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索引
orm简介
orm，全拼object-relation mapping，中文意为对象-关系映射，是随着面向对象的软件开发方法发展而产生的。面向对象的开发方法是当今企业级应用开发环境中的主流开发方法，关系数据库是企业级应用环境中永久存放数据的主流数据存储系统。对象和关系数据是业务实体的两种表现形式，业务实体在内存中表现为对象，在数据库中表现为关系数据。内存中的对象之间存在关联和继承关系，而在数据库中，关系数据无法直接表达多对多关联和继承关系。因此，对象-关系映射orm系统一般以中间件的形式存在，主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。面向对象是从软件工程基本原则(如耦合、聚合、封装)的基础上发展起来的，而关系数据库则是从数学理论发展而来的，两套理论存在显著的区别。为了解决这个不匹配的现象,对象关系映射技术应运而生。o/r中字母o起源于"对象"(object),而r则来自于"关系"(relational)。几乎所有的程序里面，都存在对象和关系数据库。在业务逻辑层和用户界面层中，我们是面向对象的。当对象信息发生变化的时候，我们需要把对象的信息保存在关系数据库中。目前流行的orm产品如java的hibernate，.net的entityformerwork等。
在mvc框架中的model模块中都包括orm，对于开发人员主要带来了如下好处：
django框架中orm示意图如下：
使用mysql数据库，这是web项目首选的数据库。
打开项目的settings.py文件，找到databases项，默认使用sqlite3数据库
修改为使用mysql数据库，代码如下:
将引擎改为mysql，提供连接的主机host、端口port、数据库名name、用户名user、密码password。
我要评论databases = {
'default': {
'engine': 'django.db.backends.mysql',
'name': 'test2', #数据库名字，
'user': 'root', #数据库登录用户名
'password': '123456', #数据库登录密码
'host': 'localhost', #数据库所在主机
'port': '3306', #数据库端口
}
}
注意：数据库test2 django框架不会自动生成，需要我们自己进入mysql数据库去创建。
把数据库切换成了mysql，需要安装pymysql模块之后，django框架才可以操作mysql数据库。安装命令如下：
pip install pymysql
安装成功之后，在项目的_init_.py文件中加上如下代码:
import pymysql pymysql.install_as_mysqldb()
1.定义模型类
模型类被定义在"应用/models.py"文件中，此例中为"booktest/models.py"文件。
模型类必须继承自model类，位于包django.db.models中。
提示：对于重要数据使用逻辑删除。
示例
1.打开booktest/models.py文件，定义模型类如下
from django.db import models
#定义图书模型类bookinfo
class bookinfo(models.model):
btitle = models.charfield(max_length=20)#图书名称
bpub_date = models.datefield()#发布日期
bread = models.integerfield(default=0)#阅读量
bcomment = models.integerfield(default=0)#评论量
isdelete = models.booleanfield(default=false)#逻辑删除
#定义英雄模型类heroinfo
class heroinfo(models.model):
hname = models.charfield(max_length=20)#英雄姓名
hgender = models.booleanfield(default=true)#英雄性别
isdelete = models.booleanfield(default=false)#逻辑删除
hcomment = models.charfield(max_length=200)#英雄描述信息
hbook = models.foreignkey('bookinfo')#英雄与图书表的关系为一对多，所以属性定义在英雄模型类中
2.迁移
生成并执行迁移文件。
python manage.py makemigrations python manage.py migrate
打开数据库的命令行，查看当前所有表如下图：
表bookinfo结构如图：
默认值并不在数据库层面生效，而是在django创建对象时生效。
表booktest_heroinfo结构如下：
django框架会根据关系属性生成一个关系字段，并创建外键约束。
3.测试数据
在数据库命令行中，复制如下语句执行，向booktest_bookinfo表中插入测试数据：
insert into booktest_bookinfo(btitle,bpub_date,bread,bcomment,isdelete) values ('射雕英雄传','1980-5-1',12,34,0), ('天龙八部','1986-7-24',36,40,0), ('笑傲江湖','1995-12-24',20,80,0), ('雪山飞狐','1987-11-11',58,24,0);
再复制如下语句执行，向booktest_heroinfo表中插入测试数据：
insert into booktest_heroinfo(hname,hgender,hbook_id,hcomment,isdelete) values ('郭靖',1,1,'降龙十八掌',0), ('黄蓉',0,1,'打狗棍法',0), ('黄药师',1,1,'弹指神通',0), ('欧阳锋',1,1,'蛤蟆功',0), ('梅超风',0,1,'九阴白骨爪',0), ('乔峰',1,2,'降龙十八掌',0), ('段誉',1,2,'六脉神剑',0), ('虚竹',1,2,'天山六阳掌',0), ('王语嫣',0,2,'神仙姐姐',0), ('令狐冲',1,3,'独孤九剑',0), ('任盈盈',0,3,'弹琴',0), ('岳不群',1,3,'华山剑法',0), ('东方不败',0,3,'葵花宝典',0), ('胡斐',1,4,'胡家刀法',0), ('苗若兰',0,4,'黄衣',0), ('程灵素',0,4,'医术',0), ('袁紫衣',0,4,'六合拳',0);
4.定义视图
打开booktest/views.py文件，定义视图代码如下：
from django.shortcuts import render,redirect
from booktest.models import *
from datetime import date
from django.core.urlresolvers import reverse
#查询所有图书并显示
def index(request):
book_list = bookinfo.objects.all()
return render(request, 'booktest/', {"book_list": book_list})
#创建新图书
def create(request):
book_obj = bookinfo()
