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Django中ORM介紹和字段及字段參數Object Relational Mapping(ORM)Django ORM 常用字段和參數關系字段ForeignKeyOneToOneFieldManyToManyField

Object Relational Mapping(ORM)

ORM介紹

ORM概念

對象關系映射（Object Relational Mapping，簡稱ORM）模式是一種為了解決面向對象與關系資料庫存在的互不比對的現象的技術。

簡單的說，ORM是通過使用描述對象和資料庫之間映射的中繼資料，将程式中的對象自動持久化到關系資料庫中。

ORM在業務邏輯層和資料庫層之間充當了橋梁的作用。

ORM由來

讓我們從O/R開始。字母O起源于"對象"(Object),而R則來自于"關系"(Relational)。

幾乎所有的軟體開發過程中都會涉及到對象和關系資料庫。在使用者層面和業務邏輯層面，我們是面向對象的。當對象的資訊發生變化的時候，我們就需要把對象的資訊儲存在關系資料庫中。

按照之前的方式來進行開發就會出現程式員會在自己的業務邏輯代碼中夾雜很多SQL語句用來增加、讀取、修改、删除相關資料，而這些代碼通常都是重複的。

ORM的優勢

ORM解決的主要問題是對象和關系的映射。它通常把一個類和一個表一一對應，類的每個執行個體對應表中的一條記錄，類的每個屬性對應表中的每個字段。 

ORM提供了對資料庫的映射，不用直接編寫SQL代碼，隻需像操作對象一樣從資料庫操作資料。

讓軟體開發人員專注于業務邏輯的處理，提高了開發效率。

ORM的劣勢

ORM的缺點是會在一定程度上犧牲程式的執行效率。

ORM用多了SQL語句就不會寫了，關系資料庫相關技能退化...

ORM總結

ORM隻是一種工具，工具确實能解決一些重複，簡單的勞動。這是不可否認的。

但我們不能指望某個工具能一勞永逸地解決所有問題，一些特殊問題還是需要特殊處理的。

但是在整個軟體開發過程中需要特殊處理的情況應該都是很少的，否則所謂的工具也就失去了它存在的意義。

Django中的ORM

Django項目使用MySQL資料庫

1. 在Django項目的settings.py檔案中，配置資料庫連接配接資訊：

DATABASES = {
    "default": {
        "ENGINE": "django.db.backends.mysql",
        "NAME": "你的資料庫名稱",  # 需要自己手動建立資料庫
        "USER": "資料庫使用者名",
        "PASSWORD": "資料庫密碼",
        "HOST": "資料庫IP", "POST": 3306 } }

2. 在Django項目的__init__.py檔案中寫如下代碼，告訴Django使用pymysql子產品連接配接MySQL資料庫:

import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

Model

在Django中model是你資料的單一、明确的資訊來源。它包含了你存儲的資料的重要字段和行為。通常，一個模型（model）映射到一個資料庫表，

基本情況：

  • 每個模型都是一個Python類，它是django.db.models.Model的子類。
  • 模型的每個屬性都代表一個資料庫字段。
  • 綜上所述，Django為您提供了一個自動生成的資料庫通路API，詳詢官方文檔連結。
Django中ORM介紹和字段及字段參數Object Relational Mapping(ORM)Django ORM 常用字段和參數關系字段ForeignKeyOneToOneFieldManyToManyField

快速入門 

下面這個例子定義了一個 Person 模型，包含 first_name 和 last_name。

from django.db import models

class Person(models.Model):
    first_name = models.CharField(max_length=30)
    last_name = models.CharField(max_length=30)

first_name 和 last_name 是模型的字段。每個字段被指定為一個類屬性，每個屬性映射到一個資料庫列。

上面的 Person 模型将會像這樣建立一個資料庫表：

CREATE TABLE myapp_person (
    "id" serial NOT NULL PRIMARY KEY,
    "first_name" varchar(30) NOT NULL,
    "last_name" varchar(30) NOT NULL
);

一些說明：

  • 表myapp_person的名稱是自動生成的，如果你要自定義表名，需要在model的Meta類中指定 db_table 參數，強烈建議使用小寫表名，特别是使用MySQL作為後端資料庫時。
  • id字段是自動添加的，如果你想要指定自定義主鍵，隻需在其中一個字段中指定 primary_key=True 即可。如果Django發現你已經明确地設定了Field.primary_key，它将不會添加自動ID列。
  • 本示例中的CREATE TABLE SQL使用PostgreSQL文法進行格式化，但值得注意的是，Django會根據配置檔案中指定的資料庫後端類型來生成相應的SQL語句。
  • Django支援MySQL5.5及更高版本。

