Django之模型类数据库操作（八）

Django模型类操作：
修改配置文件使用mysql数据库
属性类型及选项
条件查询和查询集
模型类关联
关联查询
自定义管理器及用途
元选项

字段查询

实现sql中where的功能，调用过滤器filter()、exclude()、get()，下面以filter()为例。

通过"属性名_id"表示外键对应对象的id值。

语法如下：

说明：属性名称和比较运算符间使用两个下划线，所以属性名不能包括多个下划线。

属性名称__比较运算符=值
查看mysql数据库日志
查看mysql数据库日志可以查看对数据库的操作记录。 mysql日志文件默认没有产生，需要做如下配置：

sudo vi /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.conf

把68，69行前面的#去除，然后保存并使用如下命令重启mysql服务。

sudo service mysql restart
使用如下命令打开mysql日志文件。

sudo tail -f /var/log/mysql/mysql.log #可以实时查看数据库的日志内容
打开booktest/views.py文件，在index视图中编写如下查询代码：

条件运算符
1) 查询等
exact：表示判等。

例：查询编号为1的图书。

list=BookInfo.objects.filter(id__exact=1)
可简写为：list=BookInfo.objects.filter(id=1)
2) 模糊查询
contains：是否包含。

说明：如果要包含%无需转义，直接写即可。

例：查询书名包含'传'的图书。

list = BookInfo.objects.filter(btitle__contains='传')
startswith、endswith：以指定值开头或结尾。

例：查询书名以'部'结尾的图书

list = BookInfo.objects.filter(btitle__endswith='部')
以上运算符都区分大小写，在这些运算符前加上i表示不区分大小写，如iexact、icontains、istartswith、iendswith.

3) 空查询
isnull：是否为null。

例：查询书名不为空的图书。

list = BookInfo.objects.filter(btitle__isnull=False)
4) 范围查询
in：是否包含在范围内。

例：查询编号为1或3或5的图书

list = BookInfo.objects.filter(id__in=[1, 3, 5])
5) 比较查询
gt、gte、lt、lte：大于、大于等于、小于、小于等于。

例：查询编号大于3的图书

list = BookInfo.objects.filter(id__gt=3)
不等于的运算符，使用exclude()过滤器。

例：查询编号不等于3的图书

list = BookInfo.objects.exclude(id=3)
6) 日期查询
year、month、day、week_day、hour、minute、second：对日期时间类型的属性进行运算。

例：查询1980年发表的图书。

list = BookInfo.objects.filter(bpub_date__year=1980)
例：查询1980年1月1日后发表的图书。

list = BookInfo.objects.filter(bpub_date__gt=date(1990, 1, 1))

F对象

之前的查询都是对象的属性与常量值比较，两个属性怎么比较呢？ 答：使用F对象，被定义在django.db.models中。

语法如下：

F(属性名)
例：查询阅读量大于等于评论量的图书。

from django.db.models import F
...
list = BookInfo.objects.filter(bread__gte=F('bcomment'))
可以在F对象上使用算数运算。

例：查询阅读量大于2倍评论量的图书。

list = BookInfo.objects.filter(bread__gt=F('bcomment') * 2)

Q对象

多个过滤器逐个调用表示逻辑与关系，同sql语句中where部分的and关键字。

例：查询阅读量大于20，并且编号小于3的图书。

list=BookInfo.objects.filter(bread__gt=20,id__lt=3)
或
list=BookInfo.objects.filter(bread__gt=20).filter(id__lt=3)
如果需要实现逻辑或or的查询，需要使用Q()对象结合|运算符，Q对象被义在django.db.models中。

语法如下：

Q(属性名__运算符=值)
例：查询阅读量大于20的图书，改写为Q对象如下。

from django.db.models import Q
...
list = BookInfo.objects.filter(Q(bread__gt=20))
Q对象可以使用&、|连接，&表示逻辑与，|表示逻辑或。

例：查询阅读量大于20，或编号小于3的图书，只能使用Q对象实现

list = BookInfo.objects.filter(Q(bread__gt=20) | Q(pk__lt=3))
Q对象前可以使用~操作符，表示非not。

例：查询编号不等于3的图书。

list = BookInfo.objects.filter(~Q(pk=3))

聚合函数

使用aggregate()过滤器调用聚合函数。聚合函数包括：Avg，Count，Max，Min，Sum，被定义在django.db.models中。

例：查询图书的总阅读量。

from django.db.models import Sum
...
list = BookInfo.objects.aggregate(Sum('bread'))
注意aggregate的返回值是一个字典类型，格式如下：

  {'聚合类小写__属性名':值}
  如:{'sum__bread':3}
使用count时一般不使用aggregate()过滤器。

例：查询图书总数。

list = BookInfo.objects.count()
注意count函数的返回值是一个数字。

查询集

查询集表示从数据库中获取的对象集合，在管理器上调用某些过滤器方法会返回查询集，查询集可以含有零个、一个或多个过滤器。过滤器基于所给的参数限制查询的结果，从Sql的角度，查询集和select语句等价，过滤器像where和limit子句。

