72.Python中ORM聚合函数详解：Avg，aggregate，annotate

聚合函数：

如果你用原生SQL语句，则可以使用聚合函数提取数据。比如提取某个商品销售的数量，那么就可以使用Count，如果想要知道销售的平均价格，那么就可以使用Avg。

聚合函数是通过aggregate方法来实现的，在讲解这些聚合函数的用法的时候，都是基于以下的模型来实现的。

示例代码如下：

'''python
#模型要放在app当中。所以首先要在终端命令行窗口，执行命令：
python manage.py startapp front

同时要将新创建的app添加到settings.py文件中的INSTALLED_APPS变量中。

同时要配置完全pycharm和数据库的连接信息。

settings.py文件中示例代码如下：

DATABASES = {
	'default'： {
	'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
	'NAME': 'orm_aggregate_demo',
	'USER': 'root',
	'PASSWORD': 'root',
	'HOST': '127.0.0.1',
	'PORT': '3306',
	}
}

models.py文件中示例代码如下：

from django.db import models
# 定义作者的模型
class Author(models.Model):
<!-- 指定unique=True，规定字段的唯一性 -->
	name = models.CharField(max_length=30, unique=True)
	age = models.IntegerField()
	email = models.EmailField()

	class Meta:
		db_table = 'author'

# 定义出版社模型
class Publisher(models.Model):
<!-- 指定unique=True，规定字段的唯一性 -->
	name = models.CharField(max_length=100, unique=True)

	class Meta:

		db_table = 'publisher'

# 定义一个图书模型
class Book(models.Model):
<!-- 指定unique=True，规定字段的唯一性 -->
	name = models.CharField(max_length=100, unique=True)
	pages = models.IntegerField()
	price = models.FloatField()
	rating = models.FloatField()
	author = models.ForeignKey('Author', on_delete=models.CASCADE)
	publisher = models.ForeignKey('Publisher', on_delete=models.CASCADE)

	class Meta:
		db_table = 'book'

# 定义一个预定书的模型
class BookOrder(models.Model):
	book = models.ForeignKey('Book', on_delete=models.CASCADE)
	price = models.FloatField()

	class Meta:
		db_table = 'book_order'

终端命令行窗口，执行命令：python manage.py makemigrations(生成相应的迁移脚本)和python manage.py migrate(将生成的迁移脚本映射到数据库中。)

1.aggregate()方法：

1. Avg:求平均值函数，如果想要获取图书的价格平均值，那么就可以使用以下代码实现：

导入模型

from .models import Book
from django.db.models import Avg
from django.http import HttpResponse

# views.py文件中：
def index(request):
	# 聚合函数要放在aggregate()方法中，还有其他的能够执行聚合函数的方法，之后会进行讲解
	result = Book.objects.aggregate(Avg('price'))
	print(result)

此时打印出的输出结果就是：

{"price__avg": 价格}

“price__avg”是根据field__avg规则构成的，如果想要修改默认的名字，那么可以将Avg赋值给一个关键字参数。

示例代码如下：

from django.db.models import Avg

	result = Book.objects.aggregate(my_avg=Avg('price'))
	print(result)

此时打印出的输出结果就是：

{"my_avg": 价格}

同时我们可以打印出查询的原生SQL语句

from django.db import connection

def inex(request):
	result = Book.objects.aggregate(Avg('price'))
	print(connection.queries)
	# queries中存储了很多的SQL语句。
	# 不能够通过print(result.query)，进行打印SQL语句。
	# 因为result为dict类型，没有query属性。
	print(type(result))

1.所有聚合函数都是放在'django.db.models'下面。

2.聚合函数不能够够单独执行，必须放在能够执行聚合函数的方法中去执行，比如“aggregate()”方法。

3.在执行聚合函数的时候，会给这个聚合函数取个名字，取名字的规则，默认是“field__聚合函数名”。如果不想使用默认的名字，可以在执行聚合函数的时候传递进去关键字参数，示例代码如下：

	result = Book.objects.aggregate(avg=Avg("price"))

