django(四)---数据库与ORM

数据库的配置
1    django默认支持sqlite，mysql, oracle,postgresql数据库。
     <1> sqlite
            django默认使用sqlite的数据库，默认自带sqlite的数据库驱动 , 引擎名称：django.db.backends.sqlite3
     <2> mysql
            引擎名称：django.db.backends.mysql
2    mysql驱动程序
   MySQLdb(mysql python)
   mysqlclient
   MySQL
   PyMySQL(纯python的mysql驱动程序)
3     在django的项目中会默认使用sqlite数据库，在settings里有如下设置：

# Database# https://docs.djangoproject.com/en/1.11/ref/settings/#databases# DATABASES = {#     'default': {#         'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',#         'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),#     }# }

如果我们想要更改数据库，需要修改如下：

DATABASES = {    'default': {        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',        'NAME': 's5ORM',    #你的数据库名称        'USER': 'root',   #你的数据库用户名        'PASSWORD': '', #你的数据库密码        'HOST': '', #你的数据库主机，留空默认为localhost        'PORT': '3306', #你的数据库端口    }}

注意

NAME即数据库的名字，在mysql连接前该数据库必须已经创建，而上面的sqlite数据库下的db.sqlite3则是项目自动创建USER和PASSWORD分别是数据库的用户名和密码。设置完后，再启动我们的Django项目前，我们需要激活我们的mysql。然后，启动项目，会报错：no module named MySQLdb这是因为django默认你导入的驱动是MySQLdb，可是MySQLdb对于py3有很大问题，所以我们需要的驱动是PyMySQL所以，我们只需要找到项目名文件下的__init__,在里面写入：import pymysqlpymysql.install_as_MySQLdb()问题解决！

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概述

1.什么是ORM？

ORM，即Object-Relational Mapping（对象关系映射），它的作用是在关系型数据库和业务实体对象之间作一个映射，这样，我们在具体的操作业务对象的时候，就不需要再去和复杂的SQL语句打交道，只需简单的操作对象的属性和方法。

2.ORM的优缺点是什么？

优点：摆脱复杂的SQL操作，适应快速开发；让数据结构变得简洁；数据库迁移成本更低（如从mysql->oracle）

缺点：性能较差、不适用于大型应用；复杂的SQL操作还需通过SQL语句实现

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建表：

实例：我们来假定下面这些概念，字段和关系

作者模型：一个作者有姓名。

作者详细模型：把作者的详情放到详情表，包含性别，email地址和出生日期，作者详情模型和作者模型之间是一对一的关系（one－to－one）（类似于每个人和他的身份证之间的关系），在大多数情况下我们没有必要将他们拆分成两张表，这里只是引出一对一的概念。

出版商模型：出版商有名称，地址，所在城市，省，国家和网站。

书籍模型：书籍有书名和出版日期，一本书可能会有多个作者，一个作者也可以写多本书，所以作者和书籍的关系就是多对多的关联关系（many－to－many），一本书只应该由一个出版商出版，所以出版商和书籍是一对多关联关系（one－to－many），也被称作外键。

在models.py中写入：

from django.db import models<br>class Publisher(models.Model):    name = models.CharField(max_length=30, verbose_name="名称")    address = models.CharField("地址", max_length=50)    city = models.CharField('城市',max_length=60)    state_province = models.CharField(max_length=30)    country = models.CharField(max_length=50)    website = models.URLField()     class Meta:        verbose_name = '出版商'        verbose_name_plural = verbose_name     def __str__(self):        return self.name class Author(models.Model):    name = models.CharField(max_length=30)    def __str__(self):        return self.name class AuthorDetail(models.Model):    sex = models.BooleanField(max_length=1, choices=((0, '男'),(1, '女'),))    email = models.EmailField()    address = models.CharField(max_length=50)    birthday = models.DateField()    author = models.OneToOneField(Author) class Book(models.Model):    title = models.CharField(max_length=100)    authors = models.ManyToManyField(Author)    publisher = models.ForeignKey(Publisher)    publication_date = models.DateField()    price=models.DecimalField(max_digits=5,decimal_places=2,default=10)    def __str__(self):        return self.title

分析代码：

       <1>  每个数据模型都是django.db.models.Model的子类，它的父类Model包含了所有必要的和数据库交互的方法。并提供了一个简介漂亮的定义数据库字段的语法。

       <2>  每个模型相当于单个数据库表（多对多关系例外，会多生成一张关系表），每个属性也是这个表中的字段。属性名就是字段名，它的类型（例如CharField）相当于数据库的字段类型（例如varchar）。大家可以留意下其它的类型都和数据库里的什么字段对应。

