Django+Query

今天学习的是Django的Model Query，前一篇已经学习过Model了，讲述的主要是Django中是如何处理关系型数据的模型的，一对一，多对一，多对多等，这篇则主要是描述的查询，能够将数据存进去，还得取出来，Django给每一个Model自动提供了丰富的查询接口，而且能够进行关联查询，基本上，能够满足绝大多数的查询需求。

在Django的文档中，有一句话说的非常好：

A model class represents a database table, and an instance of that class represents a particular record in the database table.

Model类的实例代表的是数据库中的记录，我们在进行查询的时候，得到结果一般都是一个数据库记录集合，这对应到Django里，就是QuerySet，Django提供的查询接口全都封装在QuerySet中，比如filter(), order_by()等，这对应到SQL语句，就是SELECT语句。这里我们只对经常用到的QuerySet方法进行简单描述，起到一个勾起回忆的作用，至于更多的内容还请参考QuerySet详细的API：QuerySet API。

先构造几个有关联关系的Model:

<code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114); margin-top: 0px !important;">from</span> django.db <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">import</span> models<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(102, 217, 239); margin-top: 0px !important;">class</span> <span class="hljs-title" style="color: rgb(102, 0, 102);">Blog</span><span class="hljs-params" style="color: rgb(102, 0, 102);">(models.Model)</span>:</span>    name = models.CharField(max_length=<span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">100</span>)    tagline = models.TextField()    <span class="hljs-function" style="color: rgb(249, 38, 114);"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(102, 217, 239); margin-top: 0px !important;">def</span> <span class="hljs-title" style="color: rgb(166, 226, 46);">__unicode__</span><span class="hljs-params" style="color: rgb(248, 248, 242);">(self)</span>:</span>        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">return</span> self.name<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(102, 217, 239); margin-top: 0px !important;">class</span> <span class="hljs-title" style="color: rgb(102, 0, 102);">Author</span><span class="hljs-params" style="color: rgb(102, 0, 102);">(models.Model)</span>:</span>    name = models.CharField(max_length=<span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">50</span>)    email = models.EmailField()    <span class="hljs-function" style="color: rgb(249, 38, 114);"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(102, 217, 239); margin-top: 0px !important;">def</span> <span class="hljs-title" style="color: rgb(166, 226, 46);">__unicode__</span><span class="hljs-params" style="color: rgb(248, 248, 242);">(self)</span>:</span>        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">return</span> self.name<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(102, 217, 239); margin-top: 0px !important;">class</span> <span class="hljs-title" style="color: rgb(102, 0, 102);">Entry</span><span class="hljs-params" style="color: rgb(102, 0, 102);">(models.Model)</span>:</span>    blog = models.ForeignKey(Blog)    headline = models.CharField(max_length=<span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">255</span>)    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()    <span class="hljs-function" style="color: rgb(249, 38, 114);"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(102, 217, 239); margin-top: 0px !important;">def</span> <span class="hljs-title" style="color: rgb(166, 226, 46);">__unicode__</span><span class="hljs-params" style="color: rgb(248, 248, 242);">(self)</span>:</span>        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">return</span> self.headline<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(102, 217, 239); margin-top: 0px !important;">class</span> <span class="hljs-title" style="color: rgb(102, 0, 102);">EntryDetail</span><span class="hljs-params" style="color: rgb(102, 0, 102);">(models.Model)</span>:</span>    entry = models.OneToOneField(Entry)    details = models.TextField()</code>

这几个Model中，Blog和Entry是一对多的关系，Entry和Author是多对多的关系，Entry和EntryDetail是一对一的关系，分别通过ForeignKey, ManyToManyField, OneToOneField进行关联。现在我们来看看怎么对这些进行查询。