返回查询集的过滤器如下：

all()：返回所有数据。
filter()：返回满足条件的数据。
exclude()：返回满足条件之外的数据，相当于sql语句中where部分的not关键字。
order_by()：对结果进行排序。
返回单个值的过滤器如下：

get()：返回单个满足条件的对象
如果未找到会引发"模型类.DoesNotExist"异常。
如果多条被返回，会引发"模型类.MultipleObjectsReturned"异常。
count()：返回当前查询结果的总条数。
aggregate()：聚合，返回一个字典。
判断某一个查询集中是否有数据：

exists()：判断查询集中是否有数据，如果有则返回True，没有则返回False。

两大特性

惰性执行：创建查询集不会访问数据库，直到调用数据时，才会访问数据库，调用数据的情况包括迭代、序列化、与if合用。
缓存：使用同一个查询集，第一次使用时会发生数据库的查询，然后把结果缓存下来，再次使用这个查询集时会使用缓存的数据。
示例：查询所有，编辑booktest/views.py的index视图，运行查看。

list=BookInfo.objects.all()

查询集的缓存

每个查询集都包含一个缓存来最小化对数据库的访问。

在新建的查询集中，缓存为空，首次对查询集求值时，会发生数据库查询，django会将查询的结果存在查询集的缓存中，并返回请求的结果，接下来对查询集求值将重用缓存中的结果。

演示：运行项目shell。

python manage.py shell
情况一：如下是两个查询集，无法重用缓存，每次查询都会与数据库进行一次交互，增加了数据库的负载。

from booktest.models import BookInfo
[book.id for book in BookInfo.objects.all()]
[book.id for book in BookInfo.objects.all()]

 情况二：经过存储后，可以重用查询集，第二次使用缓存中的数据。

list=BookInfo.objects.all()
[book.id for book in list]
[book.id for book in list]

 

限制查询集

可以对查询集进行取下标或切片操作，等同于sql中的limit和offset子句。

注意：不支持负数索引。

对查询集进行切片后返回一个新的查询集，不会立即执行查询。

如果获取一个对象，直接使用[0]，等同于[0:1].get()，但是如果没有数据，[0]引发IndexError异常，[0:1].get()如果没有数据引发DoesNotExist异常。

示例：获取第1、2项，运行查看。

list=BookInfo.objects.all()[0:2]

模型类关系

关系字段类型

关系型数据库的关系包括三种类型：

ForeignKey：一对多，将字段定义在多的一端中。
ManyToManyField：多对多，将字段定义在任意一端中。
OneToOneField：一对一，将字段定义在任意一端中。
可以维护递归的关联关系，使用'self'指定，详见"自关联"。

一对多关系

参见booktest应用中的BookInfo类和HeroInfo类。

#定义图书模型类BookInfo
class BookInfo(models.Model):
    btitle = models.CharField(max_length=20)#图书名称
    bpub_date = models.DateField()#发布日期
    bread = models.IntegerField(default=0)#阅读量
    bcomment = models.IntegerField(default=0)#评论量
    isDelete = models.BooleanField(default=False)#逻辑删除

#定义英雄模型类HeroInfo
class HeroInfo(models.Model):
    hname = models.CharField(max_length=20)#英雄姓名
    hgender = models.BooleanField(default=True)#英雄性别
    isDelete = models.BooleanField(default=False)#逻辑删除
    hcomment = models.CharField(max_length=200)#英雄描述信息
    hbook = models.ForeignKey('BookInfo')#英雄与图书表的关系为一对多，所以属性定义在英雄模型类中

多对多关系

我们下面设计一个新闻类和新闻类型类，一个新闻类型下可以用很多条新闻，一条新闻也可能归属于多种新闻类型。

重新在项目test2下新建一个应用newstest,注册应用之后，编辑newstest/models.py文件设计模型类。

class TypeInfo(models.Model):
  tname = models.CharField(max_length=20) #新闻类别

class NewsInfo(models.Model):
  ntitle = models.CharField(max_length=60) #新闻标题
  ncontent = models.TextField() #新闻内容
  npub_date = models.DateTimeField(auto_now_add=True) #新闻发布时间
  ntype = models.ManyToManyField('TypeInfo') #通过ManyToManyField建立TypeInfo类和NewsInfo类之间多对多的关系

关联查询

Django中也能实现类似于join查询。

通过对象执行关联查询

在定义模型类时，可以指定三种关联关系，最常用的是一对多关系，如本例中的"图书-英雄"就为一对多关系，接下来进入shell练习关系的查询。

由一到多的访问语法：

一对应的模型类对象.多对应的模型类名小写_set
例：
b = BookInfo.objects.get(id=1)
b.heroinfo_set.all()
由多到一的访问语法:

多对应的模型类对象.多对应的模型类中的关系类属性名
例：
h = HeroInfo.objects.get(id=1)
h.hbook
访问一对应的模型类关联对象的id语法:

多对应的模型类对象.关联类属性_id
例：
h = HeroInfo.objects.get(id=1)
h.book_id
python manage.py shell
例：查询编号为1的图书。

book=BookInfo.objects.get(pk=1)
例：获得book图书的所有英雄。

book.heroinfo_set.all()

