Django模型层之单表操作
一 、ORM
简介
我们在使用Django
框架开发web
应用的过程中,不可避免地会涉及到数据的管理操作(如增、删、改、查),而一旦谈到数据的管理操作,就需要用到数据库管理软件,例如mysql
、oracle
、Microsoft SQL Server
等。
如果应用程序需要操作数据(比如将用户注册信息永久存放起来),那么我们需要在应用程序中编写原生sql语句,然后使用pymysql模块远程操作mysql数据库,详见图一^①^
但是直接编写原生sql语句会存在两方面的问题,严重影响开发效率,如下
- sql语句的执行效率:应用开发程序员需要耗费一大部分精力去优化sql语句
- 数据库迁移:针对mysql开发的sql语句无法直接应用到oracle数据库上,一旦需要迁移数据库,便需要考虑跨平台问题
为了解决上述问题,django
引入了ORM
的概念,ORM
全称Object Relational Mapping
,即对象关系映射,是在pymysq
之上又进行了一层封装,对于数据的操作,我们无需再去编写原生sql
,取代代之的是基于面向对象的思想去编写类、对象、调用相应的方法等,ORM
会将其转换/映射成原生SQL
然后交给pymysql
执行,详见图二^②^
图片一
图片二
如此,开发人员既不用再去考虑原生SQL的优化问题,也不用考虑数据库迁移的问题,ORM都帮我们做了优化且支持多种数据库,这极大地提升了我们的开发效率,下面就让我们来详细学习ORM的使用吧
二 、单表操作
2.1 按步骤创建表
2.1.1 models.py
创建django
项目,新建名为app01
的app
,在app01
的models.py
中创建模型
class Employee(models.Model): # 必须是models.Model的子类
id=models.AutoField(primary_key=True)
name=models.CharField(max_length=16)
gender=models.BooleanField(default=1)
birth=models.DateField()
department=models.CharField(max_length=30)
salary=models.DecimalField(max_digits=10,decimal_places=1)
2.1.2 settings.py
django
的`orm
支持多种数据库,如果想将上述模型转为mysql
数据库中的表,需要settings.py
中
# 删除\注释掉原来的DATABASES配置项,新增下述配置
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', # 使用mysql数据库
'NAME': 'db1', # 要连接的数据库
'USER': 'root', # 链接数据库的用于名
'PASSWORD': '', # 链接数据库的用于名
'HOST': '127.0.0.1', # mysql服务监听的ip
'PORT': 3306, # mysql服务监听的端口
'ATOMIC_REQUEST': True, #设置为True代表同一个http请求所对应的所有sql都放在一个事务中执行
#(要么所有都成功,要么所有都失败),这是全局性的配置,如果要对某个
#http请求放水(然后自定义事务),可以用non_atomic_requests修饰器
'OPTIONS': {
"init_command": "SET storage_engine=INNODB", #设置创建表的存储引擎为INNODB
}
}
}
2.1.3 建立数据库
在连接mysql
数据库前,必须事先创建好数据库
mysql> create database db1; # 数据库名必须与settings.py中指定的名字对应上
2.1.4 插曲
其实python
解释器在运行django
程序时,django
的orm
底层操作数据库的python
模块默认是mysqldb
而非pymysql
,然而对于解释器而言,python2.x
解释器支持的操作数据库的模块是mysqldb
,而python3.x
解释器支持的操作数据库的模块则是pymysql
,,毫无疑问,目前我们的django
程序都是运行于python3.x
解释器下,于是我们需要修改django
的orm
默认操作数据库的模块为pymysql
,具体做法如下
2.1.5 注册
确保配置文件settings.py
中的INSTALLED_APPS
中添加我们创建的app
名称,django2.x
与django1.x
处理添加方式不同
# django1.x版本,在下述列表中新增我们的app名字即可
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
'app01',
# 'app02' # 若有新增的app,依次添加即可
]
# django2.x版本,可能会帮我们自动添加app,只是换了一种添加方式
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
'app01.apps.App01Config', # 如果默认已经添加了,则无需重复添加
# 'app02.apps.App02Config', # 若有新增的app,按照规律依次添加即可
]
2.1.6 日志的配置
如果想打印orm
转换过程中的sql
,需要在settings
中进行配置日志:
LOGGING = {
'version': 1,
'disable_existing_loggers': False,
'handlers': {
'console':{
'level':'DEBUG',
