django-深入模型(待完善)

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django-深入模型

Django是基于MVC架构的Web框架，MVC架构追求的是“模型”和“视图”的解耦合

所谓“模型”说得更直白一些就是数据，所以通常也被称作“数据模型”

在实际的项目中，数据模型通常通过数据库实现持久化操作，而关系型数据库在很长一段时间都是持久化的首选方案

以MySQL为例来说明如何使用关系型数据库来实现持久化操作

配置关系型数据库MySQL

  1. 修改项目的settings.py文件，首先将我们之前创建的应用hrs添加已安装的项目中，然后配置MySQL作为持久化方案。

(venv)$ cd oa/settings.py

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# 此处省略上面的代码

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'hrs',
]

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'oa',
        'HOST': 'localhost',
        'PORT': 3306,
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': '123456',
    }
}

# 此处省略下面的代码

在配置ENGINE属性时，常用的可选值包括：

  • ‘django.db.backends.sqlite3’
  • ‘django.db.backends.postgresql’
  • ‘django.db.backends.mysql’
  • ‘django.db.backends.oracle’

NAME属性代表数据库的名称，如果使用SQLite它对应着一个文件，在这种情况下NAME的属性值应该是一个绝对路径；使用其他关系型数据库，则要配置对应的HOST（主机）、PORT（端口）、USER（用户名）、PASSWORD（口令）等属性。

  1. 安装MySQL客户端工具，Python 3中使用PyMySQL，Python 2中用MySQLdb。

(venv)$ pip install pymysql
如果使用Python 3需要修改项目的init.py文件并加入如下所示的代码，这段代码的作用是将PyMySQL视为MySQLdb来使用，从而避免Django找不到连接MySQL的客户端工具而询问你：“Did you install mysqlclient? ”（你安装了mysqlclient吗？）。

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import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

  1. 运行manage.py并指定migrate参数实现数据库迁移，为应用程序创建对应的数据表，当然在此之前需要先启动MySQL数据库服务器并创建名为oa的数据库，在MySQL中创建数据库的语句如下所示。
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    drop database if exists oa;
    create database oa default charset utf8;

mysql和sqlite数据库不同，sqlite是生成了文件在当前目录，而mysql是都存放在安装目录的Data文件里面

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(venv)$ python manage.py migrate
Operations to perform:
  Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, sessions
Running migrations:
  Applying contenttypes.0001_initial... OK
  Applying auth.0001_initial... OK
  Applying admin.0001_initial... OK
  Applying admin.0002_logentry_remove_auto_add... OK
  Applying contenttypes.0002_remove_content_type_name... OK
  Applying auth.0002_alter_permission_name_max_length... OK
  Applying auth.0003_alter_user_email_max_length... OK
  Applying auth.0004_alter_user_username_opts... OK
  Applying auth.0005_alter_user_last_login_null... OK
  Applying auth.0006_require_contenttypes_0002... OK
  Applying auth.0007_alter_validators_add_error_messages... OK
  Applying auth.0008_alter_user_username_max_length... OK
  Applying auth.0009_alter_user_last_name_max_length... OK
  Applying sessions.0001_initial... OK

会出现的问题：

  • pymysql的版本太低，然后报错：

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解决办法就是到那个对应的py文件里面，把一个if 版本太低 <= 1.3. 然后的操作语句注释掉

  • python2和python3 的区别，decode和encode搞不清

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解决办法是到那个对应的py文件夹，找到那个decode，然后换成encode

  1. 可以看到，Django帮助我们创建了10张表，这些都是使用Django框架需要的东西，稍后我们就会用到这些表。除此之外，我们还应该为我们自己的应用创建数据模型。如果要在hrs应用中实现对部门和员工的管理，我们可以创建如下所示的数据模型。

django给我们创建的10张表：
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from django.db import models


class Dept(models.Model):
    """部门类"""
    
    no = models.IntegerField(primary_key=True, db_column='dno', verbose_name='部门编号')
    name = models.CharField(max_length=20, db_column='dname', verbose_name='部门名称')
    location = models.CharField(max_length=10, db_column='dloc', verbose_name='部门所在地')

    class Meta:
        db_table = 'tb_dept'


class Emp(models.Model):
    """员工类"""
    
    no = models.IntegerField(primary_key=True, db_column='eno', verbose_name='员工编号')
    name = models.CharField(max_length=20, db_column='ename', verbose_name='员工姓名')
    job = models.CharField(max_length=10, verbose_name='职位')
    # 自参照完整性多对一外键关联
    mgr = models.ForeignKey('self', on_delete=models.SET_NULL, null=True, blank=True, verbose_name='主管编号')
    sal = models.DecimalField(max_digits=7, decimal_places=2, verbose_name='月薪')
    comm = models.DecimalField(max_digits=7, decimal_places=2, null=True, blank=True, verbose_name='补贴')
    # 多对一外键关联
    dept = models.ForeignKey(Dept, db_column='dno', on_delete=models.PROTECT, verbose_name='所在部门')

    class Meta:
        db_table = 'tb_emp'