       <3>  模型之间的三种关系：一对一，一对多，多对多。

             一对一：实质就是在主外键（author_id就是foreign key）的关系基础上，给外键加了一个UNIQUE＝True的属性；

             一对多：就是主外键关系；（foreign key）

             多对多：(ManyToManyField) 自动创建第三张表(当然我们也可以自己创建第三张表：两个foreign key)

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ORM之增(create,save) 

在views中写入：

from app01.models import *    #create方式一:   Author.objects.create(name='Alvin')    #create方式二:   Author.objects.create(**{"name":"alex"})    #save方式一:     author=Author(name="alvin")                            author.save()    #save方式二:     author=Author()                            author.name="alvin"                            author.save()

重点来了－－－－－－－>那么如何创建存在一对多或多对多关系的一本书的信息呢？(如何处理外键关系的字段如一对多的publisher和多对多的authors)

#一对多(ForeignKey):    #方式一: 由于绑定一对多的字段,比如publish,存到数据库中的字段名叫publish_id,所以我们可以直接给这个    #       字段设定对应值:           Book.objects.create(title='php',                               publisher_id=2,   #这里的2是指为该book对象绑定了Publisher表中id=2的行对象                               publication_date='2017-7-7',                               price=99)    #方式二:    #       <1> 先获取要绑定的Publisher对象:        pub_obj=Publisher(name='河大出版社',address='保定',city='保定',                state_province='河北',country='China',website='http://www.hbu.com')    OR  pub_obj=Publisher.objects.get(id=1)    #       <2>将 publisher_id=2 改为  publisher=pub_obj#多对多(ManyToManyField()):    author1=Author.objects.get(id=1)    author2=Author.objects.filter(name='alvin')[0]    book=Book.objects.get(id=1)    book.authors.add(author1,author2)    #等同于:    book.authors.add(*[author1,author2])    book.authors.remove(*[author1,author2])    #-------------------    book=models.Book.objects.filter(id__gt=1)    authors=models.Author.objects.filter(id=1)[0]    authors.book_set.add(*book)    authors.book_set.remove(*book)    #-------------------    book.authors.add(1)    book.authors.remove(1)    authors.book_set.add(1)    authors.book_set.remove(1)#注意: 如果第三张表是通过models.ManyToManyField()自动创建的,那么绑定关系只有上面一种方式#     如果第三张表是自己创建的:     class Book2Author(models.Model):            author=models.ForeignKey("Author")            Book=  models.ForeignKey("Book")#     那么就还有一种方式:            author_obj=models.Author.objects.filter(id=2)[0]            book_obj  =models.Book.objects.filter(id=3)[0]            s=models.Book2Author.objects.create(author_id=1,Book_id=2)            s.save()            s=models.Book2Author(author=author_obj,Book_id=1)            s.save()

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ORM之删（delete）

Book.objects.filter(id=1).delete()(3, {'app01.Book_authors': 2, 'app01.Book': 1})

我们表面上删除了一条信息，实际却删除了三条，因为我们删除的这本书在Book_authors表中有两条相关信息，这种删除方式就是django默认的级联删除。
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ORM之改（update和save）

     

注意：

<1> 第二种方式修改不能用get的原因是：update是QuerySet对象的方法，get返回的是一个model对象，它没有update方法，而filter返回的是一个QuerySet对象(filter里面的条件可能有多个条件符合，比如name＝'alvin',可能有两个name＝'alvin'的行数据)。

<2>在“插入和更新数据”小节中，我们有提到模型的save()方法，这个方法会更新一行里的所有列。 而某些情况下，我们只需要更新行里的某几列。

#---------------- update方法直接设定对应属性----------------    models.Book.objects.filter(id=3).update(title="PHP")    ##sql:    ##UPDATE "app01_book" SET "title" = 'PHP' WHERE "app01_book"."id" = 3; args=('PHP', 3)#--------------- save方法会将所有属性重新设定一遍,效率低-----------    obj=models.Book.objects.filter(id=3)[0]    obj.title="Python"    obj.save()# SELECT "app01_book"."id", "app01_book"."title", "app01_book"."price", # "app01_book"."color", "app01_book"."page_num", # "app01_book"."publisher_id" FROM "app01_book" WHERE "app01_book"."id" = 3 LIMIT 1; # # UPDATE "app01_book" SET "title" = 'Python', "price" = 3333, "color" = 'red', "page_num" = 556,# "publisher_id" = 1 WHERE "app01_book"."id" = 3;