4.如果想要查看执行查询操作的sql语句的话，就要导入connection了，因为执行aggregate()方法返回的是字典类型的值，但是如果想要调用query查看原生sql语句的话，执行调用的对象必须是QuerySet类型的对象，而字典没有query属性。但是我们可以通过django.db import connection，进而就可以调用connection.queries。示例代码如下：

from django.db import connection
from .models import Book
from django.http import HttpResponse
from django.db.models import Avg

def index(request):
	result = Book.objects.aggregate(Avg('price'))
	print(connection.queries)
	return HttpResponse("success!")

2. Count:获取指定对象的个数，示例代码如下：

导入模型

result = Book.objects.aggregate(book_num=Count('id'))

此时就会返回Book表中图书的数量.

3.annotate()方法：

from django.shortcuts import render
from django.http import HttpResponse
from .models import Author,Publisher,Book,BookOrder
from django.db.models import Avg,Count,Sum
from django.db import connection

def index(request):
# 计算同一种书的预定平均价格，使用annotate()方法执行聚合函数，可以进行分组（group by）
# 由父类和子类的模型关系我们知道，子类通过外键的关系了父类，那么django就会在底层为父类添加一个名为子类名字小写形式的方法。
     books = Book.objects.annotate(avg=Avg("bookorder__price"))
    # print(books)
    # 打印出结果：<QuerySet [<Book: Book object (1)>, <Book: Book object (2)>, <Book: Book object (3)>, <Book: Book object (4)>]>
    # 结果显示的是QuerySet类型，可以通过遍历得到具体的图书相关信息
    for book in books:
        print("%s,%s,平均价格：%s" % (book.name,book.author,book.avg))
    # 打印出结果：
    # 三国演义,罗贯中,47,312587329@qq.com,平均价格：101.5
    # 水浒传,施耐庵,57,1924572@qq.com,平均价格：107.5
    # 红楼梦,曹雪芹,42,123521472@qq.com,平均价格：102.0
    # 西游记,吴承恩,34,193452272@qq.com,平均价格：None

    print(connection.queries)
    # 打印出结果：[{'sql': 'SELECT @@SQL_AUTO_IS_NULL', 'time': '0.000'}, {'sql': 'SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED', 'time': '0.000'}, {'sql': 'SELECT `book`.`id`, `book`.`name`, `book`.`pages`, `book`.`price`, `book`.`rating`, `book`.`author_id`, `book`.`publisher_id`, AVG(`book_order`.`price`) AS `avg` FROM `book` LEFT OUTER JOIN `book_order` ON (`book`.`id` = `book_order`.`book_id`) GROUP BY `book`.`id` ORDER BY NULL LIMIT 21', 'time': '0.000'}]

    return HttpResponse("success !")

aggregate和annotate的区别：

1.aggregate：返回的是字典类型的数据，默认情况下，键名为聚合函数操作的字段名__聚合函数名，键所对应的值就是聚合函数返回的值了。但是aggregate()方法不会返回QuerySet。

2.annotate：在原来模型的基础上欠佳一个使用了聚合函数的字段，并且在使用聚合函数的时候，会使用当前这个模型的主键进行分组（group by）。如果在求图书的销售总额的话，那么将在每条图书的数据上都添加一个字段叫做total，计算这本书的销售总额。而如果使用的是aggregate，那么将求出所有图书的销售总额。

其中，aggregate()方法返回的是一个字典，字典中的值就是执行聚合函数的值，而annotate()方法返回的是一个“QuerySet”对象，并且会在查找的模型上添加一个聚合函数的属性。annotate()方法会使用“group by”字句进行分组，只有调用了“group by”字句，才能对每一条数据求聚合函数的值。而aggregate()方法不能调用“group by”字句。