book_obj.btitle = "神雕侠侣"
book_obj.bpub_date = date(1995, 12, 21)
book_obj.save()
# 跳转首页
return redirect(reverse('book:index'))
#逻辑删除指定编号的图书
def delete(request,id):
book_obj = bookinfo.objects.get(id=int(id))
book_obj.delete()
return redirect(reverse('book:index'))
5.配置url
打开项目的urls.py文件，配置url如下：
from django.conf.urls import include, url
from django.contrib import admin
urlpatterns = [
url(r'^admin/', admin.site.urls),
#引入booktest的url配置
url(r'^book',include('booktest.urls')),
]
在booktest应用下创建urls.py文件，代码如下：
from django.conf.urls import url
from booktest import views
urlpatterns=[
url(r'^index$',views.index),
url(r'^delete(\d+)/$',views.delete),
url(r'^create/$',views.create),
]
6.创建模板
打开项目的settings.py文件，配置模板查找目录templates的dirs。
'dirs': [os.path.join(base_dir,'templates')],
在templates下创建文件
代码如下：
<html>
<head>
<title>图书管理</title>
</head>
<body>
<a href="/create/">创建</a>
<ul>
{%for book in list%}
<li>{{book.btitle}}--<a href="/delete{{book.id}}/">删除</a></li>
{%endfor%}
</ul>
</body>
</html>
7.运行项目测试
2.模型类
定义属性
django根据属性的类型确定以下信息：
当前选择的数据库支持字段的类型
渲染管理表单时使用的默认html控件
在管理站点最低限度的验证
django会为表创建自动增长的主键列，每个模型只能有一个主键列，如果使用选项设置某属性为主键列后django不会再创建自动增长的主键列。
默认创建的主键列属性为id，可以使用pk代替，pk全拼为primary key。
注意：pk是主键的别名，若主键名为id2，那么pk是id2的别名。
属性命名限制：
属性=models.字段类型(选项)
字段类型
使用时需要引入django.db.models包，字段类型如下：
autofield：自动增长的integerfield，通常不用指定，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=字符长度)：字符串。
参数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(max_digits=none, decimal_places=none)：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：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。
选项
通过选项实现对字段的约束，选项如下：
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。
db_index：若值为true, 则在表中会为此字段创建索引，默认值是false。
default：默认值。
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，默认值是false。
综合演示
修改booktest/models.py中的模型类，代码如下：
from django.db import models
#定义图书模型类bookinfo
class bookinfo(models.model):
#btitle = models.charfield(max_length=20)#图书名称
btitle = models.charfield（max_length=20, db_column='title')#通过db_column指定btitle对应表格中字段的名字为title
bpub_date = models.datefield()#发布日期
bread = models.integerfield(default=0)#阅读量
bcomment = models.integerfield(default=0)#评论量
isdelete = models.booleanfield(default=false)#逻辑删除
#定义英雄模型类heroinfo
class heroinfo(models.model):
hname = models.charfield(max_length=20)#英雄姓名
hgender = models.booleanfield(default=true)#英雄性别
isdelete = models.booleanfield(default=false)#逻辑删除
#hcomment = models.charfield(max_length=200)#英雄描述信息
hcomment = models.charfield(max_length=200, null=true, blank=false) #hcomment对应的数据库中的字段可以为空，但通过后台管理页面添加英雄信息时hcomment对应的输入框不能为空
hbook = models.foreignkey('bookinfo')#英雄与图书表的关系为一对多，所以属性定义在英雄模型类中
然后生成迁移文件并执行迁移命令，最后查看数据库中的内容。
3.字段查询
实现sql中where的功能，调用过滤器filter()、exclude()、get()，下面以filter()为例。
通过"属性名_id"表示外键对应对象的id值。
语法如下：
说明：属性名称和比较运算符间使用两个下划线，所以属性名不能包括多个下划线。
属性名称__比较运算符=值
打开booktest/views.py文件，在index视图中编写如下查询代码：
条件运算符
1) 查询等
exact：表示判等。
例：查询编号为1的图书。
list=bookinfo.objects.filter(id__exact=1) 可简写为： list=bookinfo.objects.filter(id=1)
2) 模糊查询
contains：是否包含。
说明：如果要包含%无需转义，直接写即可。
例：查询书名包含'传'的图书。
list = bookinfo.objects.filter(btitle__contains='传')
startswith、endswith：以指定值开头或结尾。
例：查询书名以'部'结尾的图书
list = bookinfo.objects.filter(btitle__endswith='部')
以上运算符都区分大小写，在这些运算符前加上i表示不区分大小写，如iexact、icontains、istartswith、iendswith.
