Django 之 ORM 字段和字段参数

ORM介绍

ORM概念

对象关系映射（Object Relational Mapping，简称ORM）模式是一种为了解决面向对象与关系数据库存在的互不匹配的现象的技术。

简单的说，ORM是通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据，将程序中的对象自动持久化到关系数据库中。

ORM在业务逻辑层和数据库层之间充当了桥梁的作用。

ORM的优势

ORM解决的主要问题是对象和关系的映射。它通常把一个类和一个表一一对应，类的每个实例对应表中的一条记录，类的每个属性对应表中的每个字段。

ORM提供了对数据库的映射，不用直接编写SQL代码，只需像操作对象一样从数据库操作数据。

让软件开发人员专注于业务逻辑的处理，提高了开发效率。

ORM的劣势

ORM的缺点是会在一定程度上牺牲程序的执行效率。

ORM用多了SQL语句就不会写了，关系数据库相关技能退化...

ORM基本表结构

from django.db import models

class userinfo(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)
    email = models.EmailField()
    memo = models.TextField()

Django中的ORM

Django项目使用MySQL数据库

1. 在Django项目的settings.py文件中，配置数据库连接信息：

DATABASES = {
    "default": {
        "ENGINE": "django.db.backends.mysql",
        "NAME": "你的数据库名称",  # 需要自己手动创建数据库
        "USER": "数据库用户名",
        "PASSWORD": "数据库密码",
        "HOST": "数据库IP",
        "POST": 3306
    }
}

2. 在Django项目的__init__.py文件中写如下代码，告诉Django使用pymysql模块连接MySQL数据库:

import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

ORM配置原生sql

LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'handlers': {
        'console':{
            'level':'DEBUG',
            'class':'logging.StreamHandler',
        },
    },
    'loggers': {
        'django.db.backends': {
            'handlers': ['console'],
            'propagate': True,
            'level':'DEBUG',
        },
    }
}

ORM常用字段

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)

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

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

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

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]]

ORM不常用字段

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

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

    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

不常用字段

附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)',

数据库与字段关系

ORM常用字段参数

null                数据库中字段是否可以为空(默认为false)
default             数据库中字段的默认值
unique              数据库中字段是否可以建立唯一索引

verbose_name        Admin中显示的字段名称
blank               Admin中是否允许用户输入为空

choices          

ORM不常用字段参数

db_column           数据库中字段的列名
primary_key         数据库中字段是否为主键
unique_for_date     数据库中字段【日期】部分是否可以建立唯一索引
unique_for_month    数据库中字段【月】部分是否可以建立唯一索引
unique_for_year     数据库中字段【年】部分是否可以建立唯一索引
editable            Admin中是否可以编辑
help_text           Admin中该字段的提示信息

error_messages      自定义错误信息（字典类型），从而定制想要显示的错误信息；
                        字典健：null, blank, invalid, invalid_choice, unique, and unique_for_date
                        如：{'null': "不能为空.", 'invalid': '格式错误'}

validators          自定义错误验证（列表类型），从而定制想要的验证规则
                        from django.core.validators import RegexValidator
                        from django.core.validators import EmailValidator,URLValidator,DecimalValidator,\
                        MaxLengthValidator,MinLengthValidator,MaxValueValidator,MinValueValidator
                        如：
                            test = models.CharField(
                                max_length=32,
                                error_messages={
                                    'c1': '优先错信息1',
                                    'c2': '优先错信息2',
                                    'c3': '优先错信息3',
                                },
                                validators=[
                                    RegexValidator(regex='root_\d+', message='错误了', code='c1'),
                                    RegexValidator(regex='root_112233\d+', message='又错误了', code='c2'),
                                    EmailValidator(message='又错误了', code='c3'), ]
                            )

class Meta的使用

    class UserInfo(models.Model):
        nid = models.AutoField(primary_key=True)
        username = models.CharField(max_length=32)
        class Meta:
            # 数据库中生成的表名称 默认 app名称 + 下划线 + 类名
            db_table = "table_name"

            # 联合索引
            index_together = [
                ("pub_date", "deadline"),
            ]

            # 联合唯一索引
            unique_together = (("driver", "restaurant"),)

            # admin中显示的表名称
            verbose_name

            # verbose_name加s
            verbose_name_plural

一对多字段

models.ForeignKey(其他表)

一对多,将字段建立在多的表中

一对多的字段

ForeignKey(ForeignObject) # ForeignObject(RelatedField)
        to,                         # 要进行关联的表名
        to_field=None,              # 要关联的表中的字段名称
        on_delete=None,             # 当删除关联表中的数据时，当前表与其关联的行的行为
                                        - models.CASCADE，删除关联数据，与之关联也删除
                                        - models.DO_NOTHING，删除关联数据，引发错误IntegrityError
                                        - models.PROTECT，删除关联数据，引发错误ProtectedError
                                        - models.SET_NULL，删除关联数据，与之关联的值设置为null（前提FK字段需要设置为可空）
                                        - models.SET_DEFAULT，删除关联数据，与之关联的值设置为默认值（前提FK字段需要设置默认值）
                                        - models.SET，删除关联数据，
                                                      a. 与之关联的值设置为指定值，设置：models.SET(值)
                                                      b. 与之关联的值设置为可执行对象的返回值，设置：models.SET(可执行对象)

related_name=None,          # 反向操作时，使用的字段名，用于代替 【表名_set】 如： obj.表名_set.all()

limit_choices_to=None,      # 在Admin或ModelForm中显示关联数据时，提供的条件：
                                    # 如：
                                            - limit_choices_to={'nid__gt': 5}
                                            - limit_choices_to=lambda : {'nid__gt': 5}
                                              from django.db.models import Q
                                            - limit_choices_to=Q(nid__gt=10)
                                            - limit_choices_to=Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)
                                            - limit_choices_to=lambda : Q(Q(nid=8) |
                                              Q(nid__gt=10)) & Q(caption='root')

db_constraint=True          # 是否在数据库中创建外键约束
parent_link=False           # 在Admin中是否显示关联数据

