代码收藏家技术教程 2024-12-18

Python主流框架Django,ORM框架

数据模型的增删改查

一、框架基本介绍

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。在ORM框架中，它帮我们把类和数据表进行了一个映射，可以让我们通过类和类对象就能操作它所对应的表格中的数据。ORM框架还有一个功能，它可以根据我们设计的类自动帮我们生成数据库中的表格，省去了我们自己建表的过程。

`ORM`在`Django`框架中的使用

django中内嵌了ORM框架，不需要直接面向数据库编程，而是定义模型类，通过模型类和对象完成数据表的增删改查操作。

使用 django 框架进行数据库开发的步骤

配置数据库连接信息

在models.py中定义模型类

数据库迁移

通过操作类和对象完成对数据的增删改查操作

二、`ORM`在`Django`中的使用步骤

1-创建工程并修改配置参数

2-安装并注册应用books

3-配置数据库连接信息

安装MySQL数据库驱动程序

pip install PyMySQL

在Django的工程同名子目录的__init__.py文件中添加如下语句，作用是让Django的ORM能以MySQLdb的方式来调用pyMySQL

from pymysql import install_as_MySQLdb

install_as_MySQLdb()

在工程配置文件settings.py中修改DATABASES的配置信息

# django支持多数据库操作,在数据库迁移时默认使用 'default'数据库，想要在迁移时指定使用的数据库见【附2: ORM补充】
DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'HOST': '127.0.0.1',  # 数据库主机
        'PORT': 5000,  # 数据库端口
        'USER': 'django',  # 数据库用户名
        'PASSWORD': 'django',  # 数据库用户密码
        'NAME': 'django_demo'  # 数据库名字
    },
    'bak': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'HOST': '127.0.0.1',  # 数据库从机
        'PORT': 5000,  # 数据库端口
        'USER': 'django',  # 数据库用户名
        'PASSWORD': 'django',  # 数据库用户密码
        'NAME': 'django_demo_bak'  # 数据库名字
    },
    
}

修改配置

DATABASES = {
    "default": {
        'ENGINE': 'dj_db_conn_pool.backends.mysql',
        'HOST': '127.0.0.1',  # 数据库主机
        'PORT': 5000,  # 数据库端口
        'USER': 'django',  # 数据库用户名
        'PASSWORD': 'django',  # 数据库用户密码
        'NAME': 'django_demo'  # 数据库名字
        'POOL_OPTIONS': {
            'POOL_SIZE': 10,  # 最小
            'MAX_OVERFLOW': 10,  # 在最小的基础上，还可以增加10个，即：最大20个。
            'RECYCLE': 24 * 60 * 60,  # 连接可以被重复用多久(单位:秒)，超过会重新创建，-1表示永久。
            'TIMEOUT':30, # 池中没有连接最多等待的时间(单位:秒)。
        }
    }
}

在MySQL创建数据库

create database django_demo default charset=utf8;

使用root账户为这个项目创建一个MySQL管理员账户,管理项目相关的数据库

# 当前ubuntu虚拟机的mysql数据库root密码为：Root123
# 创建用户账号 django, 密码 django (由identified by 指明)
create user django identified by 'django'; 

# 授权django_demo数据库下的所有表（django_demo.*）的所有权限（all）给用户django在以任何ip访问数据库（'django'@'%'）
grant all on django_demo.* to 'django'@'%'; 

# 刷新生效用户权限
flush privileges;

4-在books应用下的 models.py 文件中定义模型类

4.1 – 模型类定义规

模型类如果未指明表名，Django默认以 "小写app应用名_小写模型类名" 为数据库表名。可通过在模型类中嵌套定义一个类名为 "Meta" 的类, 并在Meta类中通过类属性 db_table 指明数据库表名.

数据库表名

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属性为主键列后django不会再创建自动增长的主键列。默认创建的主键列属性为id，可以使用pk(primary key)代替

4.2 – 属性命名限制

不能是python的保留关键字。

不允许使用连续的下划线，这是由Django的查询方式决定的。

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=models.字段类型(选项)

4.3 – 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
`TextField`	大文本字段，一般超过4000个字符时使用
`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
`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，用于"最后一次修改"的时间戳，它总是使用当前日期，默认为False；参数auto_now_add表示当对象第一次被创建时自动设置当前时间，用于创建的时间戳，它总是使用当前日期，默认为False; 参数auto_now_add和auto_now是相互排斥的，组合将会发生错误
`TimeField`	时间，参数同`DateField`
`DateTimeField`	日期时间，参数同`DateField`
`FileField`	上传文件字段
`ImageField`	继承于`FileField`，对上传的内容进行校验，确保是有效的图片

