? Django对数据库的操作分用到三个类:Manager、QuerySet、Model。
Manager的主要功能定义表级方法(表级方法就是影响一条或多条记录的方法),我们可以以models.Manager为父类,定义自己的manager,增加表级方法;
QuerySet是Manager的方法返回的,是一个可遍历结构,包含一个或多个元素,每个元素都是一个Model 实例,它里面的方法也是表级方法。
Model是一条记录的类,它的功能很强大,里面包含外键实体等,它的方法都是记录级方法(都是实例方法,无类方法),不要在里面定义类方法,比如计算记录的总数,查看所有记录,这些应该放在自定义的manager类中。
Django给我们提供了增加表级方法的途径,那就是自定义manager类,而不是自定义QuerySet类,一般的我们没有自定义QuerySet类的必要;
1.QuerySet
1.1 简介
每个Model都有一个默认的manager类,名为objects,QuerySet有两种来源:通过manager的方法得到、通过QuerySet的方法得到。QuerySet的最初来源就是通过manager的方法。mananger的方法和QuerySet的方法大部分同名,同意思,如filter(),update()等,但也有些不同,如manager有create()、get_or_create(),而QuerySet有delete()等。一个QuerySet包含一个或多个model instance。QuerySet类似于Python中的list,list的一些方法QuerySet也有,比如切片,遍历。
>>> from gk_user.models import UserEx
>>> type(UserEx.objects)
<class ‘django.db.models.manager.Manager‘>
>>> a = UserEx.objects.all()
>>> type(a)
<class ‘django.db.models.query.QuerySet‘>
QuerySet是延迟获取的,只有当用到这个QuerySet时(有下面几种情况),才会求值,即查询数据库。另外,查询到的QuerySet又是缓存的,当再次使用同一个QuerySet时,并不会再查询数据库,而是直接从缓存获取(不过,有一些特殊情况)。一般而言,当对一个没有求值的QuerySet进行的运算返回的不是QuerySet、ValuesQuerySet、ValuesListQuerySet、Model实例时,一般的会立即查询数据库;反之,运算返回的是QuerySet、ValuesQuerySet、ValuesListQuerySet、Model实例时,一般不会查询数据库。下面介绍几种(并非全部)对QuerySet求值的场景。
class Blog(models.Model):
??? name = models.CharField(max_length=100)
??? tagline = models.TextField()
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??? def __unicode__(self):
??????? return self.name
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class Author(models.Model):
??? name = models.CharField(max_length=50)
??? email = models.EmailField()
?
?
??? def __unicode__(self):
??????? return self.name
?
?
class Entry(models.Model):
??? blog = models.ForeignKey(Blog)
??? headline = models.CharField(max_length=255)
??? body_text = models.TextField()
??? pub_date = models.DateField()
??? mod_date = models.DateField()
??? authors = models.ManyToManyField(Author)
??? n_comments = models.IntegerField()
??? n_pingbacks = models.IntegerField()
??? rating = models.IntegerField()
?
?
??? def __unicode__(self):
??????? return self.headline
我们以上面的models为例。
一 遍历
a = Entry.objects.all()
for e in a:
??? print (e.headline)
当遍历时,先从数据库执行查询select * from Entry得到a,然后再遍历a。
注意:这里只是查询Entry表,返回的a的每条记录只包含Entry表的字段值。不管Entry的model中是否有onetoone、onetomany、manytomany字段,都不会关联查询。这遵循的是数据库最少读写原则。
我们修改一下代码,如下,遍历一开始也是先执行查询得到a,但当执行print (e.blog.name)时,还需要再次查询数据库获取blog实体。
from django.db import connection
l = connection.queries? #l是一个列表,记录SQL语句
a = Entry.objects.all()
for e in a:
??? print (e.blog.name)
??? len(l)
遍历时,每次都要查询数据库,l长度每次增1,Django提供了方法可以在查询时返回关联表实体,如果是onetoone或onetomany,那用select_related,不过对于onetomany,只能在主表(定义onetomany关系的那个表)的manager中使用select_related方法,即通过select_related获取的关联对象是model instance,而不能是QuerySet,
如下,e.blog就是model instance。对于onetomany的反向和manytomany,要用prefetch_related,它返回的关联对象是QuerySet。
a = Entry.objects.select_related(‘blog‘)
for e in a:
??print (e.blog.name)
??len(l)
可以看到从开始到结束,l的长度只增加1。另外,通过查询connection.queries[-1]可以看到Sql语句用了join。
二切片
切片不会立即执行,除非显示指定了步长,如a= Entry.objects.all()[0:10:2],步长为2。
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三序列化,即Pickling
序列化QuerySet很少用
四repr()
和str()功能相似,将对象转为字符串,很少用。
五len()
计算QuerySet元素的数量,并不推荐使用len(),除非QuerySet是求过值的(即evaluated),否则,用QuerySet.count()获取元素数量,这个效率要高。
六?list()
将QuerySet转为list
七?bool(),判断是否为空
if Entry.objects.filter(headline="Test"):
?? ??print("There is at least one Entry with the headline Test")
?同样不建议这种方法判断是否为空,而应该使用QuerySet.exists(),查询效率高
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?