   此外，update()方法对于任何结果集（QuerySet）均有效，这意味着你可以同时更新多条记录update()方法会返回一个整型数值，表示受影响的记录条数。


注意，这里因为update返回的是一个整形，所以没法用query属性；对于每次创建一个对象，想显示对应的raw sql，需要在settings加上日志记录部分：

LOGGING = {    'version': 1,    'disable_existing_loggers': False,    'handlers': {        'console':{            'level':'DEBUG',            'class':'logging.StreamHandler',        },    },    'loggers': {        'django.db.backends': {            'handlers': ['console'],            'propagate': True,            'level':'DEBUG',        },    }}

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ORM之查（filter,value) 

# 查询相关API：#  <1>filter(**kwargs):      它包含了与所给筛选条件相匹配的对象#  <2>all():                 查询所有结果#  <3>get(**kwargs):         返回与所给筛选条件相匹配的对象，返回结果有且只有一个，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。#-----------下面的方法都是对查询的结果再进行处理:比如 objects.filter.values()--------#  <4>values(*field):        返回一个ValueQuerySet——一个特殊的QuerySet，运行后得到的并不是一系列 model的实例化对象，而是一个可迭代的字典序列                                     #  <5>exclude(**kwargs):     它包含了与所给筛选条件不匹配的对象#  <6>order_by(*field):      对查询结果排序#  <7>reverse():             对查询结果反向排序#  <8>distinct():            从返回结果中剔除重复纪录#  <9>values_list(*field):   它与values()非常相似，它返回的是一个元组序列，values返回的是一个字典序列#  <10>count():              返回数据库中匹配查询(QuerySet)的对象数量。#  <11>first():               返回第一条记录#  <12>last():                返回最后一条记录#  <13>exists():             如果QuerySet包含数据，就返回True，否则返回False

---------------了不起的双下划线(__)之单表条件查询----------------#    models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1)   # 获取id大于1 且 小于10的值##    models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33])   # 获取id等于11、22、33的数据#    models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33])  # not in##    models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")#    models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感##    models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2])   # 范围bettwen and##    startswith，istartswith, endswith, iendswith,

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QuerySet与惰性机制

所谓惰性机制：Publisher.objects.all()或者.filter()等都只是返回了一个QuerySet（查询结果集对象），它并不会马上执行sql，而是当调用QuerySet的时候才执行。

QuerySet特点：

       <1>  可迭代的

       <2>  可切片

#objs=models.Book.objects.all()#[obj1,obj2,ob3...]    #QuerySet:   可迭代    # for obj in objs:#每一obj就是一个行对象    #     print("obj:",obj)    # QuerySet:  可切片    # print(objs[1])    # print(objs[1:4])    # print(objs[::-1])

QuerySet的高效使用：

<1>Django的queryset是惰性的     Django的queryset对应于数据库的若干记录（row），通过可选的查询来过滤。例如，下面的代码会得     到数据库中名字为‘Dave’的所有的人:person_set = Person.objects.filter(first_name="Dave")     上面的代码并没有运行任何的数据库查询。你可以使用person_set，给它加上一些过滤条件，或者将它传给某个函数，     这些操作都不会发送给数据库。这是对的，因为数据库查询是显著影响web应用性能的因素之一。<2>要真正从数据库获得数据，你可以遍历queryset或者使用if queryset,总之你用到数据时就会执行sql.   为了验证这些,需要在settings里加入 LOGGING(验证方式)        obj=models.Book.objects.filter(id=3)        # for i in obj:        #     print(i)        # if obj:        #     print("ok")<3>queryset是具有cache的     当你遍历queryset时，所有匹配的记录会从数据库获取，然后转换成Django的model。这被称为执行    （evaluation）.这些model会保存在queryset内置的cache中，这样如果你再次遍历这个queryset，     你不需要重复运行通用的查询。        obj=models.Book.objects.filter(id=3)        # for i in obj:        #     print(i)                          ## models.Book.objects.filter(id=3).update(title="GO")                          ## obj_new=models.Book.objects.filter(id=3)        # for i in obj:        #     print(i)   #LOGGING只会打印一次<4>     简单的使用if语句进行判断也会完全执行整个queryset并且把数据放入cache，虽然你并不需要这些     数据！为了避免这个，可以用exists()方法来检查是否有数据：            obj = Book.objects.filter(id=4)            #  exists()的检查可以避免数据放入queryset的cache。            if obj.exists():                print("hello world!")<5>当queryset非常巨大时，cache会成为问题     处理成千上万的记录时，将它们一次装入内存是很浪费的。更糟糕的是，巨大的queryset可能会锁住系统     进程，让你的程序濒临崩溃。要避免在遍历数据的同时产生queryset cache，可以使用iterator()方法     来获取数据，处理完数据就将其丢弃。        objs = Book.objects.all().iterator()        # iterator()可以一次只从数据库获取少量数据，这样可以节省内存        for obj in objs:            print(obj.name)        #BUT,再次遍历没有打印,因为迭代器已经在上一次遍历(next)到最后一次了,没得遍历了        for obj in objs:            print(obj.name)     #当然，使用iterator()方法来防止生成cache，意味着遍历同一个queryset时会重复执行查询。所以使     #用iterator()的时候要当心，确保你的代码在操作一个大的queryset时没有重复执行查询总结:    queryset的cache是用于减少程序对数据库的查询，在通常的使用下会保证只有在需要的时候才会查询数据库。使用exists()和iterator()方法可以优化程序对内存的使用。不过，由于它们并不会生成queryset cache，可能会造成额外的数据库查询。