'class':'logging.StreamHandler',
},
},
'loggers': {
'django.db.backends': {
'handlers': ['console'],
'propagate': True,
'level':'DEBUG',
},
}
}
2.1.7 数据库迁移
最后在命令行中执行两条数据库迁移命令,即可在指定的数据库db1
中创建表 :
$ python manage.py makemigrations
$ python manage.py migrate
# 注意:
# 1、makemigrations只是生成一个数据库迁移记录的文件,而migrate才是将更改真正提交到数据库执行
# 2、数据库迁移记录的文件存放于app01下的migrations文件夹里
# 3、了解:使用命令python manage.py showmigrations可以查看没有执行migrate的文件
注意1:在使用的是django1.x
版本时,如果报如下错误
django.core.exceptions.ImproperlyConfigured: mysqlclient 1.3.3 or newer is required; you have 0.7.11.None
那是因为MySQLclient
目前只支持到python3.4
,如果使用的更高版本的python
,需要找到文件C:\Programs\Python\Python36-32\Lib\site-packages\Django-2.0-py3.6.egg\django\db\backends\mysql
这个路径里的文件
# 注释下述两行内容即可
if version < (1, 3, 3):
raise ImproperlyConfigured("mysqlclient 1.3.3 or newer is required; you have %s" % Database.__version__)
注意2:当我们直接去数据库里查看生成的表时,会发现数据库中的表与orm
规定的并不一致,这完全是正常的,事实上,orm
的字段约束就是不会全部体现在数据库的表中,比如我们为字段gender
设置的默认值default=1
,去数据库中查看会发现该字段的default
部分为null
mysql> desc app01_employee; # 数据库中标签前会带有前缀app01_
+------------+---------------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+------------+---------------+------+-----+---------+----------------+
| id | int(11) | NO | PRI | NULL | auto_increment |
| name | varchar(16) | NO | | NULL | |
| gender | tinyint(1) | NO | | NULL | |
| birth | date | NO | | NULL | |
| department | varchar(30) | NO | | NULL | |
| salary | decimal(10,1) | NO | | NULL | |
+------------+---------------+------+-----+---------+----------------+
虽然数据库没有增加默认值,但是我们在使用orm
插入值时,完全为gender
字段插入空,orm
会按照自己的约束将空转换成默认值后,再提交给数据库执行
2.1.8 数据库之表的操作
在表生成之后,如果需要增加、删除、修改表中字段,需要这么做
# 一:增加字段
# 1.1、在模型类Employee里直接新增字段,强调:对于orm来说,新增的字段必须用default指定默认值
publish = models.CharField(max_length=12,default='人民出版社',null=True)
#1.2、重新执行那两条数据库迁移命令
# 二:删除字段
# 2.1 直接注释掉字段
# 2.2 重新执行那两条数据库迁移命令
# 三:修改字段
# 3.1 将模型类中字段修改
# 3.2 重新执行那两条数据库迁移命令
2.2 添加记录
- 方式一:
# 1、用模型类创建一个对象,一个对象对应数据库表中的一条记录
obj = Employee(name="Egon", gender=0, birth='1997-01-27', department="财务部", salary=100.1)
# 2、调用对象下的save方法,即可以将一条记录插入数据库
obj.save()
- 方式二:
# 每个模型表下都有一个objects管理器,用于对该表中的记录进行增删改查操作,其中增加操作如下所示
obj = Employee.objects.create(name="Egon", gender=0, birth='1997-01-27', department="财务部", salary=100.1)
2.3 查询记录
2.3.1 查询API
模型Employee
对应表app01_employee
,表app01_employee
中的每条记录都对应类Employee
的一个对象,我们以该表为例,来介绍查询API
,读者可以自行添加下述记录,然后配置url
、编写视图测试下述API
mysql> select * from app01_employee;
+----+-------+--------+------------+------------+--------+