 

例：获得编号为1的英雄。

hero=HeroInfo.objects.get(pk=1)
例：获得hero英雄出自的图书。

hero.hbook

通过模型类执行关联查询

由多模型类条件查询一模型类数据:

语法如下：

关联模型类名小写__属性名__条件运算符=值
如果没有"__运算符"部分，表示等于，结果和sql中的inner join相同。

例：查询图书，要求图书中英雄的描述包含'八'。

list = BookInfo.objects.filter(heroinfo__hcontent__contains='八')

由一模型类条件查询多模型类数据:

语法如下：

一模型类关联属性名__一模型类属性名__条件运算符=值
例：查询书名为“天龙八部”的所有英雄。

list = HeroInfo.objects.filter(hbook__btitle='天龙八部')

自关联

对于地区信息、分类信息等数据，表结构非常类似，每个表的数据量十分有限，为了充分利用数据表的大量数据存储功能，可以设计成一张表，内部的关系字段指向本表的主键，这就是自关联的表结构。

打开booktest/models.py文件，定义AreaInfo类。

说明：关系属性使用self指向本类，要求null和blank允许为空，因为一级数据是没有父级的。

#定义地区模型类，存储省、市、区县信息
class AreaInfo(models.Model):
    atitle=models.CharField(max_length=30)#名称
    aParent=models.ForeignKey('self',null=True,blank=True)#关系
迁移。

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

 

打开mysql命令行，导入数据。

source areas.sql
打开booktest/views.py文件，定义视图area。

from booktest.models import AreaInfo
...
#查询广州市的信息
def area(request):
    area = AreaInfo.objects.get(pk=440100)
    return render(request, 'booktest/area.html', {'area': area})
打开booktest/urls.py文件，新建一条url。

urlpatterns = [
    ...
    url(r'^area/$', views.area),
]
在templates/booktest目录下，新建area.html文件。

<html>
<head>
    <title>地区</title>
</head>
<body>
当前地区：{{area.atitle}}
<hr/>
上级地区：{{area.aParent.atitle}}
<hr/>
下级地区：
<ul>
    {%for a in area.areainfo_set.all%}
    <li>{{a.atitle}}</li>
    {%endfor%}
</ul>
</body>
</html>

 运行服务器。
python manage.py runserver
在浏览器中输出效果如下图

模型实例方法

str()：在将对象转换成字符串时会被调用。
save()：将模型对象保存到数据表中，ORM框架会转换成对应的insert或update语句。
delete()：将模型对象从数据表中删除，ORM框架会转换成对应的delete语句。

模型类的属性
属性objects：管理器，是models.Manager类型的对象，用于与数据库进行交互。

当没有为模型类定义管理器时，Django会为每一个模型类生成一个名为objects的管理器，自定义管理器后，Django不再生成默认管理器objects。

为模型类BookInfo定义管理器books语法如下：

class BookInfo(models.Model):
    ...
    books = models.Manager()

管理器Manager
管理器是Django的模型进行数据库操作的接口，Django应用的每个模型类都拥有至少一个管理器。Django支持自定义管理器类，继承自models.Manager。

自定义管理器类主要用于两种情况：

1.修改原始查询集，重写all()方法
2.向管理器类中添加额外的方法，如向数据库中插入数据。
1.修改原始查询集，重写all()方法。

a）打开booktest/models.py文件，定义类BookInfoManager

#图书管理器
class BookInfoManager(models.Manager):
    def all(self):
        #默认查询未删除的图书信息
        #调用父类的成员语法为：super().方法名
        return super().all().filter(isDelete=False)
b）在模型类BookInfo中定义管理器

class BookInfo(models.Model):
    ...
    books = BookInfoManager()
2.在管理器类中定义创建对象的方法

对模型类对应的数据表进行操作时，推荐将这些操作数据表的方法封装起来，放到模型管理器类中。

a）打开booktest/models.py文件，定义方法create。

class BookInfoManager(models.Manager):
    ...
    #创建模型类，接收参数为属性赋值
    def create_book(self, title, pub_date):
        #创建模型类对象self.model可以获得模型类
        book = self.model()
        book.btitle = title
        book.bpub_date = pub_date
        book.bread=0
        book.bcommet=0
        book.isDelete = False
        # 将数据插入进数据表
        book.save()
        return book
b）为模型类BookInfo定义管理器books语法如下

class BookInfo(models.Model):
    ...
    books = BookInfoManager()
c）调用语法如下：

调用：book=BookInfo.books.create_book("abc",date(1980,1,1))

元选项

在模型类中定义类Meta，用于设置元信息，如使用db_table自定义表的名字。

数据表的默认名称为：

<app_name>_<model_name>
例：
booktest_bookinfo
例：指定BookInfo模型类生成的数据表名为bookinfo。

在BookInfo模型类中添加如下内容，代码如下：

#定义图书模型类BookInfo
class BookInfo(models.Model):
    ...

    #定义元选项
    class Meta:
      db_table='bookinfo' #指定BookInfo生成的数据表名为bookinfo