多对多字段

ManyToManyField(RelatedField)
        to,                         # 要进行关联的表名
        related_name=None,          # 反向操作时，使用的字段名，用于代替 【表名_set】 如： obj.表名_set.all()
        related_query_name=None,    # 反向操作时，使用的连接前缀，用于替换【表名】     如： models.UserGroup.objects.filter(表名__字段名=1).values('表名__字段名')
 limit_choices_to=None,      # 在Admin或ModelForm中显示关联数据时，提供的条件：
                                    # 如：
                                            - limit_choices_to={'nid__gt': 5}
                                            - limit_choices_to=lambda : {'nid__gt': 5}

                                            from django.db.models import Q
                                            - limit_choices_to=Q(nid__gt=10)
                                            - limit_choices_to=Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)
                                            - limit_choices_to=lambda : Q(Q(nid=8) |
                                             Q(nid__gt=10)) & Q(caption='root')

symmetrical=None,        # 仅用于多对多自关联时，symmetrical用于指定内部是否创建反向操作的字段
                                    # 做如下操作时，不同的symmetrical会有不同的可选字段
                                        models.BB.objects.filter(...)

                                        # 可选字段有：code, id, m1
                                            class BB(models.Model):

                                            code = models.CharField(max_length=12)
                                            m1 = models.ManyToManyField('self',symmetrical=True)

                                        # 可选字段有: bb, code, id, m1
                                            class BB(models.Model):

                                            code = models.CharField(max_length=12)
                                            m1 =
                                        models.ManyToManyField('self',symmetrical=False)

through=None,               # 自定义第三张表时，使用字段用于指定关系表

through_fields=None,        # 自定义第三张表时，使用字段用于指定关系表中那些字段做多对多关系表
                                        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)
db_constraint=True,         # 是否在数据库中创建外键约束
db_table=None,              # 默认创建第三张表时，数据库中表的名称

F

如果我们要对两个字段的值做比较，那该怎么做呢？

Django 提供 F() 来做这样的比较。F() 的实例可以在查询中引用字段，来比较同一个 model 实例中两个不同字段的值。

查询评论数大于收藏数的书籍

from django.db.models import F
models.Book.objects.filter(commnet_num__gt=F('keep_num'))

Django 支持 F() 对象之间以及 F() 对象和常数之间的加减乘除和取模的操作

models.Book.objects.filter(commnet_num__lt=F('keep_num')*2)

修改操作也可以使用F函数,比如将每一本书的价格提高30元

models.Book.objects.all().update(price=F("price")+30)

Q

filter() 等方法中的关键字参数查询都是一起进行“AND” 的。 如果你需要执行更复杂的查询（例如OR语句），你可以使用Q对象。

第一种玩法:

查询作者名是小仙女或小魔女的

models.Book.objects.filter(Q(authors__name="小仙女")|Q(authors__name="小魔女"))

你可以组合& 和|  操作符以及使用括号进行分组来编写任意复杂的Q 对象。同时，Q 对象可以使用~ 操作符取反，这允许组合正常的查询和取反(NOT) 查询。

示例：查询作者名字是小仙女并且不是2018年出版的书的书名。

>>> models.Book.objects.filter(Q(author__name="小仙女") & ~Q(publish_date__year=2018)).values_list("title")
<QuerySet [('番茄物语',)]>

查询函数可以混合使用Q 对象和关键字参数。所有提供给查询函数的参数（关键字参数或Q 对象）都将"AND”在一起。但是，如果出现Q 对象，它必须位于所有关键字参数的前面。

例如：查询出版年份是2017或2018，书名中带物语的所有书。

>>> models.Book.objects.filter(Q(publish_date__year=2018) | Q(publish_date__year=2017), title__icontains="物语")
<QuerySet [<Book: 番茄物语>, <Book: 香蕉物语>, <Book: 橘子物语>]>

第二种玩法:

查询字段可以是字符串:

#实例化一个Q对象
search_connction=Q()
#或查询默认是and
search_connction.connector='or'

for search_fiile in self.search_fiile   #self.search_fiile 用户自定制的['name','price']
    #append里面是一个元组
    #search_connction.children.append((search_fiile,'查询的内容'))
    search_connction.children.append((search_fiile+'__contains','查询的内容'))模糊查询

        data_list = self.model.objects.filter(search_list)

高级玩法:

# 方式二：
    # con = Q()
    # q1 = Q()
    # q1.connector = 'OR'
    # q1.children.append(('id', 1))
    # q1.children.append(('id', 10))
    # q1.children.append(('id', 9))
    # q2 = Q()
    # q2.connector = 'OR'
    # q2.children.append(('c1', 1))
    # q2.children.append(('c1', 10))
    # q2.children.append(('c1', 9))
    # con.add(q1, 'AND')
    # con.add(q2, 'AND')
    #
    # models.Tb1.objects.filter(con)