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八QuerySet的方法
数据库的常用操作就四种:增、删、改、查,QuerySet的方法涉及删、改、查。后面还会讲model对象的方法,model方法主要是增、删、改、还有调用model实例的字段。
(1) 删delete()
原型:delete()
返回:None
相当于delete-from-where, delete-from-join-where。先filter,然后对得到的QuerySet执行delete()方法就行了,它会同时删除关联它的那些记录,比如我删除记录表1中的A记录,表2中的B记录中有A的外键,那同时也会删除B记录,那ManyToMany关系呢?不清楚。实际中,delete用的很少,对于没有用的记录,一般是update为不可用。由于有些数据库,如Sqlite不支持delete与limit连用,所以在这些数据库对QuerySet的切片执行delete()会出错。如
>>> a = UserEx.objects.filter(is_active=False)
>>> b = a[:3]
>>> b.delete() #执行时会报错
解决:UserEx.objects.filter(pk__in=b).delete()?
in后面可以是一个QuerySet,见 https://docs.djangoproject.com/en/1.6/ref/models/querysets/#in
???
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(2) 改 update()
批量修改,返回修改的记录数。不过update()中的键值对的键只能是主表中的字段,不能是关联表字段,如下
Entry.objects.update(blog__name=‘foo‘)? #这是错误的,无法修改关联表字段,只能修改Entry
#表中的字段
Entry.objects.filter(blog__name=‘foo‘).update(comments_on=False)? #正确,filter中的字段可以
#是关联表
最好的方法是先filter,查询出QuerySet,然后再执行QuerySet.update()。
由于有些数据库,不支持update与limit连用,所以在这些数据库对QuerySet的切片执行update()会出错。
(3)查询 filter(**kwargs)、exclude(**kwargs)、get(**kwargs)
相当于select-from-where,select-from-join-where,很多网站读数据库操作最多。可以看到,filter()的参数是变个数的键值对,而不会出现>,<,!=等符号,这些符号分别用__gt,__lt,~Q或exclude(),不过对于!=,建议使用Q查询,更不容易出错。可以使用双下划线对OneToOne、OneToMany、ManyToMany进行关联查询和反向关联查询,而且方法都是一样的,如:
>>> Entry.objects.filter(blog__name=‘Beatles Blog‘) #限定外键表的字段下面是反向连接,不过要
#注意,这里不是entry_set,entry_set是Blog instance的一个属性,代表某个Blog object
#的关联的所有entry,而QuerySet的方法中反向连接是直接用model的小写,不要把两者搞#混。It works backwards, too. To refer to a "reverse" relationship, just use the lowercase name of #the model.