Django ORM 常用字段和參數

常用字段

AutoField

int自增列，必須填入參數 primary_key=True。當model中如果沒有自增列，則自動會建立一個列名為id的列。

IntegerField

一個整數類型,範圍在 -2147483648 to 2147483647。

CharField

字元類型，必須提供max_length參數， max_length表示字元長度。

DateField

日期字段，日期格式  YYYY-MM-DD，相當于Python中的datetime.date()執行個體。

DateTimeField

日期時間字段，格式 YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ]，相當于Python中的datetime.datetime()執行個體。

字段合集（争取記憶） 

AutoField(Field)
        - int自增列，必須填入參數 primary_key=True

    BigAutoField(AutoField)
        - bigint自增列，必須填入參數 primary_key=True

        注：當model中如果沒有自增列，則自動會建立一個列名為id的列
        from django.db import models

        class UserInfo(models.Model):
            # 自動建立一個列名為id的且為自增的整數列
            username = models.CharField(max_length=32)

        class Group(models.Model):
            # 自定義自增列
            nid = models.AutoField(primary_key=True)
            name = models.CharField(max_length=32)

    SmallIntegerField(IntegerField):
        - 小整數 -32768 ～ 32767

    PositiveSmallIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
        - 正小整數 0 ～ 32767
    IntegerField(Field)
        - 整數列(有符号的) -2147483648 ～ 2147483647

    PositiveIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
        - 正整數 0 ～ 2147483647

    BigIntegerField(IntegerField):
        - 長整型(有符号的) -9223372036854775808 ～ 9223372036854775807

    BooleanField(Field)
        - 布爾值類型

    NullBooleanField(Field):
        - 可以為空的布爾值

    CharField(Field)
        - 字元類型
        - 必須提供max_length參數， max_length表示字元長度

    TextField(Field)
        - 文本類型

    EmailField(CharField)：
        - 字元串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證機制

    IPAddressField(Field)
        - 字元串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證 IPV4 機制

    GenericIPAddressField(Field)
        - 字元串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證 Ipv4和Ipv6
        - 參數：
            protocol，用于指定Ipv4或Ipv6， 'both',"ipv4","ipv6"
            unpack_ipv4， 如果指定為True，則輸入::ffff:192.0.2.1時候，可解析為192.0.2.1，開啟此功能，需要protocol="both"

    URLField(CharField)
        - 字元串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證 URL

    SlugField(CharField)
        - 字元串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證支援 字母、數字、下劃線、連接配接符（減号）

    CommaSeparatedIntegerField(CharField)
        - 字元串類型，格式必須為逗号分割的數字

    UUIDField(Field)
        - 字元串類型，Django Admin以及ModelForm中提供對UUID格式的驗證

    FilePathField(Field)
        - 字元串，Django Admin以及ModelForm中提供讀取檔案夾下檔案的功能
        - 參數：
                path,                      檔案夾路徑
                match=None,                正則比對
                recursive=False,           遞歸下面的檔案夾
                allow_files=True,          允許檔案
                allow_folders=False,       允許檔案夾

    FileField(Field)
        - 字元串，路徑儲存在資料庫，檔案上傳到指定目錄
        - 參數：
            upload_to = ""      上傳檔案的儲存路徑
            storage = None      存儲元件，預設django.core.files.storage.FileSystemStorage

    ImageField(FileField)
        - 字元串，路徑儲存在資料庫，檔案上傳到指定目錄
        - 參數：
            upload_to = ""      上傳檔案的儲存路徑
            storage = None      存儲元件，預設django.core.files.storage.FileSystemStorage
            width_field=None,   上傳圖檔的高度儲存的資料庫字段名（字元串）
            height_field=None   上傳圖檔的寬度儲存的資料庫字段名（字元串）

    DateTimeField(DateField)
        - 日期+時間格式 YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ]

    DateField(DateTimeCheckMixin, Field)
        - 日期格式      YYYY-MM-DD

    TimeField(DateTimeCheckMixin, Field)
        - 時間格式      HH:MM[:ss[.uuuuuu]]

