HelloDjango 第 04 篇：Django 遷移、操作資料庫

2019 年 10 月 3 日
筆記

文中涉及的示例程式碼，已同步更新到 HelloGitHub-Team 倉庫

我們已經編寫了部落格資料庫模型的程式碼，但那還只是 Python 程式碼而已，django 還沒有把它翻譯成資料庫語言，因此實際上這些資料庫表還沒有真正的在資料庫中創建。

遷移資料庫

為了讓 django 完成翻譯，創建好這些資料庫表，我們再一次請出我的工程管理助手 manage.py。切換到 manage.py 文件所在的目錄（項目根目錄）下，分別運行 pipenv run python manage.py makemigrations 和 pipenv run python manage.py migrate 命令：

> pipenv run python manage.py makemigrations  Migrations for 'blog':    blogmigrations001_initial.py      - Create model Category      - Create model Tag      - Create model Post    > pipenv run python manage.py migrate  Operations to perform:    Apply all migrations: admin, auth, blog, 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 admin.0003_logentry_add_action_flag_choices... 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 auth.0010_alter_group_name_max_length... OK    Applying auth.0011_update_proxy_permissions... OK    Applying blog.0001_initial... OK    Applying sessions.0001_initial... OK

當我們執行了 python manage.py makemigrations 後，django 在 blog 應用的 migrations 目錄下生成了一個 0001_initial.py 文件，這個文件是 django 用來記錄我們對模型做了哪些修改的文件。目前來說，我們在 models.py 文件里創建了 3 個模型類，django 把這些變化記錄在了 0001_initial.py 里。

不過此時還只是告訴了 django 我們做了哪些改變，為了讓 django 真正地為我們創建資料庫表，接下來又執行了 python manage.py migrate 命令。django 通過檢測應用中 migrations 目錄下的文件，得知我們對資料庫做了哪些操作，然後它把這些操作翻譯成資料庫操作語言，從而把這些操作作用於真正的資料庫。

你可以看到命令的輸出除了 Applying blog.0001_initial… OK 外，django 還對其它文件做了操作。這是因為除了我們自己建立的 blog 應用外，django 自身還內置了很多應用，這些應用本身也是需要存儲數據的。可以在 settings.py 的 INSTALLED_APP 設置里看到這些應用，當然我們目前不必關心這些。

blogproject/settings.py    INSTALLED_APPS = [      'django.contrib.admin',      'django.contrib.auth',      'django.contrib.contenttypes',      'django.contrib.sessions',      'django.contrib.messages',      'django.contrib.staticfiles',      'blog',  ]

對於了解資料庫語言的人，你可以運行下面的命令看看 django 究竟為我們做了什麼：

> pipenv run python manage.py sqlmigrate blog 0001

你將看到輸出了經 django 翻譯後的資料庫表創建語句，這有助於你理解 django ORM 的工作機制。

選擇資料庫版本

我們沒有安裝任何的資料庫軟體，django 就幫我們遷移了資料庫。這是因為我們使用了 Python 內置的 SQLite3 資料庫。

SQLite3 是一個十分輕巧的資料庫，它僅有一個文件。你可以看一到項目根目錄下多出了一個 db.sqlite3 的文件，這就是 SQLite3 資料庫文件，django 部落格的數據都會保存在這個資料庫文件里。

django 在 settings.py 里為我們做了一些默認的資料庫配置：

blogproject/settings.py    ## 其它配置選項...  DATABASES = {      'default': {          'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',          'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),      }  }  ## 其它配置選項...

可以看到默認的資料庫引擎就是使用的 SQLite3。

當然一些人傾向於使用 MySQL 等大型資料庫，至於 django 如何配置 MySQL 這裡就不贅述了，你可以自行使用搜索引擎或者查閱 django 的官方文檔解決。對於一個小型部落格而言，SQLite3 資料庫足以勝任。

用 django 的方式操作資料庫

資料庫最主要的操作就是往裡面存入數據、從中取出數據、修改已保存的數據和刪除不再需要的數據（合稱 CURD）。和創建資料庫表一樣，django 為這些操作提供了一整套方法，從而把我們從資料庫語言中解放出來。我們不用學習如何利用資料庫語言去完成這些操作，只要簡單地調用幾個 Python 函數就可以滿足我們的需求。

存數據

先在命令行中來探索一下這些函數，感受一下如何用 django 的方式來操作資料庫。在 manage.py 所在目錄下運行 pipenv run python manage.py shell 命令：

> pipenv run python manage.py shell  Python 3.6.4 (v3.6.4:d48eceb, Dec 19 2017, 06:54:40) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32  Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.  (InteractiveConsole)  >>>

這打開了一個互動式命令行。

首先我們來創建一個分類和一個標籤：

>>> from blog.models import Category, Tag, Post  >>> c = Category(name='category test')  >>> c.save()  >>> t = Tag(name='tag test')  >>> t.save()

我們首先導入 3 個之前寫好的模型類，然後實例化了一個 Category 類和一個 Tag 類，為他們的屬性 name 賦了值。為了讓 django 把這些數據保存進資料庫，調用實例的 save 方法即可。

再創建一篇文章試試，但創建文章之前，我們需要先創建一個 User，用於指定文章的作者。創建 User 的命令 django 已經幫我們寫好了，依然是通過 manage.py 來運行。首先按住 Ctrl + c 退出命令交互欄（一次退不出就連續多按幾次），運行 pipenv run python manage.py createsuperuser 命令並根據提示創建用戶：

> pipenv run python manage.py createsuperuser  Username (leave blank to use '[email protected]'): myuser  Email address: [email protected]  Password:  Password (again):  Superuser created successfully.