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对象查询，单表条件查询，多表条件关联查询

#--------------------对象形式的查找--------------------------    # 正向查找    ret1=models.Book.objects.first()    print(ret1.title)    print(ret1.price)    print(ret1.publisher)    print(ret1.publisher.name)  #因为一对多的关系所以ret1.publisher是一个对象,而不是一个queryset集合    # 反向查找    ret2=models.Publish.objects.last()    print(ret2.name)    print(ret2.city)    #如何拿到与它绑定的Book对象呢?    print(ret2.book_set.all()) #ret2.book_set是一个queryset集合#---------------了不起的双下划线(__)之单表条件查询----------------#    models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1)   # 获取id大于1 且 小于10的值##    models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33])   # 获取id等于11、22、33的数据#    models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33])  # not in##    models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")#    models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感##    models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2])   # 范围bettwen and##    startswith，istartswith, endswith, iendswith,#----------------了不起的双下划线(__)之多表条件关联查询---------------# 正向查找(条件)#     ret3=models.Book.objects.filter(title='Python').values('id')#     print(ret3)#[{'id': 1}]      #正向查找(条件)之一对多      ret4=models.Book.objects.filter(title='Python').values('publisher__city')      print(ret4)  #[{'publisher__city': '北京'}]      #正向查找(条件)之多对多      ret5=models.Book.objects.filter(title='Python').values('author__name')      print(ret5)      ret6=models.Book.objects.filter(author__name="alex").values('title')      print(ret6)      #注意      #正向查找的publisher__city或者author__name中的publisher,author是book表中绑定的字段      #一对多和多对多在这里用法没区别# 反向查找(条件)    #反向查找之一对多:    ret8=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('name')    print(ret8)#[{'name': '人大出版社'}]  注意,book__title中的book就是Publisher的关联表名    ret9=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('book__authors')    print(ret9)#[{'book__authors': 1}, {'book__authors': 2}]    #反向查找之多对多:    ret10=models.Author.objects.filter(book__title='Python').values('name')    print(ret10)#[{'name': 'alex'}, {'name': 'alvin'}]    #注意    #正向查找的book__title中的book是表名Book    #一对多和多对多在这里用法没区别

注意：条件查询即与对象查询对应，是指在filter，values等方法中的通过__来明确查询条件。
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聚合查询和分组查询

<1> aggregate(*args,**kwargs):

通过对QuerySet进行计算，返回一个聚合值的字典。aggregate()中每一个参数都指定一个包含在字典中的返回值。即在查询集上生成聚合。

from django.db.models import Avg,Min,Sum,Max从整个查询集生成统计值。比如，你想要计算所有在售书的平均价钱。Django的查询语法提供了一种方式描述所有图书的集合。>>> Book.objects.all().aggregate(Avg('price')){'price__avg': 34.35}aggregate()子句的参数描述了我们想要计算的聚合值，在这个例子中，是Book模型中price字段的平均值aggregate()是QuerySet 的一个终止子句，意思是说，它返回一个包含一些键值对的字典。键的名称是聚合值的标识符，值是计算出来的聚合值。键的名称是按照字段和聚合函数的名称自动生成出来的。如果你想要为聚合值指定一个名称，可以向聚合子句提供它:>>> Book.objects.aggregate(average_price=Avg('price')){'average_price': 34.35}如果你也想知道所有图书价格的最大值和最小值，可以这样查询：>>> Book.objects.aggregate(Avg('price'), Max('price'), Min('price')){'price__avg': 34.35, 'price__max': Decimal('81.20'), 'price__min': Decimal('12.99')}