| id | name | gender | birth | department | salary |
+----+-------+--------+------------+------------+--------+
| 1 | Egon | 0 | 1997-01-27 | 财务部 | 100.1 |
| 2 | Kevin | 1 | 1998-02-27 | 技术部 | 10.1 |
| 3 | Lili | 0 | 1990-02-27 | 运营部 | 20.1 |
| 4 | Tom | 1 | 1991-02-27 | 运营部 | 30.1 |
| 5 | Jack | 1 | 1992-02-27 | 技术部 | 11.2 |
| 6 | Robin | 1 | 1988-02-27 | 技术部 | 200.3 |
| 7 | Rose | 0 | 1989-02-27 | 财务部 | 35.1 |
| 8 | Egon | 0 | 1997-01-27 | 财务部 | 100.1 |
| 9 | Egon | 0 | 1997-01-27 | 财务部 | 100.1 |
+----+-------+--------+------------+------------+--------+
每个模型表下都有一个objects管理器,用于对该表中的记录进行增删改查操作,其中查询操作如下所示
Part1
!!!强调!!!:下述方法(除了count外)的返回值都是一个模型类Employee的对象,为了后续描述方便,我们统一将模型类的对象称为“记录对象”,每一个”记录对象“都唯一对应表中的一条记录,
# 1. get(**kwargs)
# 1.1: 有参,参数为筛选条件
# 1.2: 返回值为一个符合筛选条件的记录对象(有且只有一个),如果符合筛选条件的对象超过一个或者没有都会抛出错误。
obj=Employee.objects.get(id=1)
print(obj.name,obj.birth,obj.salary) #输出:Egon 1997-01-27 100.1
# 2、first()
# 2.1:无参
# 2.2:返回查询出的第一个记录对象
obj=Employee.objects.first() # 在表所有记录中取第一个
print(obj.id,obj.name) # 输出:1 Egon
# 3、last()
# 3.1: 无参
# 3.2: 返回查询出的最后一个记录对象
obj = Employee.objects.last() # 在表所有记录中取最后一个
print(obj.id, obj.name) # 输出:9 Egon
# 4、count():
# 4.1:无参
# 4.2:返回包含记录对象的总数量
res = Employee.objects.count() # 统计表所有记录的个数
print(res) # 输出:9
# 注意:如果我们直接打印Employee的对象将没有任何有用的提示信息,我们可以在模型类中定义__str__来进行定制
class Employee(models.Model):
......
# 在原有的基础上新增代码如下
def __str__(self):
return "<%s:%s>" %(self.id,self.name)
# 此时我们print(obj)显示的结果就是: <本条记录中id字段的值:本条记录中name字段的值>
Part2
!!!强调!!!:下述方法查询的结果都有可能包含多个记录对象,为了存放查询出的多个记录对象,django
的ORM
自定义了一种数据类型Queryeset
,所以下述方法的返回值均为QuerySet
类型的对象,QuerySet
对象中包含了查询出的多个记录对象
# 1、filter(**kwargs):
# 1.1:有参,参数为过滤条件
# 1.2:返回值为QuerySet对象,QuerySet对象中包含了符合过滤条件的多个记录对象
queryset_res=Employee.objects.filter(department='技术部')
# print(queryset_res) # 输出: <QuerySet [<Employee: <2:Kevin>>, <Employee: <5:Jack>>, <Employee: <6:Robin>>]>
# 2、exclude(**kwargs)
# 2.1: 有参,参数为过滤条件
# 2.2: 返回值为QuerySet对象,QuerySet对象中包含了不符合过滤条件的多个记录对象
queryset_res=Employee.objects.exclude(department='技术部')
# 3、all()
# 3.1:无参
# 3.2:返回值为QuerySet对象,QuerySet对象中包含了查询出的所有记录对象
queryset_res = Employee.objects.all() # 查询出表中所有的记录对象
# 4、order_by(*field):
# 4.1:有参,参数为排序字段,可以指定多个字段,在字段1相同的情况下,可以按照字段2进行排序,以此类推,默认升序排列,在字段前加横杆代表降序排(如"-id")
# 4.2:返回值为QuerySet对象,QuerySet对象中包含了排序好的记录对象
queryset_res = Employee.objects.order_by("salary","-id") # 先按照salary字段升序排,如果salary相同则按照id字段降序排
# 5、values(*field)
# 5.1:有参,参数为字段名,可以指定多个字段
# 5.2:返回值为QuerySet对象,QuerySet对象中包含的并不是一个个的记录对象,而上多个字典,字典的key即我们传入的字段名
queryset_res = Employee.objects.values('id','name')