>>> Blog.objects.filter(entry__headline__contains=‘Lennon‘)
>>> Blog.objects.filter(entry__authors__name=‘Lennon‘)?? #ManyToMany关系,反向连接
>>> myblog = Blog.objects.get(id=1)
>>> Entry.objects.filter(blog=myblog)? #正向连接。与下面一句等价,既可以用实体,也可以用
#实体的主键,其实即使用实体,也是只用实体的主键而已。这两种方式对OneToOne、
#OneToMany、ManyToMany的正向、反向连接都适用。
>>> Entry.objects.filter(blog=1)
>>> myentry = Entry.objects.get(id=1)
>>> Blog.objects.filter(entry=myentry) #ManyToMany反向连接。与下面一句等价
>>> Blog.objects.filter(entry=1)
OneToOne的关系也是这样关联查询,可以看到,Django对OneToOne、OneToMany、ManyToMany关联查询及其反向关联查询提供了相同的方式,真是牛逼啊。对于OneToOne、OneToMany的主表,也可以使用下面的方式
Entry.objects.filter(blog_id=1),因为blog_id是数据库表Entry的一个字段, 这条语句与Entry.objects.filter(blog=1)生成的SQL是完全相同的,都是只在Entry表查询,没用join,django为我们封装了对数据库的操作,所以建议只用model中的字段,而blog_id不是model定义的字段,不建议用。
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与filter类似的还有exclude(**kwargs)方法,这个方法是剔除,相当于select-from-where not,select-from-join-where not。可以使用双下划线对OneToOne、OneToMany、ManyToMany进行关联查询和反向关联查询,方法与filter()中的使用方法相同。
>>> Entry.objects.exclude(pub_date__gt=datetime.date(2005, 1, 3), headline=‘Hello‘)
转为SQL为
SELECT *
FROM Entry
WHERE NOT (pub_date > ‘2005-1-3‘ AND headline = ‘Hello‘)
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(4)SQL其它关键字在django中的实现
在SQL中,很多关键词在删、改、查时都是可以用的,如order by、 like、in、join、union、and、or、not等等,我们以查询为例,说一下django如何映射SQL的这些关键字的(查、删、改中这些关键字的使用基本相同)。
No1 ?F类(无对应SQL关键字)
前面提到的filter/exclude中的查询参数值都是常量,如果我们想比较model的两个字段怎么办呢?Django也提供了方法,F类,F类实例化时,参数也可以用双下划线,也可以逻辑运算,如下
>>> from django.db.models import F
>>> Entry.objects.filter(n_comments__gt=F(‘n_pingbacks‘))
>>> from datetime import timedelta
>>> Entry.objects.filter(mod_date__gt=F(‘pub_date‘) + timedelta(days=3))
>>> Entry.objects.filter(authors__name=F(‘blog__name‘))
No2 ?Q类(对应and/or/not)
如果有or等逻辑关系呢,那就用Q类,filter中的条件可以是Q对象与非Q查询混和使用,但不建议这样做,因为混和查询时Q对象要放前面,这样就有难免忘记顺序而出错,所以最好如果使用Q对象,那就全部用Q对象。Q对象也很简单,就是把原来filter中的各个条件分别放在一个Q()即可,不过我们还可以使用或与非,分别对应符号为"|"和"&"和"~",而且这些逻辑操作返回的还是一个Q对象,另外,逗号是各组条件的基本连接符,也是与的关系,其实可以用&代替(在python manage.py shell测试过,&代替逗号,执行的SQL是一样的),不过那样的话可读性会很差,这与我们直接写SQL时,各组条件and时用换行一样,逻辑清晰。
from django.db.models import Q
>>> Poll.objects.get( Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)),
question__startswith=‘Who‘)?? #正确,但不要这样混用
>>> Poll.objects.get( Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)),
Q(question__startswith=‘Who‘)) ?#推荐,全部是Q对象
>>> Poll.objects.get( (Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)))&
Q(question__startswith=‘Who‘))? #与上面语句同意,&代替",",可读性差
Q类中时应该可以用F类,待测试。
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No3 ?annotate(无对应SQL关键字)
函数原型annotate(*args,?**kwargs)
返回QuerySet
往每个QuerySet的model instance中加入一个或多个字段,字段值只能是聚合函数,因为使用annotate时,会用group by,所以只能用聚合函数。聚合函数可以像filter那样关联表,即在聚合函数中,Django对OneToOne、OneToMany、ManyToMany关联查询及其反向关联提供了相同的方式,见下面例子。
>>> from django.contrib.auth.models import User
>>> from django.db.models import Count
#计算每个学员的usertask数量,字段命名为ut_num,返回的QuerySet中的每个object都有
#这个字段在UserTask中定义User为外键,在Task中定义与User是ManyToMany,中间表为
#notification_task_users
>>> a = User.objects.filter(is_active=True, usertask__is_active=True). annotate(n=Count(‘usertask‘)) #一对多反向连接。User与UserTask是onetomany关联
>>> b = User.objects.filter(is_active=True, task__is_active=True).annotate(n=Count(‘task__name‘))? #多对多反向连接,User与Task是manytomany关联
>>> len(a)? #这里才会对a求值
>>> len(b)
a对应的SQL语句为(SQL中没有为表起别名,u、ut是我加的):
select auth.user.*,Count(ut.id) as ut_num
from auth_user as u
left outer join ut on u.id = ut.user_id
where u.is_active=True and ut.is_active=True
group by u.*
?