1. 首先来看最简单的，all()，一次获取所有的数据库记录：

<code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116); margin-top: 0px !important;">>>> </span>all_entries = Entry.objects.all()</code>

objects是什么呢？每一个Model都有一个Manager对象，Manager也是Model的查询接口，那它和QuerySet之间是什么关系呢？其实Manager可以看成是QuerySet的代理类，最开始的QuerySet对象就是通过Manager类来得到的，objects就是Manager对象在Model类中的属性名。至于为什么有Manager类，为什么QuerySet需要代理，我现在还不是很清楚，这些需要看Django的源码才能知道，现在我们先知道怎么用就可以了。

调用objects.all()方法，得到就是一个QuerySet对象，如：

<code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);">>>> type(Entry.objects.all())<class 'django.db.models.query.QuerySet'>>>> Entry.objects.all()[<Entry: headline1>, <Entry: headline2>]</code>

2. filters，过滤结果

即给Select语句加上Where查询条件，选出符合条件的子集，QuerySet中提供了两个方法：

• filter(**kwargs)
  Returns a new QuerySet containing objects that match the given lookup parameters.
• exclude(**kwargs)
  Returns a new QuerySet containing objects that do not match the given lookup parameters.

一个是过滤出符合条件的结果，一个是过滤出不符合套件的结果。注意，这里有一个很特殊的地方，就是这两方法的参数kwargs，有一定的约定，要符合：field__lookuptype=value这样的约束，field是Model的属性名，然后是两个下划线，然后是由Django定义的查询条件，比如exact, contains, startwith, gte, lt等，更多详细的内容，可以查看QuerySet API。下面给出两个例子：

<code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116); margin-top: 0px !important;">>>> </span>Blog.objects.filter(tagline__startswith=<span class="hljs-string" style="color: rgb(230, 219, 116);">"All"</span>)[<Blog: Beatles>]<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">>>> </span>Entry.objects.filter(pub_date__gte=<span class="hljs-string" style="color: rgb(230, 219, 116);">"2014-04-20"</span>)[<Entry: headline1>, <Entry: headline2>]</code>

需要注意的是，filter()和exclude()返回的结果仍然是一个QuerySet对象，所以，可以在一个语句中串联的使用filter，如：

<code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116); margin-top: 0px !important;">>>> </span>Entry.objects.filter(<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">... </span>    headline__startswith=<span class="hljs-string" style="color: rgb(230, 219, 116);">'What'</span><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">... </span>).exclude(<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">... </span>    pub_date__gte=datetime.date.today()<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">... </span>).filter(<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">... </span>    pub_date__gte=datetime(<span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">2005</span>, <span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">1</span>, <span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">30</span>)<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">... </span>)</code>

3. 接下来，来说一说QuerySet的一些特性

• 首先，QuerySet是各自独立的，上面例子中，使用了3个串联的filter方法，每一个filter都会得到一个QuerySet，这3个QuerySet之间并没有什么直接的关系，相互之间也没有影响。
• 其次，是QuerySet有一个很重要的特性就是延迟加载，并不是每一次调用filter()方法就会去查询一次数据库，只有在真正需要数据的时候才会去查询数据库，比如：

  <code class="hljs perl" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);">>>> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114); margin-top: 0px !important;">q</span> = Entry.objects.filter(pub_date__gte=<span class="hljs-string" style="color: rgb(230, 219, 116);">"2014-04-20"</span>)>>> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">q</span> = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">q</span>.filter(mod_date__gte=<span class="hljs-string" style="color: rgb(230, 219, 116);">"2014-05-20"</span>)>>> <span class="hljs-string" style="color: rgb(230, 219, 116);">q[<Entry: headline1>, <Entry: headline2>]</span></code>

  前两个语句并没有去查数据库，第3个语句才会查了数据库，这种机制避免了不必要的数据库查询，减轻了数据库的压力。
• 然后，就是QuerySet的缓存特性了。每一个QuerySet都有缓存，它第一次访问数据库时，会将结果缓存起来，这样当再次用到这个QuerySet时，就不用再次访问数据库了。比如：

  <code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116); margin-top: 0px !important;">>>> </span>print([e.headline <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">for</span> e <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">in</span> Entry.objects.all()])<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">>>> </span>print([e.pub_date <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">for</span> e <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">in</span> Entry.objects.all()])</code>

