day37-Django（3）

day37 Django 3.2

六、模型层（ORM）

Django中内嵌了ORM框架，不需要直接编写SQL语句进行数据库操作，而是通过定义模型类，操作模型类来完成对数据库中表的增删改查和创建等操作。

O是object，也就类对象的意思。

R是relation，翻译成中文是关系，也就是关系数据库中数据表的意思。

M是mapping，是映射的意思。

映射：

类：sql语句table表

类成员变量：table表中的字段、类型和约束

类对象：sql表的表记录

ORM的优点

• 数据模型类都在一个地方定义，更容易更新和维护，也利于重用代码。

• ORM 有现成的工具，很多功能都可以自动完成，比如数据消除、预处理、事务等等。

• 它迫使你使用 MVC 架构，ORM 就是天然的 Model，最终使代码更清晰。

• 基于 ORM 的业务代码比较简单，代码量少，语义性好，容易理解。

• 新手对于复杂业务容易写出性能不佳的 SQL,有了ORM不必编写复杂的SQL语句, 只需要通过操作模型对象即可同步修改数据表中的数据.

• 开发中应用ORM将来如果要切换数据库.只需要切换ORM底层对接数据库的驱动【修改配置文件的连接地址即可】

ORM 也有缺点

• ORM 库不是轻量级工具，需要花很多精力学习和设置，甚至不同的框架，会存在不同操作的ORM。
• 对于复杂的业务查询，ORM表达起来比原生的SQL要更加困难和复杂。
• ORM操作数据库的性能要比使用原生的SQL差。
• ORM 抽象掉了数据库层，开发者无法了解底层的数据库操作，也无法定制一些特殊的 SQL。【自己使用pymysql另外操作即可，用了ORM并不表示当前项目不能使用别的数据库操作工具了。】

我们可以通过以下步骤来使用django的数据库操作

1. 配置数据库连接信息
2. 在models.py中定义模型类
3. 生成数据库迁移文件并执行迁文件[注意：数据迁移是一个独立的功能，这个功能在其他web框架未必和ORM一块的]
4. 通过模型类对象提供的方法或属性完成数据表的增删改查操作

6.1、配置数据库连接

在settings.py中保存了数据库的连接配置信息，Django默认初始配置使用sqlite数据库。

1. 使用MySQL数据库首先需要安装驱动程序

   pip install PyMySQL
   

2. 在Django的工程同名子目录的__init__.py文件中添加如下语句

   from pymysql import install_as_MySQLdb
   install_as_MySQLdb() # 让pymysql以MySQLDB的运行模式和Django的ORM对接运行
   

   作用是让Django的ORM能以mysqldb的方式来调用PyMySQL。

3. 修改DATABASES配置信息

   DATABASES = {
        
       'default': {
        
           'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
           'HOST': '127.0.0.1',  # 数据库主机
           'PORT': 3306,  # 数据库端口
           'USER': 'root',  # 数据库用户名
           'PASSWORD': '123',  # 数据库用户密码
           'NAME': 'student'  # 数据库名字
       }
   }
   

4. 在MySQL中创建数据库

   create database student; # mysql8.0默认就是utf8mb4;
   create database student default charset=utf8mb4; # mysql8.0之前的版本
   

5. 注意3: 如果想打印orm转换过程中的sql，需要在settings中进行如下配置：

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

6.2、定义模型类

定义模型类

• 模型类被定义在"子应用/models.py"文件中。
• 模型类必须直接或者间接继承自django.db.models.Model类。

接下来以学生管理为例进行演示。[系统大概3-4表，学生信息，课程信息，老师信息]，创建子应用student，注册子应用并引入子应用路由.

settings.py，代码：

INSTALLED_APPS = [
	# ...
    'student',
]

urls.py，总路由代码：

urlpatterns = [
    # 省略，如果前面有重复的路由，改动以下。
    path("student/", include("student.urls")),
]

在models.py 文件中定义模型类。

from django.db import models
from datetime import datetime

# 模型类必须要直接或者间接继承于 models.Model
class BaseModel(models.Model):
	"""公共模型[公共方法和公共字段]"""
	# created_time = models.IntegerField(default=0, verbose_name="创建时间")
	created_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name="创建时间")
	# auto_now_add 当数据添加时设置当前时间为默认值
	# auto_now= 当数据添加/更新时, 设置当前时间为默认值
	updated_time = models.DateTimeField(auto_now=True)
	class Meta(object):
		abstract = True # 设置当前模型为抽象模型, 当系统运行时, 不会认为这是一个数据表对应的模型.

class Student(BaseModel):
	"""Student模型类"""
	#1. 字段[数据库表字段对应]
	SEX_CHOICES = (
		(0,"女"),
		(1,"男"),
		(2,"保密"),
	)

	# 字段名 = models.数据类型(约束选项1,约束选项2, verbose_name="注释")
	# SQL: id bigint primary_key auto_increment not null comment="主键",
    # id = models.AutoField(primary_key=True, null=False, verbose_name="主键") # django会自动在创建数据表的时候生成id主键/还设置了一个调用别名 pk

