Django之模型層（2）
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
Django之模型層（2）
一、創建模型
實例：我們來假定下面這些概念，欄位和關係。
作者模型：一個作者由姓名和年齡。
作者詳細模型：把作者的詳情放到詳情表，包含生日，手機號，家庭住址等資訊。作者詳情模型和作者模型之間是一對一的關係（one-to-one）。
出版社模型：出版商有名稱，所在城市以及email。
書籍模型：書籍有書名和出版日期，一本書可能會有多個作者，一個作者也可以寫多本書，所以作者和書籍的關係就是多對多的關聯關係（many-to-many）；一本是只應該由一個出版商出版，所以出版商和書籍是一對多關聯關係（one-to-many）。
模型建立如下：
from django.db import models # Create your models here. class Author(models.Model): nid = models.AutoField(primary_key=True) name=models.CharField( max_length=32) age=models.IntegerField() # 與AuthorDetail建立一對一的關係 authorDetail=models.OneToOneField(to="AuthorDetail",on_delete=models.CASCADE) 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) # 與Publish建立一對多的關係,外鍵欄位建立在多的一方 publish=models.ForeignKey(to="Publish",to_field="nid",on_delete=models.CASCADE) # 與Author表建立多對多的關係,ManyToManyField可以建在兩個模型中的任意一個，自動創建第三張表 authors=models.ManyToManyField(to='Author',)生成表如下：
注意事項：
- 表的名稱myapp_modelName，是根據模型中的元數據自動生成的，也可以覆寫為別的名稱。
- id欄位是自動添加的。
- 對於外鍵欄位，Django會在欄位名上添加「_id」來創建資料庫中的列名。
- 這個例子中的CREATE TABLE SQL語句使用PostgreSQL語法格式，要注意的是Django會根據settings中指定的資料庫類型來使用相應的SQL語句。
- 定義好模型之後，你需要告訴Django使用這些模型。你要做的就是修改配置文件中的INSTALL_APPSZ中設置，在其中添加models.py所在應用的名稱。
- 外鍵欄位ForeignKey有一個null=True的設置（它允許外鍵接收空值NULL），你可以賦給它空值None。
二、添加表記錄
操作前先簡單地錄入一些數據：
publish表：
author表：
authordetail表：
一對多：
# 方式1： publish_obj=Publish.objects.get(nid=1) book_obj=Book.objects.create(title="金瓶眉",publishDate="2012-12-12",price=100,publish=publish_obj) # 方式2: book_obj=Book.objects.create(title="金瓶眉",publishDate="2012-12-12",price=100,publish_id=1)核心：book_obj.publish與book_obj.publish_id是什麼？
多對多：
# 當前生成的書籍對象 book_obj=Book.objects.create(title="追風箏的人",price=200,publishDate="2012-11-12",publish_id=1) # 為書籍綁定的做作者對象 yuan=Author.objects.filter(name="yuan").first() # 在Author表中主鍵為2的紀錄 egon=Author.objects.filter(name="alex").first() # 在Author表中主鍵為1的紀錄 # 綁定多對多關係,即向關係表book_authors中添加紀錄 book_obj.authors.add(yuan,egon) # 將某些特定的 model 對象添加到被關聯對象集合中。 ======= book_obj.authors.add(*[])資料庫表記錄生成如下：
book表：
book_authors表：
核心：book_obj.authors.all()是什麼？
多對多關係其它常用API：
book_obj.authors.remove() # 將某個特定的對象從被關聯對象集合中去除。 ====== book_obj.authors.remove(*[]) book_obj.authors.clear() #清空被關聯對象集合 book_obj.authors.set() #先清空再設置補充class RelatedManager
「關聯管理器」是在一對多或者多對多的關聯上下文中使用的管理器。它存在於下面兩種情況：
ForeignKey關係的「另一邊」。像這樣：
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擁有下面的方法。
ManyToManyField關係的兩邊：
class Topping(models.Model): # ... pass class Pizza(models.Model): toppings = models.ManyToManyField(Topping)這個例子中，topping.pizza_set和 pizza.toppings都擁有下面的方法。
add(obj1[,obj2, …])
把指定的模型對象添加到關聯對象集中。 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，對於ForeignKey關係，e.save()由關聯管理器調用，執行更新操作。然而，在多對多關係中使用add()並不會調用任何 save()方法，而是由QuerySet.bulk_create()創建關係。 延伸： # 1 *[]的使用 >>> book_obj = Book.objects.get(id=1) >>> author_list = Author.objects.filter(id__gt=2) >>> book_obj.authors.add(*author_list) # 2 直接綁定主鍵 book_obj.authors.add(*[1,3]) # 將id=1和id=3的作者對象添加到這本書的作者集合中 # 應用: 添加或者編輯時,提交作者資訊時可以用到.creat(**kwargs)
創建一個新的對象，保存對象，並將它添加到關聯對象集之中。返回新創建的對象： >>> 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. 這完全等價於（不過更加簡潔於）： >>> 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) 要注意我們並不需要指定模型中用於定義關係的關鍵詞參數。在上面的例子中，我們並沒有傳入blog參數給create()。Django會明白新的 Entry對象blog 應該添加到b中。remove(obj1[, obj2, …])