3) 空查询
isnull：是否为null。
例：查询书名不为空的图书。
list = bookinfo.objects.filter(btitle__isnull=false)
4) 范围查询
in：是否包含在范围内。
例：查询编号为1或3或5的图书
list = bookinfo.objects.filter(id__in=[1, 3, 5])
5) 比较查询
gt、gte、lt、lte：大于、大于等于、小于、小于等于。
例：查询编号大于3的图书
list = bookinfo.objects.filter(id__gt=3)
不等于的运算符，使用exclude()过滤器。
例：查询编号不等于3的图书
list = bookinfo.objects.exclude(id=3)
6) 日期查询
year、month、day、week_day、hour、minute、second：对日期时间类型的属性进行运算。
例：查询1980年发表的图书。
list = bookinfo.objects.filter(bpub_date__year=1980)
例：查询1980年1月1日后发表的图书。
list = bookinfo.objects.filter(bpub_date__gt=date(1990, 1, 1))
f对象
之前的查询都是对象的属性与常量值比较，两个属性怎么比较呢？ 答：使用f对象，被定义在django.db.models中。
语法如下：
f(属性名)
例：查询阅读量大于等于评论量的图书。
from django.db.models import f
...
list = bookinfo.objects.filter(bread__gte=f('bcomment'))
可以在f对象上使用算数运算。
例：查询阅读量大于2倍评论量的图书。
list = bookinfo.objects.filter(bread__gt=f('bcomment') * 2)
q对象
多个过滤器逐个调用表示逻辑与关系，同sql语句中where部分的and关键字。
例：查询阅读量大于20，并且编号小于3的图书。
list=bookinfo.objects.filter(bread__gt=20,id__lt=3) 或 list=bookinfo.objects.filter(bread__gt=20).filter(id__lt=3)
如果需要实现逻辑或or的查询，需要使用q()对象结合|运算符，q对象被义在django.db.models中。
语法如下：
q(属性名__运算符=值)
例：查询阅读量大于20的图书，改写为q对象如下。
from django.db.models import q ... list = bookinfo.objects.filter(q(bread__gt=20))
q对象可以使用&、|连接，&表示逻辑与，|表示逻辑或。
例：查询阅读量大于20，或编号小于3的图书，只能使用q对象实现
list = bookinfo.objects.filter(q(bread__gt=20) | q(pk__lt=3))
q对象前可以使用~操作符，表示非not。
例：查询编号不等于3的图书。
list = bookinfo.objects.filter(~q(pk=3))
聚合函数
使用aggregate()过滤器调用聚合函数。聚合函数包括：avg，count，max，min，sum，被定义在django.db.models中。
例：查询图书的总阅读量。
from django.db.models import sum
...
