Django学习笔记〇四——数据库ORM的使用（有待修改）

Django框架基本上都是要和数据库结合使用的，我在以前讲过SQLAlchemy框架的使用，Django支持的不是SQLAlchemy，但是也内嵌了ORM框架，可以不需要直接面对数据库编程，而可以通过定义模型类，通过面向对象的方式来实现数据表的增删改查。

点击查看官方的文档

创建表

ORM和DB的对应关系

通过下面的图回顾一下ORM和DB的对应关系

创建数据库

和SQLAlchemy差不多，Django的数据库必须手动创建database。

我们先创建一个名字叫DjangoDB的数据库。

mysql> create database djangoDB charset=utf8;

我们以前讲过ORM的面向对象的思路——ORM和DB的对应关系

创建类——表

那么这个类要放在哪里呢？还记得在上一章讲APP的时候，APP的那个文件夹里有个models的文件么？没错，就是写在这里。

class User(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    name = models.CharField(null=False,max_length=20)
    age = models.IntegerField()

AutoField：自动增长的IntegerField, 不指定时Django会自动创建属性名为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(max_length=)：字符串
参数max_length表示最大字符个数
TextFiled：大文本字段，一般超过4000个字符时使用
IntegerField：整数
DecimalField(max_digits=None, decimal_places=None)：可以指定精度的十进制浮点数
参数max_digits表示总位数
参数decimal_places表示小数位数
FloatField（）：浮点数 
DateField[auto_now=False, auto_now_add=False])：日期
参数auto_now表示每次保存对象时，自动设置该字段为当前时间，用于"最后一次修改"的时间戳，它总是使用当前日期，默认为false
参数auto_now_add表示当对象第一次被创建时自动设置当前时间，用于创建的时间戳，它总是使用当前日期，默认为false
参数auto_now_add和auto_now是相互排斥的，组合将会发生错误
TimeField：参数和DateField一样
DateTimeField：日期时间，参数同DateField
FileField：上传文件字段，以二进制的形式
ImageField：继承于FileField，对上传的内容进行校验，确保是有效的图片

字段类型

null：如果为True，表示允许为空，默认值是False
blank：如果为True，则该字段允许为空白，默认值是False    
对比：null是数据库范畴的概念，blank是表单验证范畴的
db_column：字段的名称，如果未指定，则使用属性的名称（只限于数据库表中的名字，操作数据库还是类属性的名字）
db_index：若值为True, 则在表中会为此字段创建索引，默认值是False（为了优化查询速度 ）
default：默认值，这可以是值或可调用对象。如果可调用，则每次创建新对象时都会调用它。
primary_key：若为True，则该字段会成为模型的主键字段，默认值是False，一般作为AutoField的选项使用
unique：如果为True, 这个字段在表中必须有唯一值，这个值不能重复，默认值是False

字段选项

我们这个类定义了一个具有三个字段的表——id，name和age。注意类的继承,千万不要错了。

数据库配置

下面要对Django进行数据库的配置,,由于我们用的是MySQL ，就要在setting.py文件中对数据库的部分进行配置，配置前的胆码如下图

修改完成应该是这样的

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',   #指定数据库——MySQL
        'HOST':'127.0.0.1',                     #连接IP
        'PORT':3306,                            #端口：3306
        'NAME':'test',                          #database名称
        'USER':'root',                          #用户名
        'PASSWORD':''                           #密码
    }
}

有个问题，Django默认的MySQL的API好像是MySQLdb，但是python3已经不支持了，我们要使用pymysql来替代他，（直接进行表的创建的时候会发现建议我们使用mysqlclient，可以用pip直接安装）

在网上查了查，据说mysqlclient的稳定性不如pymysql，但是效率好像高一些。所以我们还是使用pymysql。要在项目的__init__.py中指明我们所用的API(注意是项目的py文件不是APP的)

#__init__.py文件
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()    #告诉Django用pymysql来替代默认的MySQLdb