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b对应的SQL语句为(SQL中没有为表起别名,u、t、r是我加的):
select u.*,Count(t.name) as n
from auth_user as u
left outer join notification.task_users as r on u.id=r.user_id
left outer join notification_task as t on r.task_id=t.id
where t.is_active=True and u.is_active=True
group by u.*
?
?
No4 ?order_by——对应order by
函数原型 order_by(**kwargs)
返回QuerySet
正向的反向关联表跟filter的方式一样。如果直接用字段名,那就是升序asc排列;如果字段名前加-,就是降序desc
?
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No5 ?distinct——对应distinct
原型 distinct()
一般与values()、values_list()连用,这时它返回ValuesQuerySet、ValuesListQuerySet
这个类跟列表很相似,它的每个元素是一个字典。它没有参数(其实是有参数的,不过,参数只在PostgreSQL上起作用)。使用方法为
>>> a=Author.objects.values_list(name).distinct()
>>> b=Author.objects.values_list(name,email).distinct()
对应的SQL分别为
select distinct name
from Author
和
select distinct name,email
from Author
?
?
No6? values()和values_list()——对应‘select 某几个字段‘
函数原型values(*field), values_list(*field)
返回ValuesQuerySet, ValuesListQuerySet
Author.objects.filter(**kwargs)对应的SQL只返回主表(即Author表)的所有字段值,即使在查询时关联了其它表,关联表的字段也不会返回,只有当我们通过Author instance用关联表时,Django才会再次查询数据库获取值。当我们不用Author instance的方法,且只想返回几个字段时,就要用values(),它返回的是一个ValuesQuerySet对象,它类似于一个列表,不过,它的每个元素是字典。而values_list()跟values()相似,它返回的是一个ValuesListQuerySet,也类型于一个列表,不过它的元素不是字典,而是元组。一般的,当我们不需要model instance的方法且返回多个字段时,用values(*field),而返回单个字段时用values_list(‘field‘,flat=True),这里flat=True是要求每个元素不是元组,而是单个值,见下面例子。而且我们可以返回关联表的字段,用法跟filter中关联表的方式完全相同。
>>> a = User.objects.values(‘id‘,‘username‘,‘userex__account_name‘)
>>> type(a)
<class ‘django.db.models.query.ValuesQuerySet‘>
>>> a
[{‘id‘:0,‘username‘:u‘test0‘,‘ userex__account_name‘: u‘[email protected]‘},{‘id‘:1,‘username‘:u‘test1‘,
‘userex__account_name‘: u‘[email protected]‘},{‘id‘:2,‘username‘:u‘test2‘, ‘ userex__account_name‘: u‘[email protected]‘}]
>>> b= User.objects.values_list(‘username‘,flat=True)
>>> b
[u‘gikoo‘, u‘test1‘ ,u‘test2‘]
?