  这样就是访问了两次数据库，因为创建了两个不同的QuerySet对象，但是：

  <code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116); margin-top: 0px !important;">>>> </span>queryset = Entry.objects.all()<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">>>> </span>print([p.headline <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">for</span> p <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">in</span> queryset])<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">>>> </span>print([p.pub_date <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">for</span> p <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">in</span> queryset])</code>

  这样在执行第二个语句时，只访问了一次数据库，第3个语句就用的QuerySet缓存的数据了。

4. 直接得到一个Model对象：get()

filter()的返回结果总是得到一个QuerySet对象，QuerySet是Model对象集合，当你明确知道Model对象的集合只有一个时，可能就没必要用filter这么“麻烦”了，可以使用get()方法直接得到Model对象。如：

<code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116); margin-top: 0px !important;">>>> </span>one_entry = Entry.objects.get(pk=<span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">1</span>)<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">>>> </span>type(one_entry)<<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword" style="color: rgb(102, 217, 239); margin-top: 0px !important;">class</span> '<span class="hljs-title" style="color: rgb(102, 0, 102);">query_test</span>.<span class="hljs-title" style="color: rgb(102, 0, 102);">models</span>.<span class="hljs-title" style="color: rgb(166, 226, 46); font-style: italic;">Entry</span>'></span></code>

需要注意的是，当get()查询的结果没有，会抛出 DoesNotExist 异常，或者是有多个时，会抛出MultipleObjectsReturned 异常。

5. limit and offset

当我们在做分页时，会用到SQL的limit和offset特性，从哪开始读取多少个记录。那这个在Django里是怎么用的呢？很简单，就是直接使用python中array-slicing的语法就行，如：

<code class="hljs xml" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);">>>> Blog.objects.all()[<span class="hljs-tag" style="color: rgb(0, 102, 102); margin-top: 0px !important;"><<span class="hljs-title" style="color: rgb(249, 38, 114); margin-top: 0px !important;">Blog:</span> <span class="hljs-attribute" style="color: rgb(249, 38, 114);">Beatles</span>></span>, <span class="hljs-tag" style="color: rgb(0, 102, 102);"><<span class="hljs-title" style="color: rgb(249, 38, 114); margin-top: 0px !important;">Blog:</span> <span class="hljs-attribute" style="color: rgb(249, 38, 114);">blog2</span>></span>, <span class="hljs-tag" style="color: rgb(0, 102, 102);"><<span class="hljs-title" style="color: rgb(249, 38, 114); margin-top: 0px !important;">Blog:</span> <span class="hljs-attribute" style="color: rgb(249, 38, 114);">blog3</span>></span>]>>> Blog.objects.all()[0]<span class="hljs-tag" style="color: rgb(0, 102, 102);"><<span class="hljs-title" style="color: rgb(249, 38, 114); margin-top: 0px !important;">Blog:</span> <span class="hljs-attribute" style="color: rgb(249, 38, 114);">Beatles</span>></span>>>> Blog.objects.all()[1:3][<span class="hljs-tag" style="color: rgb(0, 102, 102);"><<span class="hljs-title" style="color: rgb(249, 38, 114); margin-top: 0px !important;">Blog:</span> <span class="hljs-attribute" style="color: rgb(249, 38, 114);">blog2</span>></span>, <span class="hljs-tag" style="color: rgb(0, 102, 102);"><<span class="hljs-title" style="color: rgb(249, 38, 114); margin-top: 0px !important;">Blog:</span> <span class="hljs-attribute" style="color: rgb(249, 38, 114);">blog3</span>></span>]</code>

第2个例子，通过[0]得到的就直接是一个Model对象，而第三个例子，通过[1:3]得到的是一个QuerySet对象，也就是说是一个Model对象的集合。第三个例子中，可以理解为limit等于2，offset等于1。