<2> annotate(*args,**kwargs):

可以通过计算查询结果中每一个对象所关联的对象集合，从而得出总计值(也可以是平均值或总和)，即为查询集的每一项生成聚合。

ret1=models.Book.objects.values('authors__name').annotate(Sum('price'))print(ret1)#求出每个作者出的书单价的和

查询各个作者出的书的总价格,这里就涉及到分组了，分组条件是authors__name

 查询各个出版社最贵的书价是多少

ret2=models.Book.objects.values('publish__name').annotate(Max('price'))print(ret2)

category_list=models.Article.objects.filter(blog=blog_obj).values_list('category__title').annotate(Count('nid'))

tag_list=models.Article.objects.filter(blog=blog_obj).values_list('tags__title').annotate(Count('nid'))

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F查询和Q查询

仅仅靠单一的关键字参数查询已经很难满足查询要求。此时Django为我们提供了F和Q查询：

# F 使用查询条件的值,专门取对象中某列值的操作    # from django.db.models import F    # models.Tb1.objects.update(num=F('num')+1)# Q 构建搜索条件    from django.db.models import Q    #1 Q对象(django.db.models.Q)可以对关键字参数进行封装，从而更好地应用多个查询    q1=models.Book.objects.filter(Q(title__startswith='P')).all()    print(q1)#[<Book: Python>, <Book: Perl>]    # 2、可以组合使用&,|操作符，当一个操作符是用于两个Q的对象,它产生一个新的Q对象。    Q(title__startswith='P') | Q(title__startswith='J')    # 3、Q对象可以用~操作符放在前面表示否定，也可允许否定与不否定形式的组合    Q(title__startswith='P') | ~Q(pub_date__year=2005)    # 4、应用范围：    # Each lookup function that takes keyword-arguments (e.g. filter(),    #  exclude(), get()) can also be passed one or more Q objects as    # positional (not-named) arguments. If you provide multiple Q object    # arguments to a lookup function, the arguments will be “AND”ed    # together. For example:    Book.objects.get(        Q(title__startswith='P'),        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6))    )    #sql:    # SELECT * from polls WHERE question LIKE 'P%'    #     AND (pub_date = '2005-05-02' OR pub_date = '2005-05-06')    # import datetime    # e=datetime.date(2005,5,6)  #2005-05-06    # 5、Q对象可以与关键字参数查询一起使用，不过一定要把Q对象放在关键字参数查询的前面。    # 正确：    Book.objects.get(        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)),        title__startswith='P')    # 错误：    Book.objects.get(        question__startswith='P',        Q(pub_date=date(2005, 5, 2)) | Q(pub_date=date(2005, 5, 6)))

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admin的配置

admin是django强大功能之一，它能共从数据库中读取数据，呈现在页面中，进行管理。默认情况下，它的功能已经非常强大，如果你不需要复杂的功能，它已经够用，但是有时候，一些特殊的功能还需要定制，比如搜索功能，下面这一系列文章就逐步深入介绍如何定制适合自己的admin应用。

如果你觉得英文界面不好用，可以在setting.py 文件中修改以下选项

LANGUAGE_CODE = 'en-us'  #LANGUAGE_CODE = 'zh-hans'

一  认识ModelAdmin

   管理界面的定制类，如需扩展特定的model界面需从该类继承。

二 注册medel类到admin的两种方式：

<1>   使用register的方法

admin.site.register(Book,MyAdmin)

<2>   使用register的装饰器

@admin.register(Book)

三 掌握一些常用的设置技巧

•     list_display:     指定要显示的字段
•     search_fields:  指定搜索的字段
•     list_filter:        指定列表过滤器
•     ordering：       指定排序字段

 

from django.contrib import adminfrom app01.models import *# Register your models here.# @admin.register(Book)#----->单给某个表加一个定制class MyAdmin(admin.ModelAdmin):    list_display = ("title","price","publisher")    search_fields = ("title","publisher")    list_filter = ("publisher",)    ordering = ("price",)    fieldsets =[        (None,               {'fields': ['title']}),        ('price information', {'fields': ['price',"publisher"], 'classes': ['collapse']}),    ]admin.site.register(Book,MyAdmin)admin.site.register(Publish)admin.site.register(Author)