Django框架---model模型基础

ORM
映射关系：

表名 <－－－－－－－> 类名

字段 <－－－－－－－> 属性

　　　　表记录 <－－－－－－－>类实例对象
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创建表(建立模型)

实例：我们来假定下面这些概念，字段和关系

作者模型：一个作者有姓名和年龄。

作者详细模型：把作者的详情放到详情表，包含生日，手机号，家庭住址等信息。作者详情模型和作者模型之间是一对一的关系（one-to-one）

出版商模型：出版商有名称，所在城市以及email。

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)。

模型建立如下：
class Author(models.Model):
nid = models.AutoField(primary_key=True)
name=models.CharField( max_length=32)
age=models.IntegerField()

#与AuthorDetail建立一对一的关系
authorDetail=models.OneToOneField(to="AuthorDetail")

class AuthorDetail(models.Model):

nid = models.AutoField(primary_key=True)
birthday=models.DateField()
telephone=models.BigIntegerField()
addr=models.CharField( max_length=64)

class Publish(models.Model):
nid = models.AutoField(primary_key=True)
name=models.CharField( max_length=32)
city=models.CharField( max_length=32)
email=models.EmailField()

class Book(models.Model):

nid = models.AutoField(primary_key=True)
title = models.CharField( max_length=32)
publishDate=models.DateField()
price=models.DecimalField(max_digits=5,decimal_places=2)
keepNum=models.IntegerField()<br> commentNum=models.IntegerField()

#与Publish建立一对多的关系,外键字段建立在多的一方
publish=models.ForeignKey(to="Publish",to_field="nid")

#与Author表建立多对多的关系,ManyToManyField可以建在两个模型中的任意一个，自动创建第三张表
authors=models.ManyToManyField(to='Author')
通过logging可以查看翻译成的sql语句
LOGGING = {
'version': 1,
'disable_existing_loggers': False,
'handlers': {
'console':{
'level':'DEBUG',
'class':'logging.StreamHandler',
},
},
'loggers': {
'django.db.backends': {
'handlers': ['console'],
'propagate': True,
'level':'DEBUG',
},
}
}
注意事项：
1、 表的名称myapp_modelName，是根据 模型中的元数据自动生成的，也可以覆写为别的名称　　
2、id 字段是自动添加的
3、对于外键字段，Django 会在字段名上添加"_id"来创建数据库中的列名
4、这个例子中的CREATE TABLE SQL 语句使用PostgreSQL 语法格式，要注意的是Django 会根据settings 中指定的数据库类型来使用相应的SQL 语句。
5、定义好模型之后，你需要告诉Django _使用_这些模型。你要做的就是修改配置文件中的INSTALL_APPSZ中设置，在其中添加models.py所在应用的名称。
6、外键字段 ForeignKey 有一个 null=True 的设置(它允许外键接受空值 NULL)，你可以赋给它空值 None 。

字段选项
每个字段有一些特有的参数，例如，CharField需要max_length参数来指定VARCHAR数据库字段的大小。还有一些适用于所有字段的通用参数。 这些参数在文档中有详细定义，这里我们只简单介绍一些最常用的：

(1)null
如果为True，Django 将用NULL 来在数据库中存储空值。 默认值是 False.
(2)blank
如果为True，该字段允许不填。默认为False。
要注意，这与 null 不同。null纯粹是数据库范畴的，而 blank 是数据验证范畴的。
如果一个字段的blank=True，表单的验证将允许该字段是空值。如果字段的blank=False，该字段就是必填的。
(3)default
字段的默认值。可以是一个值或者可调用对象。如果可调用 ，每有新对象被创建它都会被调用。
(4)primary_key
如果为True，那么这个字段就是模型的主键。如果你没有指定任何一个字段的primary_key=True，
Django 就会自动添加一个IntegerField字段做为主键，所以除非你想覆盖默认的主键行为，
否则没必要设置任何一个字段的primary_key=True。