    DurationField(Field)
        - 長整數，時間間隔，資料庫中按照bigint存儲，ORM中擷取的值為datetime.timedelta類型

    FloatField(Field)
        - 浮點型

    DecimalField(Field)
        - 10進制小數
        - 參數：
            max_digits，小數總長度
            decimal_places，小數位長度

    BinaryField(Field)
        - 二進制類型

字段合集

自定義字段（了解為主） 

class UnsignedIntegerField(models.IntegerField):
    def db_type(self, connection):
        return 'integer UNSIGNED'

自定義char類型字段：

class FixedCharField(models.Field):
    """
    自定義的char類型的字段類
    """
    def __init__(self, max_length, *args, **kwargs):
        super().__init__(max_length=max_length, *args, **kwargs)
        self.length = max_length

    def db_type(self, connection):
        """
        限定生成資料庫表的字段類型為char，長度為length指定的值
        """
        return 'char(%s)' % self.length


class Class(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    title = models.CharField(max_length=25)
    # 使用上面自定義的char類型的字段
    cname = FixedCharField(max_length=25)

建立的表結構：

Django中ORM介紹和字段及字段參數Object Relational Mapping(ORM)Django ORM 常用字段和參數關系字段ForeignKeyOneToOneFieldManyToManyField

附ORM字段與資料庫實際字段的對應關系

對應關系：
    'AutoField': 'integer AUTO_INCREMENT',
    'BigAutoField': 'bigint AUTO_INCREMENT',
    'BinaryField': 'longblob',
    'BooleanField': 'bool',
    'CharField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'CommaSeparatedIntegerField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'DateField': 'date',
    'DateTimeField': 'datetime',
    'DecimalField': 'numeric(%(max_digits)s, %(decimal_places)s)',
    'DurationField': 'bigint',
    'FileField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'FilePathField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'FloatField': 'double precision',
    'IntegerField': 'integer',
    'BigIntegerField': 'bigint',
    'IPAddressField': 'char(15)',
    'GenericIPAddressField': 'char(39)',
    'NullBooleanField': 'bool',
    'OneToOneField': 'integer',
    'PositiveIntegerField': 'integer UNSIGNED',
    'PositiveSmallIntegerField': 'smallint UNSIGNED',
    'SlugField': 'varchar(%(max_length)s)',
    'SmallIntegerField': 'smallint',
    'TextField': 'longtext',
    'TimeField': 'time',
    'UUIDField': 'char(32)',

對應關系

字段參數

null

用于表示某個字段可以為空。

unique

如果設定為unique=True 則該字段在此表中必須是唯一的 。

db_index

如果db_index=True 則代表着為此字段設定資料庫索引。

default

為該字段設定預設值。

時間字段獨有

DatetimeField、DateField、TimeField這個三個時間字段，都可以設定如下屬性。

auto_now_add

配置auto_now_add=True，建立資料記錄的時候會把目前時間添加到資料庫。

auto_now

配置上auto_now=True，每次更新資料記錄的時候會更新該字段。

關系字段

ForeignKey

外鍵類型在ORM中用來表示外鍵關聯關系，一般把ForeignKey字段設定在 '一對多'中'多'的一方。

ForeignKey可以和其他表做關聯關系同時也可以和自身做關聯關系。

字段參數

to

設定要關聯的表

to_field

設定要關聯的表的字段

related_name

反向操作時，使用的字段名，用于代替原反向查詢時的'表名_set'。

例如：

class Classes(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)

class Student(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    theclass = models.ForeignKey(to="Classes")

當我們要查詢某個班級關聯的所有學生（反向查詢）時，我們會這麼寫：

models.Classes.objects.first().student_set.all()

當我們在ForeignKey字段中添加了參數 related_name 後，

class Student(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    theclass = models.ForeignKey(to="Classes", related_name="students")