運行 python manage.py createsuperuser 開始創建用戶，之後會提示你輸入用戶名、郵箱、密碼和確認密碼，按照提示輸入即可。注意一點的是密碼輸入過程中不會有任何字元顯示，不要誤以為你的鍵盤出問題了，正常輸入即可。最後出現 Superuser created successfully. 說明用戶創建成功了。

再次運行 python manage.py shell 進入 Python 命令交互欄，開始創建文章：

>>> from blog.models import Category, Tag, Post  >>> from django.utils import timezone  >>> from django.contrib.auth.models import User    >>> user = User.objects.get(username='myuser')  >>> c = Category.objects.get(name='category test')    >>> p = Post(title='title test', body='body test', created_time=timezone.now(), modified_time=timezone.now(), category=c, author=user)  >>> p.save()

由於我們重啟了 shell，因此需要重新導入了 Category、Tag、Post 以及 User。我們還導入了一個 django 提供的輔助模組 timezone，這是因為我們需要調用它的 now() 方法為 created_time 和 modified_time 指定時間，容易理解 now 方法返回當前時間。然後我們根據用戶名和分類名，通過 get 方法取出了存在資料庫中的 User 和 Category（取數據的方法將在下面介紹）。接著我們為文章指定了 title、body 、created_time、modified_time值，並把它和前面創建的 Category 以及 User 關聯了起來。允許為空 excerpt、tags 我們就沒有為它們指定值了。

注意：

我們這裡使用 get 方法根據 Category 的 name 屬性的值獲取分類的一條記錄。Category.objects.get(name='category test') 的含義是從資料庫中取出 name 的值為 category test 的分類記錄。確保資料庫中只有一條值為 category test 的記錄，否則 get 方法將返回一個 MultipleObjectsReturned 異常。如果你不小心已經存了多條記錄，請刪掉多餘的記錄。如何刪除數據請看下文。

取數據

數據已經存入資料庫了，現在要把它們取出來看看：

>>> Category.objects.all()  <QuerySet [<Category: Category object>]>  >>> Tag.objects.all()  <QuerySet [<Tag: Tag object>]>  >>> Post.objects.all()  <QuerySet [<Post: Post object>]>  >>>

objects 是我們的模型管理器，它為我們提供一系列從資料庫中取數據方法，這裡我們使用了 all 方法，表示我們要把對應的數據全部取出來。可以看到 all 方法都返回了數據，這些數據應該是我們之前存進去的，但是顯示的字元串有點奇怪，無法看出究竟是不是我們之前存入的數據。為了讓顯示出來的數據更加人性化一點，我們為 3 個模型分別增加一個 __str__ 方法：

blog/models.py    class Category(models.Model):      ...        def __str__(self):          return self.name    class Tag(models.Model):      ...        def __str__(self):          return self.name    class Post(models.Model):      ...        def __str__(self):          return self.title

定義好 __str__ 方法後，解釋器顯示的內容將會是 __str__ 方法返回的內容。這裡 Category 返回分類名 name ，Tag 返回標籤名，而 Post 返回它的 title。

先按 Ctrl + c 退出 Shell，再重新運行 python manage.py shell 進入 Shell。

>>> from blog.models import Category, Tag, Post  >>> Category.objects.all()  <QuerySet [<Category: category test>]>    >>> Tag.objects.all()  <QuerySet [<Tag: tag test>]>    >>> Post.objects.all()  <QuerySet [<Post: title test>]>    >>> Post.objects.get(title='title test')  <Post: title test>

可以看到返回的是我們之前存入的數據。

此外我們在創建文章時提到了通過 get 方法來獲取數據，這裡 all 方法和 get 方法的區別是：all 方法返回全部數據，是一個類似於列表的數據結構（QuerySet）；而 get 返回一條記錄數據，如有多條記錄或者沒有記錄，get 方法均會拋出相應異常。

改數據

嘗試修改數據：

>>> c = Category.objects.get(name='category test')  >>> c.name = 'category test new'  >>> c.save()  >>> Category.objects.all()  <QuerySet [<Category: test category new>]>

首先通過 get 方法根據分類名 name 獲取值為 category test 到分類，修改它的 name 屬性為新的值 category test new，然後調用 save 方法把修改保存到資料庫，之後可以看到資料庫返回的數據已經是修改後的值了。Tag、Post 的修改也一樣。

刪數據

刪除掉數據：

>>> p = Post.objects.get(title='title test')  >>> p  <Post: title test>  >>> p.delete()  (1, {'blog.Post_tags': 0, 'blog.Post': 1})  >>> Post.objects.all()  <QuerySet []>

先根據標題 title 的值從資料庫中取出 Post，保存在變數 p 中，然後調用它的delete 方法，最後看到 Post.objects.all() 返回了一個空的 QuerySet（類似於一個列表），表明資料庫中已經沒有 Post，Post 已經被刪除了。

這就是 django 對資料庫增、刪、改、查的操作。除了上述演示的方法外，django 還為我們提供了大量其它的方法，這些方法有一部分會在教程中使用，用到時我會講解它們的用法。但以後你開發自己的項目時，你就需要通過閱讀 django 的官方文檔來了解有哪些方法可用以及如何使用它們。