ORM对象关系映射

一.ORM 的特征

映射关系：

• 数据表 ----- 类
• 数据行 ----- 对象
• 字段 ----- 属性

目的：

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，换言之，就是用面向对象的方式去操作数据库的创建表以及增删改查等操作。

优点：

1. ORM使得我们的通用数据库交互变得简单易行，而且完全不用考虑复杂的SQL语句。快速开发，由此而来。
2. 可以避免一些新手程序猿写 sql 语句带来的性能问题。

缺点：

1. ORM 库不是轻量级工具，需要花很多精力学习和设置。
2. 对于复杂的查询，ORM 要么是无法表达，要么是性能不如原生的 SQL。
3. ORM 抽象掉了数据库层，开发者无法了解底层的数据库操作，也无法定制一些特殊的 SQL。

模型之间三种关系:

1. 一对一：实质就是在主外键（author_id就是foreign key）的关系基础上，给外键加了一个UNIQUE＝True的属性；
2. 一对多：就是主外键关系（foreign key）；
3. 多对多：(ManyToManyField) 自动创建第三张表(当然我们也可以自己创建第三张表：两个foreign key)。

作用：

1. 操作数据表（创建，修改，删除表）
2. 操作数据行（增删改查）

二. ORM操作MySQL步骤

1. 在MySQL上创建数据库

2. 利用pymysql连接数据库

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 's4day70db',    #你的数据库名称
        'USER': 'root',   #你的数据库用户名
        'PASSWORD': '123456', #你的数据库密码
        'HOST': 'localhost',  #你的数据库主机，留空默认为localhost
        'PORT': '3306', #你的数据库端口
    }
}

3. 修改__init__.py

import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

4. 在app01的models中创建类，生成表

from django.db import models

# Create your models here.
class UserInfo(models.Model):
    nid = models.BigAutoField(primary_key=True)
    username = models.CharField(max_length=32)
    password = models.CharField(max_length=64)

5. 注册app

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'app01.apps.App01Config',
    'app01',
]

6. 同步数据库

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

7. 外键

class UserType(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32)
    fo = models.ForeignKey('Foo',on_delete=models.CASCADE)

扩展：修改表之后常见‘ 报错 ’

You are trying to add a non-nullable field 'tele' to publisher without a default; we can't do that (the database needs something
 to populate existing rows).
Please select a fix:
 1) Provide a one-off default now (will be set on all existing rows with a null value for this column)
 2) Quit, and let me add a default in models.py
Select an option:

这个报错：因为表创建好之后，新增字段没有设置默认值，或者原来表中字段设置了不能为空参数，修改后的表结构和目前的数据冲突导致；

模型常用的字段类型参数 :

<1> CharField
        #字符串字段, 用于较短的字符串.
        #CharField 要求必须有一个参数 maxlength, 用于从数据库层和Django校验层限制该字段所允许的最大字符数.

<2> IntegerField
       #用于保存一个整数.

<3> FloatField
        # 一个浮点数. 必须 提供两个参数:
        #        # 参数    描述
        # max_digits    总位数(不包括小数点和符号)
        # decimal_places    小数位数
                # 举例来说, 要保存最大值为 999 (小数点后保存2位),你要这样定义字段:
                #                # models.FloatField(..., max_digits=5, decimal_places=2)
                # 要保存最大值一百万(小数点后保存10位)的话,你要这样定义:
                #                # models.FloatField(..., max_digits=19, decimal_places=10)
                # admin 用一个文本框(<input type="text">)表示该字段保存的数据.

<4> AutoField
        # 一个 IntegerField, 添加记录时它会自动增长. 你通常不需要直接使用这个字段; 
        # 自定义一个主键：my_id=models.AutoField(primary_key=True)
        # 如果你不指定主键的话,系统会自动添加一个主键字段到你的 model.

<5> BooleanField
        # A true/false field. admin 用 checkbox 来表示此类字段.

<6> TextField
        # 一个容量很大的文本字段.
        # admin 用一个 <textarea> (文本区域)表示该字段数据.(一个多行编辑框).