(5)unique
如果该值设置为 True, 这个数据字段的值在整张表中必须是唯一的
(6)choices
由二元组组成的一个可迭代对象（例如，列表或元组），用来给字段提供选择项。如果设置了choices ，默认的表单将是一个选择框而不是标准的文本框，而且这个选择框的选项就是choices 中的选项。
这是一个关于 choices 列表的例子：
YEAR_IN_SCHOOL_CHOICES = (
('FR', 'Freshman'),
('SO', 'Sophomore'),
('JR', 'Junior'),
('SR', 'Senior'),
('GR', 'Graduate'),
)
每个元组中的第一个元素，是存储在数据库中的值；第二个元素是在管理界面或 ModelChoiceField 中用作显示的内容。 在一个给定的 model 类的实例中，想得到某个 choices 字段的显示值，就调用 get_FOO_display 方法(这里的 FOO 就是 choices 字段的名称 )。例如：
from django.db import models
class Person(models.Model):
SHIRT_SIZES = (
('S', 'Small'),
('M', 'Medium'),
('L', 'Large'),
)
name = models.CharField(max_length=60)
shirt_size = models.CharField(max_length=1, choices=SHIRT_SIZES)

>>> p = Person(name="FredFlintstone", shirt_size="L")
>>> p.save()
>>> p.shirt_size
'L'
>>> p.get_shirt_size_display()
'Large'

一旦你建立好数据模型之后，django会自动生成一套数据库抽象的API，可以让你执行关于表记录的增删改查的操作。
添加表记录
普通字段
方式1
publish_obj=Publish(name="人民出版社",city="北京",email="renMin@163.com")
publish_obj.save() # 将数据保存到数据库

方式2 <br>返回值publish_obj是添加的记录对象
publish_obj=Publish.objects.create(name="人民出版社",city="北京",email="renMin@163.com")<br><br>方式3<br>表.objects.create(**request.POST.dict())

外键字段
方式1:
publish_obj=Publish.objects.get(nid=1)
Book.objects.create(title="金瓶眉",publishDate="2012-12-12",price=665,pageNum=334,publish=publish_obj)

方式2:
Book.objects.create(title="金瓶眉",publishDate="2012-12-12",price=665,pageNum=334,publish_id=1)

多对多字段
book_obj=Book.objects.create(title="追风筝的人",publishDate="2012-11-12",price=69,pageNum=314,publish_id=1)

author_yuan=Author.objects.create(name="yuan",age=23,authorDetail_id=1)
author_egon=Author.objects.create(name="egon",age=32,authorDetail_id=2)

book_obj.authors.add(author_egon,author_yuan) # 将某个特定的 model 对象添加到被关联对象集合中。 ======= book_obj.authors.add(*[])

book_obj.authors.create() #创建并保存一个新对象，然后将这个对象加被关联对象的集合中，然后返回这个新对象。　

解除关系：
book_obj.authors.remove() # 将某个特定的对象从被关联对象集合中去除。 ====== book_obj.authors.remove(*[])
book_obj.authors.clear() #清空被关联对象集合。
class RelatedManager

"关联管理器"是在一对多或者多对多的关联上下文中使用的管理器。它存在于下面两种情况：
ForeignKey关系的“另一边”。像这样：
from django.db import models

class Reporter(models.Model):
#...
pass
class Article(models.Model):
reporter = models.ForeignKey(Reporter)
在上面的例子中，管理器reporter.article_set拥有下面的方法。
ManyToManyField关系的两边：
class Topping(models.Model):
#...
pass

class Pizza(models.Model):
toppings = models.ManyToManyField(Topping)
这个例子中，topping.pizza_set和pizza.toppings都拥有下面的方法。

add(obj1[, obj2, ...])