生成table

下面就要我们通过mange.py来创建表

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

第一条语句是用来对类进行比较,看看是否有变化，第二条语句是把对应的变化体现在MySQL的表里。执行的效果

第二条指令执行完毕，可以在MySQL里看看创建的表

注意第一个table的名字，就是依据我们的User那个表创建的。我们还可以看一下这个表的结构

是不是跟我们定义的类是一样的！

表的删除和修改

表的修改

如果我们想对表进行修改，或删除，只需要对前面创建的类进行修改后重新执行下面两段代码就可以了

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

我在类最后添加了一个字段，第一个命令后会问是否执行

我们选择1以后会弹出一个python的解释器，按照要求输入

>>> timezone.now

这里有个深坑：

在添加字段的时候会报错：

django.db.utils.InternalError: (1067, "Invalid default value for‘name1’）

上面name1是新建的字段名，据说是字符集存在问题。

就可以了。不过在此期间出现了一堆错误，后来不知道怎么跑了一遍就有好了。

表的删除

如果想删除这个表，只需要把表对应的类注释掉（注意注释掉就可以了，不用删除。）

数据操作

数据的操作我们还是从增删改查四个方面来说

数据添加

数据添加要先实例化一个对象

models.User.objects.create(name="张三")

可以直接用类的objects.create的方式

数据查询

基本查询

1. get()——查询单一结果，如果不存在会抛出模型类DoesNotExist异常
2. all()——查询多个结果
3. count()——查询结果数量。

过滤查询

过滤查询可以实现SQL语句中的where的功能，包括下面的方法

1. filter()——过滤出多个结果
2. exclude()——排除掉符合条件剩下的结果
3. get()——过滤单一结果

过滤查询的条件也是很多种的

 ORM的常用字段

常用字段

ORM的常用字段如下

AutoField(Field)
        - int自增列，必须填入参数 primary_key=True

    BigAutoField(AutoField)
        - bigint自增列，必须填入参数 primary_key=True

        注：当model中如果没有自增列，则自动会创建一个列名为id的列
        from django.db import models

        class UserInfo(models.Model):
            # 自动创建一个列名为id的且为自增的整数列
            username = models.CharField(max_length=32)

        class Group(models.Model):
            # 自定义自增列
            nid = models.AutoField(primary_key=True)
            name = models.CharField(max_length=32)

    SmallIntegerField(IntegerField):
        - 小整数 -32768 ～ 32767

    PositiveSmallIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
        - 正小整数 0 ～ 32767
    IntegerField(Field)
        - 整数列(有符号的) -2147483648 ～ 2147483647

    PositiveIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
        - 正整数 0 ～ 2147483647

    BigIntegerField(IntegerField):
        - 长整型(有符号的) -9223372036854775808 ～ 9223372036854775807

    BooleanField(Field)
        - 布尔值类型

    NullBooleanField(Field):
        - 可以为空的布尔值

    CharField(Field)
        - 字符类型
        - 必须提供max_length参数， max_length表示字符长度

    TextField(Field)
        - 文本类型

    EmailField(CharField)：
        - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证机制

    IPAddressField(Field)
        - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证 IPV4 机制

    GenericIPAddressField(Field)
        - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证 Ipv4和Ipv6
        - 参数：
            protocol，用于指定Ipv4或Ipv6， 'both',"ipv4","ipv6"
            unpack_ipv4， 如果指定为True，则输入::ffff:192.0.2.1时候，可解析为192.0.2.1，开启此功能，需要protocol="both"

    URLField(CharField)
        - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证 URL

    SlugField(CharField)
        - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证支持 字母、数字、下划线、连接符（减号）

    CommaSeparatedIntegerField(CharField)
        - 字符串类型，格式必须为逗号分割的数字

    UUIDField(Field)
        - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供对UUID格式的验证

    FilePathField(Field)
        - 字符串，Django Admin以及ModelForm中提供读取文件夹下文件的功能
        - 参数：
                path,                      文件夹路径
                match=None,                正则匹配
                recursive=False,           递归下面的文件夹
                allow_files=True,          允许文件
                allow_folders=False,       允许文件夹