<7> EmailField
        # 一个带有检查Email合法性的 CharField,不接受 maxlength 参数.

<8> DateField
        # 一个日期字段. 共有下列额外的可选参数:
        # Argument    描述
        # auto_now    当对象被保存时,自动将该字段的值设置为当前时间.通常用于表示 "last-modified" 时间戳.
        # auto_now_add    当对象首次被创建时,自动将该字段的值设置为当前时间.通常用于表示对象创建时间.
        #（仅仅在admin中有意义...)

<9> DateTimeField
        #  一个日期时间字段. 类似 DateField 支持同样的附加选项.

<10> ImageField
        # 类似 FileField, 不过要校验上传对象是否是一个合法图片.
# 它有两个可选参数:height_field和width_field,
        # 如果提供这两个参数,则图片将按提供的高度和宽度规格保存.     
<11> FileField
     # 一个文件上传字段.
     #要求一个必须有的参数: upload_to, 一个用于保存上载文件的本地文件系统路径. 这个路径必须包含 strftime #formatting, 
     #该格式将被上载文件的 date/time 
     #替换(so that uploaded files don't fill up the given directory).
     # admin 用一个<input type="file">部件表示该字段保存的数据(一个文件上传部件) .

     #注意：在一个 model 中使用 FileField 或 ImageField 需要以下步骤:
            #（1）在你的 settings 文件中, 定义一个完整路径给 MEDIA_ROOT 以便让 Django在此处保存上传文件. 
            # (出于性能考虑,这些文件并不保存到数据库.) 定义MEDIA_URL 作为该目录的公共 URL. 要确保该目录对 
            #  WEB服务器用户帐号是可写的.
            #（2） 在你的 model 中添加 FileField 或 ImageField, 并确保定义了 upload_to 选项,以告诉 Django
            # 使用 MEDIA_ROOT 的哪个子目录保存上传文件.你的数据库中要保存的只是文件的路径(相对于 MEDIA_ROOT). 
            # 出于习惯你一定很想使用 Django 提供的 get_<#fieldname>_url 函数.举例来说,如果你的 ImageField 
            # 叫作 mug_shot, 你就可以在模板中以 {{ object.#get_mug_shot_url }} 这样的方式得到图像的绝对路径.

<12> URLField
      # 用于保存 URL. 若 verify_exists 参数为 True (默认), 给定的 URL 会预先检查是否存在( 即URL是否被有效装入且没有返回404响应).
      # admin 用一个 <input type="text"> 文本框表示该字段保存的数据(一个单行编辑框)

<13> NullBooleanField
       # 类似 BooleanField, 不过允许 NULL 作为其中一个选项. 推荐使用这个字段而不要用 BooleanField 加 null=True 选项
       # admin 用一个选择框 <select> (三个可选择的值: "Unknown", "Yes" 和 "No" ) 来表示这种字段数据.

<14> SlugField
       # "Slug" 是一个报纸术语. slug 是某个东西的小小标记(短签), 只包含字母,数字,下划线和连字符.#它们通常用于URLs
       # 若你使用 Django 开发版本,你可以指定 maxlength. 若 maxlength 未指定, Django 会使用默认长度: 50.  #在
       # 以前的 Django 版本,没有任何办法改变50 这个长度.
       # 这暗示了 db_index=True.
       # 它接受一个额外的参数: prepopulate_from, which is a list of fields from which to auto-#populate 
       # the slug, via JavaScript,in the object's admin form: models.SlugField
       # (prepopulate_from=("pre_name", "name"))prepopulate_from 不接受 DateTimeFields.

<15> XMLField
        #一个校验值是否为合法XML的 TextField,必须提供参数: schema_path, 它是一个用来校验文本的 RelaxNG schema #的文件系统路径.