    # SQL: name varchar(20) not null comment="姓名"
    # SQL: key(name),
    name = models.CharField(max_length=20, db_index=True, verbose_name="姓名" )

    # SQL: age smallint not null comment="年龄"
    age = models.SmallIntegerField(verbose_name="年龄")

    # SQL: sex tinyint not null comment="性别"
    # sex = models.BooleanField(verbose_name="性别")
    sex = models.SmallIntegerField(choices=SEX_CHOICES, default=2)

    # SQL: class varchar(5) not null comment="班级"
    # SQL: key(class)
    classmate = models.CharField(db_column="class", max_length=5, db_index=True, verbose_name="班级")
    # SQL: description longtext default "" not null comment="个性签名"
    description = models.TextField(default="", verbose_name="个性签名")

	#2. 数据表结构信息
	class Meta:
		db_table = 'tb_student'  # 指明数据库表名,如果没有指定表明,则默认为子应用目录名_模型名称,例如: users_student
		verbose_name = '学生信息表'  # 在admin站点中显示的名称
		verbose_name_plural = verbose_name  # 显示的复数名称

	#3. 自定义数据库操作方法
	def __str__(self):
		"""定义每个数据对象的显示信息"""
		return "" % self.name

（1） 数据库表名

模型类如果未指明表名db_table，Django默认以 小写app应用名_小写模型类名 为数据库表名。

可通过db_table 指明数据库表名。

（2） 关于主键

django会为表创建自动增长的主键列，每个模型只能有一个主键列。

如果使用选项设置某个字段的约束属性为主键列(primary_key)后，django不会再创建自动增长的主键列。

class Student(models.Model):
    # django会自动在创建数据表的时候生成id主键/还设置了一个调用别名 pk
    id = models.AutoField(primary_key=True, null=False, verbose_name="主键") # 设置主键

默认创建的主键列属性为id，可以使用pk代替，pk全拼为primary key。

（3） 属性命名限制

• 不能是python的保留关键字。

• 不允许使用连续的2个下划线，这是由django的查询方式决定的。__ 是关键字来的，不能使用！！！

• 定义属性时需要指定字段类型，通过字段类型的参数指定选项，语法如下：

  属性名 = models.字段类型(约束选项, verbose_name="注释")
  

（4）字段类型

类型	说明
AutoField	自动增长的IntegerField，通常不用指定，不指定时Django会自动创建属性名为id的自动增长属性
BooleanField	布尔字段，值为True或False
NullBooleanField	支持Null、True、False三种值
CharField	字符串，参数max_length表示最大字符个数，对应mysql中的varchar
TextField	大文本字段，一般大段文本（超过4000个字符）才使用。
IntegerField	整数
DecimalField	十进制浮点数， 参数max_digits表示总位数， 参数decimal_places表示小数位数,常用于表示分数和价格 Decimal(max_digits=7, decimal_places=2) ==> 99999.99~ 0.00
FloatField	浮点数
DateField	日期 参数auto_now表示每次保存对象时，自动设置该字段为当前时间。 参数auto_now_add表示当对象第一次被创建时自动设置当前。 参数auto_now_add和auto_now是相互排斥的，一起使用会发生错误。
TimeField	时间，参数同DateField
DateTimeField	日期时间，参数同DateField
FileField	上传文件字段,django在文件字段中内置了文件上传保存类, django可以通过模型的字段存储自动保存上传文件, 但是, 在数据库中本质上保存的仅仅是文件在项目中的存储路径!!
ImageField	继承于FileField，对上传的内容进行校验，确保是有效的图片

（5）约束选项

选项	说明
null	如果为True，表示允许为空，默认值是False。相当于python的None
blank	如果为True，则该字段允许为空白，默认值是False。 相当于python的空字符串，“”
db_column	字段的名称，如果未指定，则使用属性的名称。
db_index	若值为True, 则在表中会为此字段创建索引，默认值是False。 相当于SQL语句中的key
default	默认值，当不填写数据时，使用该选项的值作为数据的默认值。
primary_key	如果为True，则该字段会成为模型的主键，默认值是False，一般不用设置，系统默认设置。
unique	如果为True，则该字段在表中必须有唯一值，默认值是False。相当于SQL语句中的unique

注意：null是数据库范畴的概念，blank是表单验证范畴的

（6） 外键

在设置外键时，需要通过on_delete选项指明主表删除数据时，对于外键引用表数据如何处理，在django.db.models中包含了可选常量：

• CASCADE 级联，删除主表数据时连通一起删除外键表中数据

• PROTECT 保护，通过抛出ProtectedError异常，来阻止删除主表中被外键应用的数据

• SET_NULL 设置为NULL，仅在该字段null=True允许为null时可用

• SET_DEFAULT 设置为默认值，仅在该字段设置了默认值时可用

• SET() 设置为特定值或者调用特定方法，例如：

  from django.conf import settings
  from django.contrib.auth import get_user_model
  from django.db import models
  
  def get_sentinel_user():
      return get_user_model().objects.get_or_create