.objects.filter(
    create_time__range=(today - datetime.timedelta(days=7), today)
).extra(select=select).values('day').annotate(number=Count('id'))

5、Q 的使用

Q对象可以对关键字参数进行封装，从而更好的应用多个查询，可以组合&(and)、|(or)、~(not)操作符

from django.db.models import Q

User.objects.filter(
    Q(role__startswith='sre_'),
    Q(name='散人') | Q(name='`蔚蓝')
)

对应的SQL语句
select * from User where role like 'sre_%' and (name='散人' or name='蔚蓝')

通常更多的时候我们用Q来做搜索逻辑，比如前台搜索框输入一个字符，后台去数据库中检索标题或内容中是否包含

_s = request.GET.get('search')

_t = Blog.objects.all()
if _s:
    _t = _t.filter(
        Q(title__icontains=_s) |
        Q(content__icontains=_s)
    )

return _t

6、外键：ForeignKey

表结构：

class Role(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=16, unique=True)

class User(models.Model):
    username = models.EmailField(max_length=255, unique=True)
    role = models.ForeignKey(Role, on_delete=models.CASCADE)

正向查询:

# 查询用户的角色名
_t = User.objects.get(username='蔚蓝')
_t.role.name

反向查询：

# 查询角色下包含的所有用户
_t = Role.objects.get(name='Role03')
_t.user_set.all()

另一种反向查询的方法：

_t = Role.objects.get(name='Role03')

这种方法比上一种_set的方法查询速度要快

User.objects.filter(role=_t)

第三种反向查询的方法：

如果外键字段有related_name属性，例如models如下：

class User(models.Model):
    username = models.EmailField(max_length=255, unique=True)
    role = models.ForeignKey(Role, on_delete=models.CASCADE,related_name='roleUsers')
那么可以直接用related_name属性取到某角色的所有用户

_t = Role.objects.get(name = 'Role03')
_t.roleUsers.all()

7、M2M：ManyToManyField

表结构：

class Group(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=16, unique=True)

class User(models.Model):
    username = models.CharField(max_length=255, unique=True)
    groups = models.ManyToManyField(Group, related_name='groupUsers')

正向查询:

# 查询用户隶属组
_t = User.objects.get(username = '蔚蓝')
_t.groups.all()

反向查询：

# 查询组包含用户
_t = Group.objects.get(name = 'groupC')
_t.user_set.all()

同样M2M字段如果有related_name属性，那么可以直接用下边的方式反查

_t = Group.objects.get(name = 'groupC')
_t.groupUsers.all()

8、get_object_or_404

正常如果我们要去数据库里搜索某一条数据时，通常使用下边的方法：

_t = User.objects.get(id=734)

但当id=724的数据不存在时，程序将会抛出一个错误

abcer.models.DoesNotExist: User matching query does not exist.

为了程序兼容和异常判断，我们可以使用下边两种方式:

方式一：get改为filter

_t = User.objects.filter(id=724)

取出_t之后再去判断_t是否存在

方式二：使用get_object_or_404

from django.shortcuts import get_object_or_404

_t = get_object_or_404(User, id=724)
# get_object_or_404方法，它会先调用django的get方法，如果查询的对象不存在的话，则抛出一个Http404的异常

实现方法类似于下边这样：

from django.http import Http404

try:
    _t = User.objects.get(id=724)
except User.DoesNotExist:
    raise Http404

9、get_or_create

顾名思义，查找一个对象如果不存在则创建，如下：

object, created = User.objects.get_or_create(username='蔚蓝')

返回一个由object和created组成的元组，其中object就是一个查询到的或者是被创建的对象，created是一个表示是否创建了新对象的布尔值

实现方式类似于下边这样：

try:
    object = User.objects.get(username='蔚蓝')

    created = False
exception User.DoesNoExist:
    object = User(username='蔚蓝')
    object.save()

    created = True

returen object, created

补充：上面提到了get_or_create是如果查找不到就创建，那么想要进行更新一条记录，如果如果没有就创建呢？显然就是update_or_create。

10、执行原生SQL

Django中能用ORM的就用它ORM吧，不建议执行原生SQL，可能会有一些安全问题，如果实在是SQL太复杂ORM实现不了，那就看看下边执行原生SQL的方法，跟直接使用pymysql基本一致了

from django.db import connection

with connection.cursor() as cursor:
    cursor.execute('select * from accounts_User')
    row = cursor.fetchall()

return row

注意这里表名字要用app名+下划线+model名的方式

三、总结

有了django强大的orm和queryset提供的多种api，我们可以基于数据库中的数据做各种增删改查，根据条件过滤筛选排序，省去了自己在视图函数中写业务逻辑的麻烦，即使提供的方法不能满足要求，也可以自己利用数据库驱动，书写原生SQL语句对数据库操作，十分方便。数据库可以是各种关系型数据库，mysql ，django自带的小型sqlite，或者是SQL Server等。只需在settings配置文件中，配置数据库文件即可。