把指定的模型对象添加到关联对象集中。
例如：
>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> e = Entry.objects.get(id=234)
>>> b.entry_set.add(e) #Associates Entry e with Blog b.
在上面的例子中，对于ForeignKey关系，e.save()由关联管理器调用，执行更新操作。然而，在多对多关系中使用add()并不会调用任何 save()方法，而是由QuerySet.bulk_create()创建关系。

create(**kwargs)
创建一个新的对象，保存对象，并将它添加到关联对象集之中。返回新创建的对象：
>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> e = b.entry_set.create(
... headline='Hello',
... body_text='Hi',
... pub_date=datetime.date(2005, 1, 1)
... )

# No need to call e.save() at this point --it's already been saved.
这完全等价于（不过更加简洁于）：
>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> e = Entry(
... blog=b,
... headline='Hello',
... body_text='Hi',
... pub_date=datetime.date(2005, 1, 1)
... )
>>> e.save(force_insert=True)
要注意我们并不需要指定模型中用于定义关系的关键词参数。在上面的例子中，我们并没有传入blog参数给create()。Django会明白新的 Entry对象blog 应该添加到b中。
remove(obj1[, obj2, ...])

从关联对象集中移除执行的模型对象：
>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> e = Entry.objects.get(id=234)
>>> b.entry_set.remove(e) #Disassociates Entry e from Blog b.
对于ForeignKey对象，这个方法仅在null=True时存在。

clear()
从关联对象集中移除一切对象。
>>> b = Blog.objects.get(id=1)
>>> b.entry_set.clear()
注意这样不会删除对象 ——只会删除他们之间的关联。

就像 remove() 方法一样，clear()只能在 null=True的ForeignKey上被调用。

注意
对于所有类型的关联字段，add()、create()、remove()和clear()都会马上更新数据库。换句话说，在关联的任何一端，都不需要再调用save()方法。

直接赋值：
通过赋值一个新的可迭代的对象，关联对象集可以被整体替换掉。
>>> new_list = [obj1, obj2, obj3]
>>> e.related_set = new_list
如果外键关系满足null=True，关联管理器会在添加new_list中的内容之前，首先调用clear()方法来解除关联集中一切已存在对象的关联。否则， new_list中的对象会在已存在的关联的基础上被添加。　　

查询表记录

查询相关API
<1> all(): 查询所有结果
<2> filter(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件相匹配的对象
<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。
<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
注意：一定区分object与querySet的区别 ！！！

双下划线之单表查询
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

基于对象的跨表查询
一对多查询（Publish 与 Book）
正向查询(按字段：publish)：
# 查询nid=1的书籍的出版社所在的城市<br>
book_obj=Book.objects.get(nid=1)<br>print(book_obj.publish.city)# book_obj.publish 是nid=1的书籍对象关联的出版社对象　　
反向查询(按表名：book_set)：
# 查询 人民出版社出版过的所有书籍
publish=Publish.objects.get(name="人民出版社")

book_list=publish.book_set.all() # 与人民出版社关联的所有书籍对象集合

for book_obj in book_list:
print(book_obj.title)

一对一查询(Author 与 AuthorDetail)
正向查询(按字段：authorDetail)：
# 查询egon作者的手机号
author_egon=Author.objects.get(name="egon")
print(author_egon.authorDetail.telephone)

反向查询(按表名：author)：
# 查询所有住址在北京的作者的姓名
authorDetail_list=AuthorDetail.objects.filter(addr="beijing")

for obj in authorDetail_list:
print(obj.author.name)

多对多查询 (Author 与 Book)
正向查询(按字段：authors)：
# 金瓶眉所有作者的名字以及手机号
book_obj=Book.objects.filter(title="金瓶眉").first()
authors=book_obj.authors.all()
for author_obj in authors:
print(author_obj.name,author_obj.authorDetail.telephone)

反向查询(按表名：book_set)：
# 查询egon出过的所有书籍的名字
author_obj=Author.objects.get(name="egon")
book_list=author_obj.book_set.all() #与egon作者相关的所有书籍
for book_obj in book_list:
print(book_obj.title)

注意：
你可以通过在ForeignKey() 和ManyToManyField的定义中设置 related_name 的值来覆写 FOO_set 的名称。例如，如果 Article model 中做一下更改： publish = ForeignKey(Blog, related_name='bookList')，那么接下来就会如我们看到这般：
# 查询 人民出版社出版过的所有书籍
publish=Publish.objects.get(name="人民出版社")
book_list=publish.bookList.all() # 与人民出版社关联的所有书籍对象集合