说明：上面定义模型时使用了字段类及其属性，其中IntegerField对应数据库中的integer类型，CharField对应数据库的varchar类型，DecimalField对应数据库的decimal类型，ForeignKey用来建立多对一外键关联。字段属性primary_key用于设置主键，max_length用来设置字段的最大长度，db_column用来设置数据库中与字段对应的列，verbose_name则设置了Django后台管理系统中该字段显示的名称。

更多详细资料：谷歌百度：模型定义参考-字段-字段属性-模型元数据选项-查询参考

db_table是用于指定自定义数据库表名的

  1. 通过模型创建数据表。
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(venv)$ python manage.py makemigrations hrs
Migrations for 'hrs':
  hrs/migrations/0001_initial.py
    - Create model Dept
    - Create model Emp
(venv)$ python manage.py migrate
Operations to perform:
  Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, hrs, sessions
Running migrations:
  Applying hrs.0001_initial... OK

执行完数据模型迁移操作之后，可以在通过图形化的MySQL客户端工具查看到E-R图（实体关系图）。

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具体操作百度

在后台管理模型

创建超级管理员账号。

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(venv)$ python manage.py createsuperuser
Username (leave blank to use 'hao'): zzm99
Email address: zzm99@126.com
Password: 
Password (again): 
Superuser created successfully.

启动Web服务器，登录后台管理系统。

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(venv)$ python manage.py runserver

访问http://127.0.0.1:8000/admin，会来到如下图所示的登录界面。

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登录后进入管理员操作平台。

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至此我们还没有看到之前创建的模型类，需要在应用的admin.py文件中模型进行注册。

注册模型类。

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(venv)$ vim hrs/admin.py

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from django.contrib import admin

from hrs.models import Emp, Dept

admin.site.register(Dept)
admin.site.register(Emp)

注册模型类后，就可以在后台管理系统中看到它们。

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对模型进行CRUD操作。

可以在管理员平台对模型进行C（新增create）R（查看retrieve）U（更新update）D（删除delete）操作，如下图所示。

添加新的部门。

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查看所有部门。

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更新和删除部门。

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注册模型管理类。

再次修改admin.py文件，通过注册模型管理类，可以在后台管理系统中更好的管理模型。

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from django.contrib import admin

from hrs.models import Emp, Dept


class DeptAdmin(admin.ModelAdmin):

    list_display = ('no', 'name', 'location')
    ordering = ('no', )


class EmpAdmin(admin.ModelAdmin):

    list_display = ('no', 'name', 'job', 'mgr', 'sal', 'comm', 'dept')
    search_fields = ('name', 'job')


admin.site.register(Dept, DeptAdmin)
admin.site.register(Emp, EmpAdmin)

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为了更好的查看模型数据，可以为Dept和Emp两个模型类添加str魔法方法。

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#models.py
# Create your models here.
from django.db import models


class Dept(models.Model):
    """部门类"""

    no = models.IntegerField(primary_key=True, db_column='dno', verbose_name='部门编号')
    name = models.CharField(max_length=20, db_column='dname', verbose_name='部门名称')
    location = models.CharField(max_length=10, db_column='dloc', verbose_name='部门所在地')

    def __str__(self):
        return self.name

    class Meta:
        db_table = 'tb_dept'

class Emp(models.Model):
    """员工类"""

    no = models.IntegerField(primary_key=True, db_column='eno', verbose_name='员工编号')
    name = models.CharField(max_length=20, db_column='ename', verbose_name='员工姓名')
    job = models.CharField(max_length=10, verbose_name='职位')
    # 自参照完整性多对一外键关联
    mgr = models.ForeignKey('self', on_delete=models.SET_NULL, null=True, blank=True, verbose_name='主管编号')
    sal = models.DecimalField(max_digits=7, decimal_places=2, verbose_name='月薪')
    comm = models.DecimalField(max_digits=7, decimal_places=2, null=True, blank=True, verbose_name='补贴')
    # 多对一外键关联
    dept = models.ForeignKey(Dept, db_column='dno', on_delete=models.PROTECT, verbose_name='所在部门')

    mgr = models.ForeignKey('self', on_delete=models.SET_NULL, null=True, blank=True, verbose_name='直接主管')

    def __str__(self):
        return self.name
    
    class Meta:
        db_table = 'tb_emp'

修改代码后刷新查看Emp模型的页面，效果如下图所示。

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使用ORM完成模型的CRUD操作

对象关系映射（英语：(Object Relational Mapping，简称ORM，或O/RM，或O/R mapping），是一种程序技术，用于实现面向对象编程语言里不同类型系统的数据之间的转换 。 从效果上说，它其实是创建了一个可在编程语言里使用的–“虚拟对象数据库”。

在了解了Django提供的模型管理平台之后，我们来看看如何从代码层面完成对模型的CRUD（Create / Read / Update / Delete）操作。我们可以通过manage.py开启Shell交互式环境，然后使用Django内置的ORM框架对模型进行CRUD操作。

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(venv)$ python manage.py shell
Python 3.6.4 (v3.6.4:d48ecebad5, Dec 18 2017, 21:07:28) 
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
(InteractiveConsole)
>>>