print(queryset_res) # 输出:<QuerySet [{'id': 1, 'name': 'Egon'}, {'id': 2, 'name': 'Kevin'}, ......]>
print(queryset_res[0]['name']) # 输出:Egon
# 6、values_list(*field):
# 6.1:有参,参数为字段名,可以指定多个字段
# 6.2:返回值为QuerySet对象,QuerySet对象中包含的并不是一个个的记录对象,而上多个小元组,字典的key即我们传入的字段名
queryset_res = Employee.objects.values_list('id','name')
print(queryset_res) # 输出:<QuerySet [(1, 'Egon'), (2, 'Kevin'),), ......]>
print(queryset_res[0][1]) # 输出:Egon
Part3
<u>Part2
中所示查询API
的返回值都是QuerySet
类型的对象,QuerySet
类型是django ORM
自定义的一种数据类型,专门用来存放查询出的多个记录对象,该类型的特殊之处在于
queryset
类型类似于python
中的列表,支持索引操作
# 过滤出符合条件的多个记录对象,然后存放到QuerySet对象中
queryset_res=Employee.objects.filter(department='技术部')
# 按照索引从QuerySet对象中取出第一个记录对象
obj=queryset_res[0]
print(obj.name,obj.birth,obj.salary)
- 管理器
objects
下的方法queryset
下同样可以调用,并且django
的ORM
支持链式操作,于是我们可以像下面这样使用
# 简单示范:
res=Employee.objects.filter(gender=1).order_by('-id').values_list('id','name')
print(res) # 输出:<QuerySet [(6, 'Robin'), (5, 'Jack'), (4, 'Tom'), (2, 'Kevin')]>
Part4
其他查询API
# 1、reverse():
# 1.1:无参
# 1.2:对排序的结果取反,返回值为QuerySet对象
queryset_res = Employee.objects.order_by("salary", "-id").reverse()
# 2、exists():
# 2.1:无参
# 2.2:返回值为布尔值,如果QuerySet包含数据,就返回True,否则返回False
res = Employee.objects.filter(id=100).exists()
print(res) # 输出:False
# 3、distinct():
# 3.1:如果使用的是Mysql数据库,那么distinct()无需传入任何参数
# 3.2:从values或values_list的返回结果中剔除重复的记录对象,返回值为QuerySet对象
res = Employee.objects.filter(name='Egon').values('name', 'salary').distinct()
print(res) # 输出:<QuerySet [{'name': 'Egon', 'salary': Decimal('100.1')}]>
res1 = Employee.objects.filter(name='Egon').values_list('name', 'salary').distinct()
print(res1) # 输出:<QuerySet [('Egon', Decimal('100.1'))]>
2.3.2 基于双下划线的模糊查询
2.3.3 F
与Q
查询
2.3.3.1F
查询
在上面所有的例子中,我们在进行条件过滤时,都只是用某个字段与某个具体的值做比较。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,来比较两个不同字段的值,如下
# 一张书籍表中包含字段:评论数commentNum、收藏数keepNum,要求查询:评论数大于收藏数的书籍
from django.db.models import F
Book.objects.filter(commnetNum__lt=F('keepNum'))
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
# 查询评论数大于收藏数2倍的书籍
from django.db.models import F
Book.objects.filter(commnetNum__lt=F('keepNum')*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:
Book.objects.all().update(price=F("price")+30)
filter()
等方法中逗号分隔开的多个关键字参数都是逻辑与(AND)
的关系。 如果我们需要使用逻辑或(OR)
来连接多个条件,就用到了Django
的Q
对象
可以将条件传给类Q
来实例化出一个对象,Q
的对象可以使用&
和|
操作符组合起来,&
等同于and
,|
等同于or
from django.db.models import Q
Employee.objects.filter(Q(id__gt=5) | Q(name="Egon"))