list = bookinfo.objects.aggregate(sum('bread'))
注意aggregate的返回值是一个字典类型，格式如下：
{'聚合类小写__属性名':值} 如:{'sum__bread':3}
使用count时一般不使用aggregate()过滤器。
例：查询图书总数。
list = bookinfo.objects.count()
注意count函数的返回值是一个数字。
4.查询集
查询集表示从数据库中获取的对象集合，在管理器上调用某些过滤器方法会返回查询集，查询集可以含有零个、一个或多个过滤器。过滤器基于所给的参数限制查询的结果，从sql的角度，查询集和select语句等价，过滤器像where和limit子句。
返回查询集的过滤器如下：
返回单个值的过滤器如下：
如果未找到会引发"模型类.doesnotexist"异常。
如果多条被返回，会引发"模型类.multipleobjectsreturned"异常。
count()：返回当前查询结果的总条数。
判断某一个查询集中是否有数据：
两大特性
查询集的缓存
每个查询集都包含一个缓存来最小化对数据库的访问。
在新建的查询集中，缓存为空，首次对查询集求值时，会发生数据库查询，django会将查询的结果存在查询集的缓存中，并返回请求的结果，接下来对查询集求值将重用缓存中的结果。
情况一：如下是两个查询集，无法重用缓存，每次查询都会与数据库进行一次交互，增加了数据库的负载。
from booktest.models import bookinfo [book.id for book in bookinfo.objects.all()] [book.id for book in bookinfo.objects.all()]
情况二：经过存储后，可以重用查询集，第二次使用缓存中的数据。
list=bookinfo.objects.all() [book.id for book in list] [book.id for book in list]
限制查询集
可以对查询集进行取下标或切片操作，等同于sql中的limit和offset子句。
注意：不支持负数索引。
对查询集进行切片后返回一个新的查询集，不会立即执行查询。
如果获取一个对象，直接使用[0]，等同于[0:1].get()，但是如果没有数据，[0]引发indexerror异常，[0:1].get()如果没有数据引发doesnotexist异常。
5.模型类关系
关系字段类型
关系型数据库的关系包括三种类型：
foreignkey：一对多，将字段定义在多的一端中。
manytomanyfield：多对多，将字段定义在任意一端中。
onetoonefield：一对一，将字段定义在任意一端中。
可以维护递归的关联关系，使用'self'指定，详见"自关联"。
一对多关系
参见booktest应用中的bookinfo类和heroinfo类。
#定义图书模型类bookinfo
class bookinfo(models.model):
btitle = models.charfield(max_length=20)#图书名称
bpub_date = models.datefield()#发布日期
bread = models.integerfield(default=0)#阅读量
bcomment = models.integerfield(default=0)#评论量
isdelete = models.booleanfield(default=false)#逻辑删除
#定义英雄模型类heroinfo
class heroinfo(models.model):
hname = models.charfield(max_length=20)#英雄姓名
hgender = models.booleanfield(default=true)#英雄性别
isdelete = models.booleanfield(default=false)#逻辑删除
hcomment = models.charfield(max_length=200)#英雄描述信息
hbook = models.foreignkey('bookinfo')#英雄与图书表的关系为一对多，所以属性定义在英雄模型类中
多对多关系
我们下面设计一个新闻类和新闻类型类，一个新闻类型下可以用很多条新闻，一条新闻也可能归属于多种新闻类型。
重新在项目下新建一个应用newstest,注册应用之后，编辑newstest/models.py文件设计模型类。
class typeinfo(models.model):
tname = models.charfield(max_length=20) #新闻类别
class newsinfo(models.model):
ntitle = models.charfield(max_length=60) #新闻标题
ncontent = models.textfield() #新闻内容
npub_date = models.datetimefield(auto_now_add=true) #新闻发布时间
ntype = models.manytomanyfield('typeinfo') #通过manytomanyfield建立typeinfo类和newsinfo类之间多对多的关系
关联查询
django中也能实现类似于join查询。
通过对象执行关联查询
在定义模型类时，可以指定三种关联关系，最常用的是一对多关系，如本例中的"图书-英雄"就为一对多关系。
由一到多的访问语法：
一对应的模型类对象.多对应的模型类名小写_set 例： b = bookinfo.objects.get(id=1) b.heroinfo_set.all()
由多到一的访问语法:
多对应的模型类对象.多对应的模型类中的关系类属性名 例： h = heroinfo.objects.get(id=1) h.hbook
访问一对应的模型类关联对象的id语法:
多对应的模型类对象.关联类属性_id 例： h = heroinfo.objects.get(id=1) h.book_id
例：查询编号为1的图书。
book=bookinfo.objects.get(pk=1)
例：获得book图书的所有英雄。
book.heroinfo_set.all()
例：获得编号为1的英雄。
hero=heroinfo.objects.get(pk=1)
例：获得hero英雄出自的图书。
hero.hbook
通过模型类执行关联查询-
由多模型类条件查询一模型类数据:
语法如下：
关联模型类名小写__属性名__条件运算符=值
如果没有"__运算符"部分，表示等于，结果和sql中的inner join相同。
例：查询图书，要求图书中英雄的描述包含'八'。
list = bookinfo.objects.filter(heroinfo__hcontent__contains='八')
由一模型类条件查询多模型类数据: 语法如下：
一模型类关联属性名__一模型类属性名__条件运算符=值
例：查询书名为“天龙八部”的所有英雄。
list = heroinfo.objects.filter(hbook__btitle='天龙八部')
自关联
对于地区信息、分类信息等数据，表结构非常类似，每个表的数据量十分有限，为了充分利用数据表的大量数据存储功能，可以设计成一张表，内部的关系字段指向本表的主键，这就是自关联的表结构。
打开booktest/models.py文件，定义areainfo类。
说明：关系属性使用self指向本类，要求null和blank允许为空，因为一级数据是没有父级的。
#定义地区模型类，存储省、市、区县信息
class areainfo(models.model):
atitle=models.charfield(max_length=30)#名称
aparent=models.foreignkey('self',null=true,blank=true)#关系
迁移。
python manage.py makemigrations python manage.py migrate
打开mysql命令行，导入数据。文件下载地址（https://files.cnblogs.com/files/fort/area.rar）
source areas.sql
打开booktest/views.py文件，定义视图area。
from booktest.models import areainfo
...