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No7? select_related()——对应返回关联表字段,嵌套,这部分要比SQL语句强大
原型select_related(*filed)
返回QuerySet
它可以指定返回哪些关联表model instance,这里的field跟filter()中的键一样,可以用双下划线,但也有不同,You can refer to any ForeignKey or OneToOneField relation in the list of fields passed to select_related(),QuerySet中的元素中的OneToOne关联及外键对应的是都是关联表的一条记录,如my_entry=Entry.objects.get(id=1),my_entry.blog就是关联表的一条记录的对象。select_related()不能用于OneToMany的反向连接,和ManyToMany,这些都是model的一条记录对应关联表中的多条记录。前面提到了对于a = Author.objects.filter(**kwargs)这类语句,对应的SQL只返回主表,即Author的所有字段,并不会返回关联表字段值,只有当我们使用关联表时才会再查数据库返回,但有些时候这样做并不好。看下面两段代码,这两段代码在1.1中提到过。在代码1中,在遍历a前,先执行a对应的SQL,拿到数据后,然后再遍历a,而遍历过程中,每次都还要查询数据库获取关联表。代码2中,当遍历开始前,先拿到Entry的QuerySet,并且也拿到这个QuerySet的每个object中的blog对象,这样遍历过程中,就不用再查询数据库了,这样就减少了数据库读次数。
代码1
a = Entry.objects.all()
for e in a:
??? print (e.blog.name)
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代码2
a = Entry.objects.select_related(‘blog‘)
for e in a:
??????? print (e.blog.name)
No8??prefetch_related(*field) ——对应返回关联表字段,嵌套,这部分要比SQL语句强大
函数原型prefetch_related(*field)
返回的是QuerySet
可以用双下划线。前面提到select_related不能用于OneToMany的反向连接,及ManyToMany的情况,这部分由prefetch_related()来实现。其实,prefetch_related()也能做select_related()的事情,但由于策略不同,可能相比select_related()要低效一些,所以建议还是各管各擅长的。select_related是用select ……join来返回关联的表字段,而prefetch_related是用多条SQL语句的形式查询,一般,后一条语句用IN来调用上一句话返回的结果。
class Restaurant(models.Model):
??? pizzas = models.ManyToMany(Pizza, related_name=‘restaurants‘)
??? best_pizza = models.ForeignKey(Pizza, related_name=‘championed_by‘)
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>>> Restaurant.objects.prefetch_related(‘pizzas__toppings‘)
>>> Restaurant.objects.select_related(‘best_pizza‘).prefetch_related(‘best_pizza__toppings‘)
先用select_related查到best_pizza对象,再用prefetch_related 从best_pizza查出toppings
至此,我们总结了查询数据库时,返回的数据形式,主要有三种:返回QuerySet,每个object只包含主表字段;返回QuerySet,每个object除了包含主表所有字段,还包含某些关联表的object,这种情况要用select_related()和prefetch_related();返回ValuesQuerySet, ValuesListQuerySet,它们的每个元素包含若干主表和关联表的字段,不包含任何实体和关联实例,这种情况要用values()和values_list()。
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No9? extra()——实现复杂的where子句
函数原型:extra(select=None, where=None, params=None, tables=None, order_by=None, select_params=None)
基本上,查询时用django提供的方法就够用了,不过有时where子句中包含复杂的逻辑,这种情况下django提供的方法可能不容易做到,还好,django有extra(), extra()中直接写一些SQL语句。不过,不同的数据库用的SQL有些差异,所以尽可能不要用extra()。需要时再看使用方法吧。
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No10? aggregate(*args, **kwargs)——对应聚合函数
参数为聚合函数,最好用**kwargs的形式,每个参数起一个名字。如
>>> from django.db.models import Count
>>> q = Blog.objects.aggregate(Count(‘entry‘))? #这是用*args的形式,最好不要这样用
>>> q = Blog.objects.aggregate(number_of_entries=Count(‘entry‘))? #这是用**kwargs的形式
{‘number_of_entries‘: 16}
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No11? exists()、count()、len()
如果只是想知道一个QuerySet是否为空,而不想获取QuerySet中的每个元素,那就用exists(),它要比len()、count()、和直接进行if判断效率高。如果只想知道一个QuerySet有多大,而不想获取QuerySet中的每个元素,那就用count();如果已经从数据库获取到了QuerySet,那就用len()
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No12 ?contains/startswith/endswith——对应like
字段名加双下划线,除了它,还有icontains,即Case-insensitive contains,这个是大小写不敏感的
No13? in——对应in
字段名加双下划线
No14? gt/gte/lt/lte——对应于>,>=,<,<=
字段名加双下划线
No15? range——对应于between and
字段名加双下划线,range后面值是列表
No16? isnull——对应于is null
Entry.objects.filter(pub_date__isnull=True)对应的SQL为SELECT ... WHERE pub_date IS NULL;
No17? QuerySet切片——对应于limit
??? QuerySet的索引只能是非负整数,不支持负整数,所以QuerySet[-1]错误
a=Entry.objects.all()[5:10]
b=len(a)? #执行Entry.objects.all()[5:8],对于不同的数据库,SQL语句不同,Sqlite 的SQL语句为select?*?from?tablename?limit?3 offset 5; MySQL的SQL语句为select?*?from?tablename?limit?3,5
Django model与数据库操作对应关系(转),布布扣,bubuko.com