    FileField(Field)
        - 字符串，路径保存在数据库，文件上传到指定目录
        - 参数：
            upload_to = ""      上传文件的保存路径
            storage = None      存储组件，默认django.core.files.storage.FileSystemStorage

    ImageField(FileField)
        - 字符串，路径保存在数据库，文件上传到指定目录
        - 参数：
            upload_to = ""      上传文件的保存路径
            storage = None      存储组件，默认django.core.files.storage.FileSystemStorage
            width_field=None,   上传图片的高度保存的数据库字段名（字符串）
            height_field=None   上传图片的宽度保存的数据库字段名（字符串）

    DateTimeField(DateField)
        - 日期+时间格式 YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ]

    DateField(DateTimeCheckMixin, Field)
        - 日期格式      YYYY-MM-DD

    TimeField(DateTimeCheckMixin, Field)
        - 时间格式      HH:MM[:ss[.uuuuuu]]

    DurationField(Field)
        - 长整数，时间间隔，数据库中按照bigint存储，ORM中获取的值为datetime.timedelta类型

    FloatField(Field)
        - 浮点型

    DecimalField(Field)
        - 10进制小数
        - 参数：
            max_digits，小数总长度
            decimal_places，小数位长度

    BinaryField(Field)
        - 二进制类型

其中时间和日期的字段有一个方法可以注意一下：

auto_now_add    #每次创建的时候添加当前时间或日期
auto_add    　　 #每次修改的时候更新为当前的时间或日期

自定义字段

ORM内CharField对应的SQL是varchar，如果我们想用定长度的char，还可以使用自定义字段的方法

class FixedCharField(models.Field):
    """
    自定义的char类型的字段类
    """
    def __init__(self, max_length, *args, **kwargs):
        super().__init__(max_length=max_length, *args, **kwargs)
        self.length = max_length

    def db_type(self, connection):
        """
        限定生成数据库表的字段类型为char，长度为length指定的值
        """
        return 'char(%s)' % self.length

class Class(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    title = models.CharField(max_length=25)
    # 使用上面自定义的char类型的字段
    name = FixedCharField(max_length=25)

这个定义实在models.py文件中进行的，在重构了这个数据结构后就可以直接使用了。

ORM字段与数据库实际字段的对应关系

对应关系：
    'AutoField': 'integer AUTO_INCREMENT',
    'BigAutoField': 'bigint AUTO_INCREMENT',
    'BinaryField': 'longblob',
    'BooleanField': 'bool',
    'CharField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'CommaSeparatedIntegerField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'DateField': 'date',
    'DateTimeField': 'datetime',
    'DecimalField': 'numeric(%(max_digits)s, %(decimal_places)s)',
    'DurationField': 'bigint',
    'FileField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'FilePathField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'FloatField': 'double precision',
    'IntegerField': 'integer',
    'BigIntegerField': 'bigint',
    'IPAddressField': 'char(15)',
    'GenericIPAddressField': 'char(39)',
    'NullBooleanField': 'bool',
    'OneToOneField': 'integer',
    'PositiveIntegerField': 'integer UNSIGNED',
    'PositiveSmallIntegerField': 'smallint UNSIGNED',
    'SlugField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'SmallIntegerField': 'smallint',
    'TextField': 'longtext',
    'TimeField': 'time',
    'UUIDField': 'char(32)',

字段的参数

null

null=True时表示字段可以为空

unique

unique=True时表示该字段在表中是唯一的

db_index

db_index=True时表示为此字段设置索引

default

指定默认值

关系字段

ForeignKey

ForeignKey表示外键关系，一般把ForeignKey设置在一对多中多的一方。

OneToOneField

一对一字段，通常用来扩展已有字段

ManyToManyField

多对多的关联关系，在 数据库中通过第三张表来建立关联关系。一般把ManyToManyField放在正向查询较频繁的一方。