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:
- 实现了数据模型与数据库的解耦,通过简单的配置就可以轻松更换数据库,而不需要修改代码。
- 只需要面向对象编程,不需要面向数据库编写代码。
- 在MVC中Model中定义的类,通过ORM与关系型数据库中的表对应,对象的属性体现对象间的关系,这种关系也被映射到数据表中。
Django框架中ORM示意图如下:
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。
示例演示
接下来首先以"图书-英雄"管理为例进行演示,复习一下昨天的内容。
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
生成迁移文件。
python manage.py makemigrations
生成迁移文件的时候出现错误,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test2/_init_.py文件中加上如下代码:
import pymysql pymysql.install_as_MySQLdb()
然后执行如下命令
python manage.py makemigrations python manage.py migrate
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 #查询所有图书并显示 def index(request): list=BookInfo.objects.all() return render(request,‘booktest/index.html‘,{‘list‘:list}) #创建新图书 def create(request): book=BookInfo() book.btitle = ‘流星蝴蝶剑‘ book.bpub_date = date(1995,12,30) book.save() #转向到首页 return redirect(‘/‘) #逻辑删除指定编号的图书 def delete(request,id): book=BookInfo.objects.get(id=int(id)) book.delete() #转向到首页 return redirect(‘/‘)
5.配置url
打开test2/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/‘, include(admin.site.urls)), #引入booktest的url配置 url(r‘^‘,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‘^$‘,views.index), url(r‘^delete(\d+)/$‘,views.delete), url(r‘^create/$‘,views.create), ]
6.创建模板
打开test2/settings.py文件,配置模板查找目录TEMPLATES的DIRS。
‘DIRS‘: [os.path.join(BASE_DIR,‘templates‘)],
创建templates/booktest/index.html文件。
模板代码如下:
<html> <head> <title>复习案例</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
运行服务器。
python manage.py runserver
在浏览器中查看。
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。
属性命名限制:
- 不能是python的保留关键字。
- 不允许使用连续的下划线,这是由django的查询方式决定的,在第4节会详细讲解查询。
- 定义属性时需要指定字段类型,通过字段类型的参数指定选项,语法如下:
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test2数据库中的内容。
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
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。
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:
- all():返回所有数据。
- filter():返回满足条件的数据。
- exclude():返回满足条件之外的数据,相当于sql语句中where部分的not关键字。
- order_by():对结果进行排序。
返回单个值的过滤器如下:
- get():返回单个满足条件的对象
- 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。
- aggregate():聚合,返回一个字典。
判断某一个查询集中是否有数据:
- exists():判断查询集中是否有数据,如果有则返回True,没有则返回False。
两大特性
- 惰性执行:创建查询集不会访问数据库,直到调用数据时,才会访问数据库,调用数据的情况包括迭代、序列化、与if合用。
- 缓存:使用同一个查询集,第一次使用时会发生数据库的查询,然后把结果缓存下来,再次使用这个查询集时会使用缓存的数据。
示例:查询所有,编辑booktest/views.py的index视图,运行查看。
list=BookInfo.objects.all()
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test2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,接下来进入shell练习关系的查询。
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‘)
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
原文地址:https://www.cnblogs.com/Memson/p/9968952.html