從關聯對象集中移除執行的模型對象： >>> b = Blog.objects.get(id=1) >>> e = Entry.objects.get(id=234) >>> b.entry_set.remove(e) # Disassociates Entry e from Blog b. 對於ForeignKey對象，這個方法僅在null=True時存在。clear()
從關聯對象集中移除一切對象。 >>> b = Blog.objects.get(id=1) >>> b.entry_set.clear() 注意這樣不會刪除對象 —— 只會刪除他們之間的關聯。 就像 remove() 方法一樣，clear()只能在 null=True的ForeignKey上被調用。set()方法：先清空，再設置，編輯書籍時即可用到
註：對於所有類型的關聯欄位，add()、create()、remove()、clear()和set()都會馬上更新資料庫。換句話說，在關聯的任何一端，都不需要再調用save()方法。
直接賦值：
通過賦值一個新的可迭代的對象，關聯對象集可以被整體替換掉。
>>> new_list = [obj1, obj2, obj3] >>> e.related_set = new_list如果外鍵關係滿足null=True，關聯管理器會在添加new_list中的內容之前，首先調用clear()方法來解除關聯集中一切已存在對象的關聯。否則， new_list中的對象會在已存在的關聯的基礎上被添加。
三、基於對象的跨表查詢
1、一對多查詢（Publish與Book）
正向查詢（按欄位：publish）：
# 查詢主鍵為1的書籍的出版社所在的城市 book_obj=Book.objects.filter(pk=1).first() # book_obj.publish 是主鍵為1的書籍對象關聯的出版社對象 print(book_obj.publish.city)反向查詢（按表名：book_set）：
publish=Publish.objects.get(name="蘋果出版社") #publish.book_set.all() : 與蘋果出版社關聯的所有書籍對象集合 book_list=publish.book_set.all() for book_obj in book_list: print(book_obj.title)2、一對一查詢（Author與AuthoDetail）
正向查詢（按欄位：authorDetail）：
egon=Author.objects.filter(name="egon").first() print(egon.authorDetail.telephone)反向查詢（按表名：author）：
# 查詢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)3、多對多查詢（Author與Book）
正向查詢（按欄位：authors）：
# 金瓶眉所有作者的名字以及手機號 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)反向查詢（按表名：book_set）：
# 查詢egon出過的所有書籍的名字 author_obj=Author.objects.get(name="egon") book_list=author_obj.book_set.all() #與egon作者相關的所有書籍 for book_obj in book_list: print(book_obj.title)註：你可以通過在 ForeignKey() 和ManyToManyField的定義中設置 related_name 的值來覆寫 FOO_set 的名稱。例如，如果 Article model 中做一下更改：
publish = ForeignKey(Book, related_name='bookList')那麼接下來就會如我們看到這般：
# 查詢 人民出版社出版過的所有書籍 publish=Publish.objects.get(name="人民出版社") book_list=publish.bookList.all() # 與人民出版社關聯的所有書籍對象集合四、基於雙下劃線的跨表查詢
Django 還提供了一種直觀而高效的方式在查詢(lookups)中表示關聯關係，它能自動確認 SQL JOIN 聯繫。要做跨關係查詢，就使用兩個下劃線來鏈接模型(model)間關聯欄位的名稱，直到最終鏈接到你想要的 model 為止。
關鍵點：正向查詢按欄位，反向查詢按表名。
1、一對多查詢
# 練習1: 查詢蘋果出版社出版過的所有書籍的名字與價格(一對多) # 正向查詢 按欄位:publish queryResult=Book.objects .filter(publish__name="蘋果出版社") .values_list("title","price") # 反向查詢 按表名:book queryResult=Publish.objects .filter(name="蘋果出版社") .values_list("book__title","book__price")2、多對多查詢
# 練習2: 查詢yuan出過的所有書籍的名字(多對多) # 正向查詢 按欄位:authors: queryResult=Book.objects .filter(authors__name="yuan") .values_list("title") # 反向查詢 按表名:book queryResult=Author.objects .filter(name="yuan") .values_list("book__title","book__price")3、混合使用
# 練習3: 查詢人民出版社出版過的所有書籍的名字以及作者的姓名 # 正向查詢 queryResult=Book.objects .filter(publish__name="人民出版社") .values_list("title","authors__name") # 反向查詢 queryResult=Publish.objects .filter(name="人民出版社") .values_list("book__title","book__authors__age","book__authors__name") # 練習4: 手機號以151開頭的作者出版過的所有書籍名稱以及出版社名稱 queryResult=Book.objects .filter(authors__authorDetail__telephone__regex="151") .values_list("title","publish__name")註：反向查詢時，如果定義了related_name ，則用related_name替換表名，例如：
publish = ForeignKey(Blog, related_name='bookList')練習1: 查詢人民出版社出版過的所有書籍的名字與價格(一對多) #反向查詢 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")五、聚合查詢與分組查詢
1、聚合 aggregate(*args, **kwargs)