新增

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>>> from hrs.models import Dept, Emp
>>> dept = Dept(40, '研发2部', '深圳')
>>> dept.save()

更新

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>>> dept.name = '研发3部'
>>> dept.save()

查询

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>>> Dept.objects.all()
<QuerySet [<Dept: 研发1部>, <Dept: 销售1部>, <Dept: 运维1部>, <Dept: 研发3部>]>

过滤数据。

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>>> Dept.objects.filter(name='研发3部') # 查询部门名称为“研发3部”的部门
<QuerySet [<Dept: 研发3部>]>
>>>
>>> Dept.objects.filter(name__contains='研发') # 查询部门名称包含“研发”的部门(模糊查询)
<QuerySet [<Dept: 研发1部>, <Dept: 研发3部>]>
>>>
>>> Dept.objects.filter(no__gt=10).filter(no__lt=40) # 查询部门编号大于10小于40的部门
<QuerySet [<Dept: 销售1部>, <Dept: 运维1部>]>
>>>
>>> Dept.objects.filter(no__range=(10, 30)) # 查询部门编号在10到30之间的部门
<QuerySet [<Dept: 研发1部>, <Dept: 销售1部>, <Dept: 运维1部>]>

查询单个对象

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>>> Dept.objects.get(no=10)
<Dept: 研发1部>
>>>
>>> Dept.objects.get(no=20)
<Dept: 销售1部>
>>>
>>> Dept.objects.get(no__exact=30)
<Dept: 运维1部>
>>>
>>> Dept.objects.filter(no=10).first()
<Dept: 研发1部>

排序数据

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>>> Dept.objects.order_by('no') # 查询所有部门按部门编号升序排列
<QuerySet [<Dept: 研发1部>, <Dept: 销售1部>, <Dept: 运维1部>, <Dept: 研发3部>]>
>>>
>>> Dept.objects.order_by('-no') # 查询所有部门按部门编号降序排列
<QuerySet [<Dept: 研发3部>, <Dept: 运维1部>, <Dept: 销售1部>, <Dept: 研发1部>]>

切片数据

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>>> Dept.objects.order_by('no')[0:2] # 按部门编号排序查询1~2部门
<QuerySet [<Dept: 研发1部>, <Dept: 销售1部>]>
>>>
>>> Dept.objects.order_by('no')[2:4] # 按部门编号排序查询3~4部门
<QuerySet [<Dept: 运维1部>, <Dept: 研发3部>]>

高级查询。

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>>> Emp.objects.filter(dept__no=10) # 根据部门编号查询该部门的员工
<QuerySet [<Emp: 乔峰>, <Emp: 张无忌>, <Emp: 张三丰>]>
>>>
>>> Emp.objects.filter(dept__name__contains='销售') # 查询名字包含“销售”的部门的员工
<QuerySet [<Emp: 黄蓉>]>
>>>
>>> Dept.objects.get(no=10).emp_set.all() # 通过部门反查部门所有的员工
<QuerySet [<Emp: 乔峰>, <Emp: 张无忌>, <Emp: 张三丰>]>

Q对象（用于执行复杂查询）的使用：

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>>> from django.db.models import Q
>>> Emp.objects.filter(
...     Q(name__startswith='张'),
...     Q(sal__gte=5000) | Q(comm__gte=1000)
... ) # 查询名字以“张”开头且工资大于等于5000或补贴大于等于1000的员工
<QuerySet [<Emp: 张三丰>]>

  • 说明1：由于员工与部门之间存在多对一外键关联，所以也能通过部门反向查询该部门的员工（从一对多关系中“一”的一方查询“多”的一方），反向查询属性默认的名字是类名小写_set（如上面例子中的emp_set），当然也可以在创建模型时通过ForeingKey的related_name属性指定反向查询属性的名字。如果不希望执行反向查询可以将related_name属性设置为’+’或以’+’开头的字符串。

  • 说明2：查询多个对象的时候返回的是QuerySet对象，QuerySet使用了惰性查询，即在创建QuerySet对象的过程中不涉及任何数据库活动，等真正用到对象时（求值QuerySet）才向数据库发送SQL语句并获取对应的结果，这一点在实际开发中需要引起注意！

  • 说明3：可以在QuerySet上使用update()方法一次更新多个对象。

删除

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>>> Dept.objects.get(no=40).delete()
(1, {'hrs.Dept': 1})

Django模型最佳实践

  • 正确的为模型和关系字段命名。
  • 设置适当的related_name属性。
  • 用OneToOneField代替ForeignKeyField(unique=True)。
  • 通过“迁移操作”（migrate）来添加模型。
  • 用NoSQL来应对需要降低范式级别的场景。
  • 如果布尔类型可以为空要使用NullBooleanField。
  • 在模型中放置业务逻辑。
  • 用.DoesNotExists取代ObjectDoesNotExists。
  • 在数据库中不要出现无效数据。
  • 不要对QuerySet调用len()函数。
  • 将QuerySet的exists()方法的返回值用于if条件。
  • 用DecimalField来存储货币相关数据而不是FloatField。
  • 定义str方法。
  • 不要将数据文件放在同一个目录中。
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