# 等同于sql:select * from app01_employee where id < 5 or name = 'Egon';
2.3.3.2 Q
查询
Q
对象可以使用~
操作符取反,相当于NOT
from django.db.models import Q
Employee.objects.filter(~Q(id__gt=5) | Q(name="Egon"))
# 等同于sql:select * from app01_employee where not (id < 5) or name = 'Egon';
当我们的过滤条件中既有or又有and,则需要混用Q对象与关键字参数,但Q
对象必须位于所有关键字参数的前面
from django.db.models import Q
Employee.objects.filter(Q(id__gt=5) | Q(name="Egon"),salary__lt=100)
# 等同于sql:select * from app01_employee where (id < 5 or name = 'Egon') and salary < 100;
2.3.4 聚合查询
聚合查询aggregate()
是把所有查询出的记录对象整体当做一个组,我们可以搭配聚合函数来对整体进行一个聚合操作
from django.db.models import Avg, Max, Sum, Min, Max, Count # 导入聚合函数
# 1. 调用objects下的aggregate()方法,会把表中所有记录对象整体当做一组进行聚合
res1=Employee.objects.aggregate(Avg("salary")) # select avg(salary) as salary__avg from app01_employee;
print(res1) # 输出:{'salary__avg': 70.73}
# 2、aggregate()会把QuerySet对象中包含的所有记录对象当成一组进行聚合
res2=Employee.objects.all().aggregate(Avg("salary")) # select avg(salary) as salary__avg from app01_employee;
print(res2) # 输出:{'salary__avg': 70.73}
res3=Employee.objects.filter(id__gt=3).aggregate(Avg("salary")) # select avg(salary) as salary__avg from app01_employee where id > 3;
print(res3) # 输出:{'salary__avg': 71.0}
aggregate()
的返回值为字典类型,字典的key
是由聚合字段的名称___聚合函数的名称
合成的,例如
Avg("salary") 合成的名字为 'salary__avg'
若我们想定制字典的key名,我们可以指定关键参数,如下
res1=Employee.objects.all().aggregate(avg_sal=Avg('salary')) # select avg(salary) as avg_sal from app01_employee;
print(res1) # 输出:{'avg_sal': 70.73} # 关键字参数名就会被当做字典的key
如果我们想得到多个聚合结果,那就需要为aggregate传入多个参数
res1=Employee.objects.all().aggregate(nums=Count('id'),avg_sal=Avg('salary'),max_sal=Max('salary'))
# 相当于SQL:select count(id) as nums,avg(salary) as avg_sal,max(salary) as max_sal from app01_employee;
print(res1) # 输出:{'nums': 10, 'avg_sal': 70.73, 'max_sal': Decimal('200.3')}
2.3.5 分组查询
分组查询annotate()
相当于sql
语句中的group by
,是在分组后,对每个组进行单独的聚合,需要强调的是,在进行单表查询时,annotate()
必须搭配values()
使用:values
(“分组字段”).annotate
(聚合函数),如下
# 表中记录
mysql> select * from app01_employee;
+----+-------+--------+------------+------------+--------+
| id | name | gender | birth | department | salary |
+----+-------+--------+------------+------------+--------+
| 1 | Egon | 0 | 1997-01-27 | 财务部 | 100.1 |
| 2 | Kevin | 1 | 1998-02-27 | 技术部 | 10.1 |
| 3 | Lili | 0 | 1990-02-27 | 运营部 | 20.1 |
| 4 | Tom | 1 | 1991-02-27 | 运营部 | 30.1 |
| 5 | Jack | 1 | 1992-02-27 | 技术部 | 11.2 |
| 6 | Robin | 1 | 1988-02-27 | 技术部 | 200.3 |
| 7 | Rose | 0 | 1989-02-27 | 财务部 | 35.1 |