def area(request):
area = areainfo.objects.get(pk=400000)
return render(request, 'booktest/area.html', {'area': area})
打开booktest/urls.py文件，新建一条url。
urlpatterns = [
...
url(r'^area/$', views.area),
]
在templates/booktest目录下，新建area.html文件。
<html>
<head>
<title>地区</title>
</head>
<body>
当前地区：{{area.atitle}}
<hr/>
上级地区：{{area.aparent.atitle}}
<hr/>
下级地区：
<ul>
{%for a in area.areainfo_set.all%}
<li>{{a.atitle}}</li>
{%endfor%}
</ul>
</body>
</html>
6.模型类扩展
模型实例方法
str()：在将对象转换成字符串时会被调用。
save()：将模型对象保存到数据表中，orm框架会转换成对应的insert或update语句。
delete()：将模型对象从数据表中删除，orm框架会转换成对应的delete语句。
模型类的属性
属性objects：管理器，是models.manager类型的对象，用于与数据库进行交互。
当没有为模型类定义管理器时，django会为每一个模型类生成一个名为objects的管理器，自定义管理器后，django不再生成默认管理器objects。
为模型类bookinfo定义管理器books语法如下：
class bookinfo(models.model):
...
books = models.manager()
管理器manager
管理器是django的模型进行数据库操作的接口，django应用的每个模型类都拥有至少一个管理器。django支持自定义管理器类，继承自models.manager。
自定义管理器类主要用于两种情况：
1.修改原始查询集，重写all()方法
2.向管理器类中添加额外的方法，如向数据库中插入数据。
1.修改原始查询集，重写all()方法。
a）打开booktest/models.py文件，定义类bookinfomanager
#图书管理器
class bookinfomanager(models.manager):
def all(self):
#默认查询未删除的图书信息
#调用父类的成员语法为：super().方法名
return super().all().filter(isdelete=false)
b）在模型类bookinfo中定义管理器
class bookinfo(models.model):
...
books = bookinfomanager()
2.在管理器类中定义创建对象的方法
对模型类对应的数据表进行操作时，推荐将这些操作数据表的方法封装起来，放到模型管理器类中。
a）打开booktest/models.py文件，定义方法create。
class bookinfomanager(models.manager):
...
#创建模型类，接收参数为属性赋值
def create_book(self, title, pub_date):
#创建模型类对象self.model可以获得模型类
book = self.model()
book.btitle = title
book.bpub_date = pub_date
book.bread=0
book.bcommet=0
book.isdelete = false
# 将数据插入进数据表
book.save()
return book
b）为模型类bookinfo定义管理器books语法如下
class bookinfo(models.model):
...
books = bookinfomanager()
c）调用语法如下：
调用：book=bookinfo.books.create_book("abc",date(1980,1,1))
元选项
在模型类中定义类meta，用于设置元信息，如使用db_table自定义表的名字。
数据表的默认名称为：
<app_name>_<model_name> 例： booktest_bookinfo
例：指定bookinfo模型类生成的数据表名为bookinfo。
在bookinfo模型类中添加如下内容，代码如下：
#定义图书模型类bookinfo
class bookinfo(models.model):
...
#定义元选项
class meta:
db_table='bookinfo' #指定bookinfo生成的数据表名为bookinfo
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