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上面简单地介绍了一下Django提供的Model查询接口，虽然简单，但是基本上也就是我们平常经常用到的方法。下面我们再从一对一，多对一，多对多这三个方面，来看看怎么进行稍微复杂点的联合查询。

1. One-to-many relationships

一对多，从“多”的这一方，也就是ForeignKey所在的Model，向“一”的这一方查，比较容易，只需要指定属性名称就可以了，比如：

<code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116); margin-top: 0px !important;">>>> </span>e = Entry.objects.get(id=<span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">2</span>)<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">>>> </span>e.blog</code>

如果从“一”的这一方向“多”的那一方查，那么“多”的一方是“一”的一方的一个集合，Django会自动为“一”的这一方创建一个叫做"Foo_set"的Manager，它就是“多”的这一方的集合，可以直接通过这个Manager对关联的Model进行增删查改操作。比如：

<code class="hljs python" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116); margin-top: 0px !important;">>>> </span>b = Blog.objects.get(id=<span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">1</span>)<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">>>> </span>b.entry_set.all() <span class="hljs-comment" style="color: rgb(117, 113, 94);"># Returns all Entry objects related to Blog.</span><span class="hljs-comment" style="color: rgb(117, 113, 94);"># b.entry_set is a Manager that returns QuerySets.</span><span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">>>> </span>b.entry_set.filter(headline__contains=<span class="hljs-string" style="color: rgb(230, 219, 116);">'Lennon'</span>)<span class="hljs-prompt" style="color: rgb(230, 219, 116);">>>> </span>b.entry_set.count()</code>

2. Many-to-many relationships

多对多，其实和一对多非常的像，定义ManyToManyField的Model访问和它关联的Model时，直接访问该Model的名字就可以了，反过来，就需要加上“_set”了，如：

<code class="hljs javascript" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);">e = Entry.objects.get(id=<span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255); margin-top: 0px !important;">3</span>)e.authors.all() # Returns all Author objects <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">for</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">this</span> Entry.e.authors.count()e.authors.filter(name__contains=<span class="hljs-string" style="color: rgb(230, 219, 116);">'John'</span>)a = Author.objects.get(id=<span class="hljs-number" style="color: rgb(174, 129, 255);">5</span>)a.entry_set.all() # Returns all Entry objects <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">for</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(249, 38, 114);">this</span> Author.</code>

是不是和一对多非常的像？

3. One-to-one relationships

一对一，和前两个也是非常像的，唯一不同的地方，还是在“反过来”，也就是由没有定义OneToOneField的那一方向定义了OneToOneField的那一方进行的查询，如：

<code class="hljs makefile" style="display: block; padding: 0.5em; color: rgb(248, 248, 242); font-family: Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace; margin-top: 0px !important; background: rgb(35, 36, 31);"><span class="hljs-constant" style="color: rgb(102, 217, 239); margin-top: 0px !important;">ed</span> = EntryDetail.objects.get(id=2)ed.entry <span class="hljs-comment" style="color: rgb(117, 113, 94);"># Returns the related Entry object.</span><span class="hljs-constant" style="color: rgb(102, 217, 239);">e</span> = Entry.objects.get(id=2)e.entrydetail <span class="hljs-comment" style="color: rgb(117, 113, 94);"># returns the related EntryDetail object</span></code>

好，最后说一点，在没有定义xxxToxxxField的那一方，是怎么知道都是有谁和它关联呢？也就是是在什么时候，它的Model里面多了一个xxx_set属性呢？答案就是任何一个Model呗加载的时候，Django会遍历INSTALLED_APPS中的所有APP的所有Model，根据xxxToxxxField来对应的给关联类对象创建xxx_set这样的Manager属性。

这样虽然有些暴力，但是使得Django程序看上去更简洁，没有无用的重复的代码了。

好，Model Query就介绍到这里，这里只是一个入门的流水而已，更加丰富的内容，还需要移步到Django的文档中去：

• https://docs.djangoproject.com/en/1.6/topics/db/queries/
• https://docs.djangoproject.com/en/1.6/ref/models/querysets/