基于双下划线的跨表查询
Django 还提供了一种直观而高效的方式在查询(lookups)中表示关联关系，它能自动确认 SQL JOIN 联系。要做跨关系查询，就使用两个下划线来链接模型(model)间关联字段的名称，直到最终链接到你想要的 model 为止。
# 练习1: 查询人民出版社出版过的所有书籍的名字与价格(一对多)
#正向查询 按字段:publish
queryResult=Book.objects
.filter(publish__name="人民出版社")
.values_list("title","price")

#反向查询 按表名:book
queryResult=Publish.objects
.filter(name="人民出版社")
.values_list("book__title","book__price")

# 练习2: 查询egon出过的所有书籍的名字(多对多)
#正向查询 按字段:authors:
queryResult=Book.objects
.filter(authors__name="yuan")
.values_list("title")

#反向查询 按表名:book
queryResult=Author.objects
.filter(name="yuan")
.values_list("book__title","book__price")

# 练习3: 查询人民出版社出版过的所有书籍的名字以及作者的姓名
#正向查询
queryResult=Book.objects
.filter(publish__name="人民出版社")
.values_list("title","authors__name")

# 反向查询
queryResult=Publish.objects
.filter(name="人民出版社")
.values_list("book__title","book__authors__age","book__authors__name")

# 练习4: 手机号以151开头的作者出版过的所有书籍名称以及出版社名称

queryResult=Book.objects
.filter(authors__authorDetail__telephone__regex="151")
.values_list("title","publish__name")

注意：
反向查询时，如果定义了related_name，则用related_name替换表名，例如： publish = ForeignKey(Blog,related_name='bookList')：
# 练习1: 查询人民出版社出版过的所有书籍的名字与价格(一对多)
#反向查询 不再按表名:book,而是related_name:bookList
queryResult=Publish.objects
.filter(name="人民出版社")
.values_list("bookList__title","bookList__price")

聚合查询与分组查询
聚合：aggregate(*args,**kwargs)
# 计算所有图书的平均价格
>>> from django.db.models import Avg
>>> Book.objects.all().aggregate(Avg('price'))
{'price__avg': 34.35}
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}
如果你希望生成不止一个聚合，你可以向aggregate()子句中添加另一个参数。所以，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：

>>> from django.db.models importAvg, Max, Min
>>>Book.objects.aggregate(Avg('price'), Max('price'), Min('price'))
{'price__avg': 34.35, 'price__max':Decimal('81.20'), 'price__min': Decimal('12.99')}
分组：annotate()

为QuerySet中每一个对象都生成一个独立的汇总值。　
(1) 练习：统计每一本书的作者个数
bookList=Book.objects.annotate(authorsNum=Count('authors'))
for book_obj in bookList:
print(book_obj.title,book_obj.authorsNum)
SELECT
"app01_book"."nid",
"app01_book"."title",
"app01_book"."publishDate",
"app01_book"."price",
"app01_book"."pageNum",
"app01_book"."publish_id",
COUNT("app01_book_authors"."author_id")AS "authorsNum"
FROM "app01_book" LEFT OUTER JOIN"app01_book_authors"
ON ("app01_book"."nid"= "app01_book_authors"."book_id")
GROUP BY
"app01_book"."nid",
"app01_book"."title",
"app01_book"."publishDate",
"app01_book"."price",
"app01_book"."pageNum",
"app01_book"."publish_id"

(2) 如果想对所查询对象的关联对象进行聚合：

练习：统计每一个出版社的最便宜的书
publishList=Publish.objects.annotate(MinPrice=Min("book__price"))
for publish_obj in publishList:
print(publish_obj.name,publish_obj.MinPrice)
annotate的返回值是querySet，如果不想遍历对象，可以用上valuelist：
queryResult= Publish.objects
.annotate(MinPrice=Min("book__price"))
.values_list("name","MinPrice")
print(queryResult)
方式2:
queryResult=Book.objects.values("publish__name").annotate(MinPrice=Min('price'))
注意：values内的字段即group by的字段