4.4 – 选项

选项	说明
verbose_name	用于设置该字段在Django管理后台中显示的人类可读的名称。通常用于提供更友好、可读性更强的字段名，以便开发者和管理员更容易理解字段的用途。
null	如果为True，表示允许为空，默认值是False
blank	如果为True，则该字段允许为空白，默认值是False
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
default	默认
primary_key	若为True，则该字段会成为模型的主键字段，默认值是False，一般作为`AutoField`的选项使用
unique	如果为True, 这个字段在表中必须有唯一值，默认值是False
max_length	字符长度；必选项
auto_now_add	创建时，自动生成时间
auto_now	更新时，自动更新为当前时间
choices	一个用来选择值的2维元组。第一个值是实际存储的值，第二个用来方便进行选择。如SEX_CHOICES= (('F', 'Female'), ('M','Male'),)

null是数据库范畴的概念，blank是表单验证范畴的

4.5 – 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，删除主表数据时连同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() get_or_create作用 get_user_model作用设置为特定值或者调用特定方法，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(username='deleted')[0]
  
  class MyModel(models.Model):
      user = models.ForeignKey(
          settings.AUTH_USER_MODEL,
          on_delete=models.SET(get_sentinel_user),
      )

5-以【图书-英雄管理】为例进行模型类定义与使用演示

创建应用books ,在models.py 文件中定义模型类。

from django.db import models

#定义图书模型类BookInfo
class BookInfo(models.Model):
    btitle = models.CharField(max_length=20, verbose_name='名称')
    bpub_date = models.DateField(verbose_name='发布日期')
    bread = models.IntegerField(default=0, verbose_name='阅读量')
    bcomment = models.IntegerField(default=0, verbose_name='评论量')
    is_delete = models.BooleanField(default=False, verbose_name='逻辑删除')
    
    class Meta:
        # 指明数据库表名
        db_table = 'tb_books'
        # 在admin站点中显示的名称
        verbose_name = '图书'
        # 显示的复数名称
        verbose_name_plural = verbose_name
        
    def __str__(self):
        """定义每个数据对象的显示信息"""
        return self.btitle
    
    
#定义英雄模型类HeroInfo
class HeroInfo(models.Model):
    GENDER_CHOICES = (
        (0, 'male'),
        (1, 'female')
    )
    hname = models.CharField(max_length=20, verbose_name='名称') 
    hgender = models.SmallIntegerField(choices=GENDER_CHOICES, default=0, verbose_name='性别')  
    hcomment = models.CharField(max_length=200, null=True, verbose_name='描述信息') 
    hbook = models.ForeignKey(BookInfo, on_delete=models.CASCADE, verbose_name='图书')  # 外键
    is_delete = models.BooleanField(default=False, verbose_name='逻辑删除')
    
    class Meta:
        db_table = 'tb_heros'
        verbose_name = '英雄'
        verbose_name_plural = verbose_name
        
    def __str__(self):
        return self.hname

数据库迁移

数据库迁移说明

进行数据库迁移的目的是将模型类同步到数据库中。makemigrations 命令查找所有可用的模型，为任意一个在数据库中不存在对应数据表的模型创建迁移脚本文件。migrate 命令则运行这些迁移来自动创建数据库表。还提供可选的更丰富的控制模式。

生成迁移文件

python manage.py makemigrations

数据库迁移

python manage.py migrate
# 指定连接的数据库,默认为default
python manage.py migrate --database=default
python manage.py migrate --database=bak
# 指定迁移的应用
python manage.py migrate app01 --database=default
添加测试数据

添加图书数据





insert into tb_books(btitle,bpub_date,bread,bcomment,is_delete) values
('射雕英雄传','1980-5-1',12,34,0),
('天龙八部','1986-7-24',36,40,0),
('笑傲江湖','1995-12-24',20,80,0),
('雪山飞狐','1987-11-11',58,24,0);
添加英雄数据





insert into tb_heros(hname,hgender,hbook_id,hcomment,is_delete) values
('郭靖',1,1,'降龙十八掌',0),
('黄蓉',0,1,'打狗棍法',0),
('黄药师',1,1,'弹指神通',0),
('欧阳锋',1,1,'蛤蟆功',0),
('梅超风',0,1,'九阴白骨爪',0),
('乔峰',1,2,'降龙十八掌',0),
('段誉',1,2,'六脉神剑',0),
('虚竹',1,2,'天山六阳掌',0),
('王语嫣',0,2,'神仙姐姐',0),
('令狐冲',1,3,'独孤九剑',0),
('任盈盈',0,3,'弹琴',0),
('岳不群',1,3,'华山剑法',0),
('东方不败',0,3,'葵花宝典',0),
('胡斐',1,4,'胡家刀法',0),
('苗若兰',0,4,'黄衣',0),
('程灵素',0,4,'医术',0),
('袁紫衣',0,4,'六合拳',0);

6-通过类和对象完成数据增删改查操作

shell 工具的使用

Django的manage工具提供了shell命令，帮助我们配置好当前工程的运行环境（如连接好数据库等），以便可以直接在终端中执行测试python语句。

在终端(Terminal)中进入shell交互环境

python manage.py shell

导入两个模型类，以便后续使用

from books.models import BookInfo, HeroInfo

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 vim /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf

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

# 跳转到指定行: 在命令行模式下输入":行数"

sudo service mysql restart

使用如下命令打开mysql日志文件。

# 实时查看数据库的日志内容

sudo tail -f /var/log/mysql/mysql.log

数据库 增、删、改、查

1 – 增加

使用说明

增加数据有两种方法。

方式一: 通过创建模型类对象，执行对象的save()方法保存到数据库中。

方式二: 通过模型类.objects.create()保存。

**可通过IDE自带的数据库插件连接数据库; 方便查看数据库数据变化、执行SQL语句

代码示例

>>> from datetime import date
>>> book = BookInfo(
    btitle='西游记',
    bpub_date=date(1988,1,1),
    bread=10,
    bcomment=10
)
>>> book.save()
>>> hero = HeroInfo(
    hname='孙悟空',
    hgender=0,
    hbook=book
)
>>> hero.save()
>>> hero2 = HeroInfo(
    hname='猪八戒',
    hgender=0,
    hbook_id=book.id
)
>>> hero2.save()


>>> # 指定数据库: HeroInfo.objects.using("bak").create()
>>> HeroInfo.objects.create(
    hname='沙悟净',
    hgender=0,
    hbook=book
)
<HeroInfo: 沙悟净>

>>> # 批量创建; batch_size 指定一次性提交的数量
>>> HeroInfo.objects.bulk_create(
    objs=[
        HeroInfo(hname='红孩儿',hgender=0,hbook=book),
        HeroInfo(hname='铁扇公主',hgender=0,hbook=book)
    ],
    batch_size=3
)
[<HeroInfo: 红孩儿>, <HeroInfo: 铁扇公主>]

2 – 查询

2.1-基本查询

查询规则：

1. get 查询单一结果，如果不存在会抛出模型类 .DoesNotExist 异常，查询到多条数据会抛出MultipleObjectsReturned异常

2. all 查询多个结果。

3. count 查询结果数量。

4. values 与 values_list 查询指定字段的所有值

代码示例：

>>> BookInfo.objects.all()
<QuerySet [<BookInfo: 射雕英雄传>, <BookInfo: 天龙八部>, <BookInfo: 笑傲江湖>, <BookInfo: 雪山飞狐>, <BookInfo: 西游记>]>

>>> book = BookInfo.objects.get(btitle='西游记')
>>> book.id
5

>>> BookInfo.objects.all().values('btitle')
>>> BookInfo.objects.all().values_list('btitle')
>>> HeroInfo.objects.all().values('hbook_id').distinct()

>>> BookInfo.objects.get(id=3)
<BookInfo: 笑傲江湖>
>>> BookInfo.objects.get(pk=3)
<BookInfo: 笑傲江湖>

>>> BookInfo.objects.get(id=100)
"""
Traceback (most recent call last):
File "<console>", line 1, in <module>
File "/Users/delron/.virtualenv/dj/lib/python3.6/site-packages/django/db/models/manager.py", line 85, in manager_method
return getattr(self.get_queryset(), name)(*args, **kwargs)
File "/Users/delron/.virtualenv/dj/lib/python3.6/site-packages/django/db/models/query.py", line 380, in get
self.model._meta.object_name
db.models.DoesNotExist: BookInfo matching query does not exist.
"""

>>> BookInfo.objects.count()

2.2-过滤查询

查询规则

1. filter 过滤出多个结果

2. exclude 排除掉符合条件剩下的结果

3. get 过滤单一结果

过滤条件的使用语法

# 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

代码演练

相等 exact：表示判等

# 查询编号为1的图书。

BookInfo.objects.filter(id__exact=1)

# 可简写为：

BookInfo.objects.filter(id=1)

模糊查询

使用语法

contains：是否包含(如果要包含 "%" 无需转义，直接写即可)

startswith、endswith：以指定值开头或结尾。

说明: 以下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.

代码示例

# 查询书名包含'传'的图书。

BookInfo.objects.filter(btitle__contains='传')

# 查询书名以'部'结尾的图书

BookInfo.objects.filter(btitle__endswith='部')

空查询 isnull：是否为null。

# 查询书名不为空的图书

BookInfo.objects.filter(btitle__isnull=False)

范围查询 in：是否包含在范围内

# 查询编号为1或3或5的图书

BookInfo.objects.filter(id__in=[1, 3, 5])

比较查询

使用语法gt 大于 (greater then)

gte 大于等于 (greater then equ)

lt 小于 (less then)

lte 小于等于 (less then equal)

exclude  不等于的运算符，使用exclude()过滤器

代码示例

# 查询编号大于3的图书
BookInfo.objects.filter(id__gt=3)
# 查询编号不等于3的图书
BookInfo.objects.exclude(id=3)

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。# 查询1980年发表的图书。BookInfo.objects.filter(bpub_date__year=1980)
# 查询1990年1月1日后发表的图书。BookInfo.objects.filter(bpub_date__gt=date(1990, 1, 1))

作者：D11_