當我們要查詢某個班級關聯的所有學生（反向查詢）時，我們會這麼寫：

models.Classes.objects.first().students.all()

related_query_name

反向查詢操作時，使用的連接配接字首，用于替換表名。

on_delete

當删除關聯表中的資料時，目前表與其關聯的行的行為。

models.CASCADE

删除關聯資料，與之關聯也删除

models.DO_NOTHING

删除關聯資料，引發錯誤IntegrityError

models.PROTECT

删除關聯資料，引發錯誤ProtectedError

models.SET_NULL

删除關聯資料，與之關聯的值設定為null（前提FK字段需要設定為可空）

models.SET_DEFAULT

删除關聯資料，與之關聯的值設定為預設值（前提FK字段需要設定預設值）

models.SET

删除關聯資料，

a. 與之關聯的值設定為指定值，設定：models.SET(值)

b. 與之關聯的值設定為可執行對象的傳回值，設定：models.SET(可執行對象)

def func():
    return 10

class MyModel(models.Model):
    user = models.ForeignKey(
        to="User",
        to_field="id"，
        on_delete=models.SET(func)
    )

db_constraint

是否在資料庫中建立外鍵限制，預設為True。

OneToOneField

一對一字段。

通常一對一字段用來擴充已有字段。

示例

一對一的關聯關系多用在當一張表的不同字段查詢頻次差距過大的情況下，将本可以存儲在一張表的字段拆開放置在兩張表中，然後将兩張表建立一對一的關聯關系。

class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    info = models.OneToOneField(to='AuthorInfo')
    

class AuthorInfo(models.Model):
    phone = models.CharField(max_length=11)
    email = models.EmailField()

字段參數

to

設定要關聯的表。

to_field

設定要關聯的字段。

on_delete

同ForeignKey字段。

ManyToManyField

用于表示多對多的關聯關系。在資料庫中通過第三張表來建立關聯關系。

字段參數

to

設定要關聯的表

related_name

同ForeignKey字段。

related_query_name

同ForeignKey字段。

symmetrical

僅用于多對多自關聯時，指定内部是否建立反向操作的字段。預設為True。

舉個例子：

class Person(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=16)
    friends = models.ManyToManyField("self")

此時，person對象就沒有person_set屬性。

class Person(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=16)
    friends = models.ManyToManyField("self", symmetrical=False)

此時，person對象現在就可以使用person_set屬性進行反向查詢。

through

在使用ManyToManyField字段時，Django将自動生成一張表來管理多對多的關聯關系。

但我們也可以手動建立第三張表來管理多對多關系，此時就需要通過through來指定第三張表的表名。

through_fields

設定關聯的字段。

db_table

預設建立第三張表時，資料庫中表的名稱。

多對多關聯關系的三種方式 

方式一：自行建立第三張表 

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32, verbose_name="書名")


class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32, verbose_name="作者姓名")


# 自己建立第三張表，分别通過外鍵關聯書和作者
class Author2Book(models.Model):
    author = models.ForeignKey(to="Author")
    book = models.ForeignKey(to="Book")

    class Meta:
        unique_together = ("author", "book")

方式二：通過ManyToManyField自動建立第三張表 

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32, verbose_name="書名")


# 通過ORM自帶的ManyToManyField自動建立第三張表
class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32, verbose_name="作者姓名")
    books = models.ManyToManyField(to="Book", related_name="authors")

方式三：設定ManyTomanyField并指定自行建立的第三張表 

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32, verbose_name="書名")


# 自己建立第三張表，并通過ManyToManyField指定關聯
class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32, verbose_name="作者姓名")
    books = models.ManyToManyField(to="Book", through="Author2Book", through_fields=("author", "book"))
    # through_fields接受一個2元組（'field1'，'field2'）：
    # 其中field1是定義ManyToManyField的模型外鍵的名（author），field2是關聯目标模型（book）的外鍵名。


class Author2Book(models.Model):
    author = models.ForeignKey(to="Author")
    book = models.ForeignKey(to="Book")

    class Meta:
        unique_together = ("author", "book")

注意：

當我們需要在第三張關系表中存儲額外的字段時，就要使用第三種方式。

但是當我們使用第三種方式建立多對多關聯關系時，就無法使用set、add、remove、clear方法來管理多對多的關系了，需要通過第三張表的model來管理多對多關系。

元資訊

ORM對應的類裡面包含另一個Meta類，而Meta類封裝了一些資料庫的資訊。主要字段如下:

db_table

ORM在資料庫中的表名預設是 app_類名，可以通過db_table可以重寫表名。

index_together

聯合索引。

unique_together

聯合唯一索引。

ordering

指定預設按什麼字段排序。

隻有設定了該屬性，我們查詢到的結果才可以被reverse()。

轉載于:https://www.cnblogs.com/liwenzhou/p/8688919.html

資料庫 後端 Python
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