(3) 统计每一本以py开头的书籍的作者个数：
queryResult=Book.objects
.filter(title__startswith="Py")
.annotate(num_authors=Count('authors'))
(4) 统计不止一个作者的图书：
queryResult=Book.objects
.annotate(num_authors=Count('authors'))
.filter(num_authors__gt=1)
(5) 根据一本图书作者数量的多少对查询集 QuerySet进行排序:
Book.objects.annotate(num_authors=Count('authors')).order_by('num_authors')
(6) 查询各个作者出的书的总价格:
# 按author表的所有字段 group by
queryResult=Author.objects
.annotate(SumPrice=Sum("book__price"))
.values_list("name","SumPrice")
print(queryResult)

#按authors__name group by
queryResult2=Book.objects.values("authors__name")
.annotate(SumPrice=Sum("price"))
.values_list("authors__name","SumPrice")
print(queryResult2)

F查询与Q查询
F查询
在上面所有的例子中，我们构造的过滤器都只是将字段值与某个常量做比较。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，来比较同一个 model 实例中两个不同字段的值。
# 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
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)

Q查询
filter() 等方法中的关键字参数查询都是一起进行“AND” 的。 如果你需要执行更复杂的查询（例如OR 语句），你可以使用Q 对象。

from django.db.models import Q
Q(title__startswith='Py')
Q 对象可以使用& 和| 操作符组合起来。当一个操作符在两个Q 对象上使用时，它产生一个新的Q 对象。
bookList=Book.objects.filter(Q(authors__name="yuan")|Q(authors__name="egon"))
等同于下面的SQL WHERE 子句：
WHERE name ="yuan" OR name="egon"

你可以组合& 和| 操作符以及使用括号进行分组来编写任意复杂的Q 对象。同时，Q 对象可以使用~ 操作符取反，这允许组合正常的查询和取反(NOT) 查询：
bookList=Book.objects.filter(Q(authors__name="yuan")& ~Q(publishDate__year=2017)).values_list("title")
查询函数可以混合使用Q 对象和关键字参数。所有提供给查询函数的参数（关键字参数或Q 对象）都将"AND”在一起。但是，如果出现Q 对象，它必须位于所有关键字参数的前面。例如：
bookList=Book.objects.filter(Q(publishDate__year=2016) |Q(publishDate__year=2017),
title__icontains="python"
)
修改表记录
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。

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

删除表记录
删除方法就是 delete()。它运行时立即删除对象而不返回任何值。例如：
e.delete()
你也可以一次性删除多个对象。每个QuerySet 都有一个 delete() 方法，它一次性删除 QuerySet 中所有的对象。

例如，下面的代码将删除pub_date 是2005年的 Entry 对象：
Entry.objects.filter(pub_date__year=2005).delete()
要牢记这一点：无论在什么情况下，QuerySet中的 delete() 方法都只使用一条 SQL 语句一次性删除所有对象，而并不是分别删除每个对象。如果你想使用在 model 中自定义的 delete() 方法，就要自行调用每个对象的delete 方法。(例如，遍历 QuerySet，在每个对象上调用 delete()方法)，而不是使用 QuerySet 中的 delete()方法。

在 Django 删除对象时，会模仿 SQL 约束 ON DELETE CASCADE 的行为，换句话说，删除一个对象时也会删除与它相关联的外键对象。例如：
b = Blog.objects.get(pk=1)
# This will delete the Blog and all of itsEntry objects.
b.delete()

要注意的是： delete() 方法是 QuerySet 上的方法，但并不适用于 Manager 本身。这是一种保护机制，是为了避免意外地调用 Entry.objects.delete() 方法导致 所有的 记录被误删除。如果你确认要删除所有的对象，那么你必须显式地调用：
Entry.objects.all().delete()