# 計算所有圖書的平均價格 >>> from django.db.models import Avg >>> Book.objects.all().aggregate(Avg('price')) {'price__avg': 34.35}aggregate()是QuerySet 的一個終止子句，意思是說，它返回一個包含一些鍵值對的字典。鍵的名稱是聚合值的標識符，值是計算出來的聚合值。鍵的名稱是按照欄位和聚合函數的名稱自動生成出來的。如果你想要為聚合值指定一個名稱，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個聚合，你可以向aggregate()子句中添加另一個參數。所以，如果你也想知道所有圖書價格的最大值和最小值，可以這樣查詢：
>>> from django.db.models import Avg, 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')}2、分組
###################################－－單表分組查詢－－####################################################### 查詢每一個部門名稱以及對應的員工數 emp: id name age salary dep 1 alex 12 2000 銷售部 2 egon 22 3000 人事部 3 wen 22 5000 人事部 sql語句: select dep,Count(*) from emp group by dep; ORM: emp.objects.all().values("dep").annotate(Count("id") ###################################－－多表分組查詢－－####################################################### 多表分組查詢： 查詢每一個部門名稱以及對應的員工數 emp: id name age salary dep_id 1 alex 12 2000 1 2 egon 22 3000 2 3 wen 22 5000 2 dep id name 1 銷售部 2 人事部 emp－dep: id name age salary dep_id id name 1 alex 12 2000 1 1 銷售部 2 egon 22 3000 2 2 人事部 3 wen 22 5000 2 2 人事部 sql語句: select dep.name,Count(*) from emp left join dep on emp.dep_id=dep.id group by emp.dep_id select dep.name,Count(*) from emp left join dep on emp.dep_id=dep.id group by dep.id,dep.name ORM: dep.objetcs.all().annotate(c=Count("emp")).values("name","c")annotate()為調用的QuerySet中每一個對象都生成一個獨立的統計值（統計方法用聚合函數）。
(1) 練習：統計每一本書的作者個數
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) 如果想對所查詢對象的關聯對象進行聚合：
練習：統計每一個出版社的最便宜的書
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，如果不想遍歷對象，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')) # 思考： if 有一個出版社沒有出版過書會怎樣？(3) 統計每一本以py開頭的書籍的作者個數：
queryResult=Book.objects .filter(title__startswith="Py") .annotate(num_authors=Count('authors'))(4) 統計不止一個作者的圖書：
queryResult=Book.objects .annotate(num_authors=Count('authors')) .filter(num_authors__gt=1)(5) 根據一本圖書作者數量的多少對查詢集 QuerySet進行排序:
Book.objects.annotate(num_authors=Count('authors')).order_by('num_authors')(6) 查詢各個作者出的書的總價格:
# 按author表的所有欄位 group by queryResult=Author.objects .annotate(SumPrice=Sum("book__price")) .values_list("name","SumPrice") print(queryResult)六、F查詢和Q查詢
1、F查詢
在上面所有的例子中，我們構造的過濾器都只是將欄位值與某個常量做比較。如果我們要對兩個欄位的值做比較，那該怎麼做呢？
Django 提供 F() 來做這樣的比較。F() 的實例可以在查詢中引用欄位，來比較同一個 model 實例中兩個不同欄位的值。
# 查詢評論數大於收藏數的書籍 from django.db.models import F Book.objects.filter(commnetNum__lt=F('keepNum'))Django 支援 F() 對象之間以及 F() 對象和常數之間的加減乘除和取模的操作。
# 查詢評論數大於收藏數2倍的書籍 Book.objects.filter(commnetNum__lt=F('keepNum')*2)修改操作也可以使用F函數,比如將每一本書的價格提高30元：
Book.objects.all().update(price=F("price")+30)2、Q查詢
filter() 等方法中的關鍵字參數查詢都是一起進行「AND」 的。 如果你需要執行更複雜的查詢（例如OR 語句），你可以使用Q 對象。
from django.db.models import Q Q(title__startswith='Py')Q 對象可以使用Q和|操作符組合起來。當一個操作符在兩個Q 對象上使用時，它產生一個新的Q 對象。
bookList=Book.objects.filter(Q(authors__name="yuan")|Q(authors__name="egon"))等同於下面的SQL WHERE 子句：
WHERE name ="yuan" OR name ="egon"你可以組合&和|操作符以及使用括弧進行分組來編寫任意複雜的Q 對象。同時，Q 對象可以使用~ 操作符取反，這允許組合正常的查詢和取反(NOT) 查詢：
bookList=Book.objects.filter(Q(authors__name="yuan") & ~Q(publishDate__year=2017)).values_list("title")查詢函數可以混合使用Q 對象和關鍵字參數。所有提供給查詢函數的參數（關鍵字參數或Q 對象）都將"AND」在一起。但是，如果出現Q 對象，它必須位於所有關鍵字參數的前面。例如：
bookList=Book.objects.filter(Q(publishDate__year=2016) | Q(publishDate__year=2017), title__icontains="python" )