+----+-------+--------+------------+------------+--------+
# 查询每个部门下的员工数
res=Employee.objects.values('department').annotate(num=Count('id'))
# 相当于sql:
# select department,count(id) as num from app01_employee group by department;
print(res)
# 输出:<QuerySet [{'department': '财务部', 'num': 2}, {'department': '技术部', 'num': 3}, {'department': '运营部', 'num': 2}]>
跟在annotate
前的values
方法,是用来指定分组字段,即group by
后的字段,而跟在annotate
后的values
方法,则是用来指定分组后要查询的字段,即select
后跟的字段
res=Employee.objects.values('department').annotate(num=Count('id')).values('num')
# 相当于sql:
# select count(id) as num from app01_employee group by department;
print(res)
# 输出:<QuerySet [{'num': 2}, {'num': 3}, {'num': 2}]>
跟在annotate
前的filter
方法表示where
条件,跟在annotate
后的filter
方法表示having
条件,如下
# 查询男员工数超过2人的部门名
res=Employee.objects.filter(gender=1).values('department').annotate(male_count=Count("id")).filter(male_count__gt=2).values('department')
print(res) # 输出:<QuerySet [{'department': '技术部'}]>
# 解析:
# 1、跟在annotate前的filter(gender=1) 相当于 where gender = 1,先过滤出所有男员工信息
# 2、values('department').annotate(male_count=Count("id")) 相当于group by department,对过滤出的男员工按照部门分组,然后聚合出每个部门内的男员工数赋值给字段male_count
# 3、跟在annotate后的filter(male_count__gt=2) 相当于 having male_count > 2,会过滤出男员工数超过2人的部门
# 4、最后的values('department')代表从最终的结果中只取部门名
总结
1、values()在annotate()前表示group by的字段,在后表示取值
1、filter()在annotate()前表示where条件,在后表示having
需要注意的是,如果我们在annotate前没有指定values(),那默认用表中的id字段作为分组依据,而id各不相同,如此分组是没有意义的,如下
res=Employee.objects.annotate(Count('name')) # 每条记录都是一个分组
res=Employee.objects.all().annotate(Count('name')) # 同上
2.4 修改记录
2.4.1 直接修改单条记录
可以修改记录对象属性的值,然后执行save
方法从而完成对单条记录的直接修改
# 1、获取记录对象
obj=Employee.objects.filter(name='Egon')[0]
# 2、修改记录对象属性的值
obj.name='EGON'
obj.gender=1
# 3、重新保存
obj.save()
2.4.2 修改QuerySet
中的所有记录对象
QuerySet
对象下的update()
方法可以更QuerySet
中包含的所有对象,该方法会返回一个整型数值,表示受影响的记录条数(相当于sql
语句执行结果的rows
)
queryset_obj=Employee.objects.filter(id__gt=5)
rows=queryset_obj.update(name='EGON',gender=1)
2.5 删除记录
2.5.1 直接删除单条记录
可以直接调用记录对象下的delete
方法,该方法运行时立即删除本条记录而不返回任何值,如下
obj=Employee.objects.first()
obj.delete()
2.5.2 删除QuerySet
中的所有记录对象
每个 QuerySet
下也都有一个 delete()
方法,它一次性删除 QuerySet
中所有的对象(如果QuerySet
对象中只有一个记录对象,那也就只删一条),如下
queryset_obj=Employee.objects.filter(id__gt=5)
rows=queryset_obj.delete()
需要强调的是管理objects下并没有delete
方法,这是一种保护机制,是为了避免意外地调用 Employee.objects.delete()
方法导致所有的记录被误删除从而跑路。但如果你确认要删除所有的记录,那么你必须显式地调用管理器下的all方法,拿到一个QuerySet
对象后才能调用delete方法删除所有
Employee.objects.all().delete()
原文地址:https://www.cnblogs.com/Dr-wei/p/11735586.html