<16> FilePathField
        # 可选项目为某个特定目录下的文件名. 支持三个特殊的参数, 其中第一个是必须提供的.
        # 参数    描述
        # path    必需参数. 一个目录的绝对文件系统路径. FilePathField 据此得到可选项目. 
        # Example: "/home/images".
        # match    可选参数. 一个正则表达式, 作为一个字符串, FilePathField 将使用它过滤文件名.  
        # 注意这个正则表达式只会应用到 base filename 而不是
        # 路径全名. Example: "foo.*\.txt^", 将匹配文件 foo23.txt 却不匹配 bar.txt 或 foo23.gif.
        # recursive可选参数.要么 True 要么 False. 默认值是 False. 是否包括 path 下面的全部子目录.
        # 这三个参数可以同时使用.
        # match 仅应用于 base filename, 而不是路径全名. 那么,这个例子:
        # FilePathField(path="/home/images", match="foo.*", recursive=True)
        # ...会匹配 /home/images/foo.gif 而不匹配 /home/images/foo/bar.gif

<17> IPAddressField
        # 一个字符串形式的 IP 地址, (i.e. "24.124.1.30").
<18># CommaSeparatedIntegerField
        # 用于存放逗号分隔的整数值. 类似 CharField, 必须要有maxlength参数.

Field重要参数 :

 	<1> null ： 数据库中字段是否可以为空

    <2> blank： Admin中是否允许用户输入为空

    <3> default：数据库中字段的默认值

    <4> editable：如果为假，admin模式下将不能改写。缺省为真

    <5> primary_key：设置主键，如果没有设置django创建表时会自动加上：
        id = meta.AutoField('ID', primary_key=True)
        primary_key=True implies blank=False, null=False and unique=True. Only one
        primary key is allowed on an object.

    <6> unique：数据唯一

    <7> verbose_name　　Admin中字段的显示名称

    <8> validator_list：有效性检查。非有效产生 django.core.validators.ValidationError 错误

    <9> db_column，db_index 如果为真将为此字段创建索引

    <10>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’),)
                gender = models.CharField(max_length=2,choices = SEX_CHOICES)

ORM查询操作

1. all()：查询所有结果，返回QuerySet对象
2. get()：返回与所给筛选条件相匹配的对象，返回结果有且只有一个，如果符合筛选条件的对象超过一个或者没有都会抛出错误，返回单个对象
3. filter()：返回所有符合条件的对象，返回QuerySet对象
4. exclude()：返回所有不符合条件的对象，返回QuerySet对象
5. values(‘字段’)：拿到对象指定的字段和字段的值，返回的是一个字典序列，返回QuerySet对象
6. values_list(‘字段’)：拿到对象指定的字段的值，返回的是一个元组序列，返回QuerySet对象
7. order_by()：对查询结果排序，默认升序，字段前加负号则为降序，返回QuerySet对象
   order_by(‘age’,’-pid’)：先按age字段升序排列，再按pid字段降序排列
8. reverse()：对查询结果反向排序，只能对已经排序的QuerySet进行反转，返回QuerySet对象
9. distinct()：对查询结果进行去重，完全相同的内容才能去重，返回QuerySet对象
10. count()：计数，返回数据库中匹配查询的对象数量，返回数字
11. first()：返回第一条记录，即取第一个元素，没有返回None，返回单个对象
12. last()：返回最后一条记录，即取最后一个元素，没有返回None，返回单个对象
13. exist()：判断查询的数据是否存在，存在返回True，否则返回False，返回布尔值

QuerySet对象

特点：

• 可迭代
• 可切片

# objs=models.Book.objects.all()#[obj1,obj2,ob3...]

# QuerySet:   可迭代
    # for obj in objs:#每一obj就是一个行对象
    #     print("obj:",obj)
    
# QuerySet:  可切片
    # print(objs[1])
    # print(objs[1:4])
    # print(objs[::-1])

单表查询的双下划线

# 1.条件判断，相当于SQL中的 where
#   __gt：大于
#       ret = models.Person.objects.filter(pk__gt=1)
#           获取pk大于1的
#   __lt：小于
#       ret = models.Person.objects.filter(pk__lt=3)
#           获取pk小于3的
#   __gte：大于等于
#       ret = models.Person.objects.filter(pk__gte=1)
#           获取pk大于等于1的
#   __lte：小于等于
#       ret = models.Person.objects.filter(pk__lte=3)
#           获取pk小于等于3的
# 2.__range：范围查询，相当于SQL的between...and...
#       ret = models.Person.objects.filter(pk__range=[1,3])
#           获取pk范围是1到3的
# 3.__in：成员判断
#       ret = models.Person.objects.filter(pk__in=[1,3])
#           获取pk等于1、3的，相当于SQL的 in
#       ret = models.Person.objects.exclude(pk__in=[1,3])
#           获取pk不等于1和3的，相当于SQL的 not in
# 4.模糊查询：相当于SQL的 like 和正则匹配
#       __contains：模糊查询
#           ret = models.Person.objects.filter(name__contains='A')
#               获取name字段的值包含'A'的
#       __icontains：在contains的基础上，对条件中的字母大小写不敏感
#           ret = models.Person.objects.filter(name__icontains='A')
#               获取name字段的值包含'A'或'a'的，忽略大小写
# 5.判断以...开头/结尾
#       __startswith：以...开头
#           ret = models.Person.objects.filter(name__startswith='A')
#               获取name字段的值以'A'开头的
#       __istartswith：在startswith的基础上，对条件中的字母大小写不敏感
#           ret = models.Person.objects.filter(name__istartswith='A')
#               获取name字段的值以'A'或'a'开头的，忽略大小写
#       __endswith：以...结尾
#           ret = models.Person.objects.filter(name__endswith='A')
#               获取name字段的值以'A'结尾的
#       __iendswith：在endswith的基础上，对条件中的字母大小写不敏感
#           ret = models.Person.objects.filter(name__iendswith='A')
#               获取name字段的值以'A'或'a'结尾的，忽略大小写
# 6.__year：判断日期年份
#       ret = models.Person.objects.filter(birth__year='2019')
#           获取birth字段的值的年份是2019的
#       __year只能筛选年份，如果要筛选年月日，使用contains：模糊查询
#           ret = models.Person.objects.filter(birth__contains='2018-06-24')
#               获取birth字段的值是2018-06-24的
# 7.__isnull：查询与null的项
#       __isnull = True：查询值是null的
#           ret = models.Person.objects.filter(phone__isnull=True)
#               获取phone字段的值是null的
#       __isnull = False：查询值不是null的

三. ORM表的操作

3.1 增(create, save)

from app01.models import *

    #create方式一:   Author.objects.create(name='Alvin')

    #create方式二:   Author.objects.create(**{"name":"alex"})

    #save方式一:     author=Author(name="alvin")
                    author.save()

    #save方式二:     author=Author()
                    author.name="alvin"
                    author.save()

3.2 删

单表删除(delete)

Book.objects.filter(id=1).delete()

多对多删除(remove, clear)

#正向
book = models.Book.objects.filter(id=1)

#删除第三张表中和女孩1关联的所有关联信息
book.author.clear()        #清空与book中id=1 关联的所有数据
book.author.remove(2)  #可以为id
book.author.remove(*[1,2,3,4])     #可以为列表,前面加*

#反向
author = models.Author.objects.filter(id=1)
author.book_set.clear() #清空与boy中id=1 关联的所有数据

3.3 改

单表修改(update, save)

# update:
	models.Book.objects.filter(id=3).update(title="PHP")
# sql : UPDATE "app01_book" SET "title" = 'PHP' WHERE "app01_book"."id" = 3;

# save:
	obj=models.Book.objects.filter(id=3)[0]
    obj.title="Python"
    obj.save()

多对多修改(add)

obj=Book.objects.filter(id=1)[0]
author=Author.objects.filter(id__gt=2)

obj.author.clear()
obj.author.add(*author)

3.4 查

对象查询：

# 正向查找
    ret1=models.Book.objects.first()
    print(ret1.title)
    print(ret1.price)
    print(ret1.publisher)
    print(ret1.publisher.name)  #因为一对多的关系所以ret1.publisher是一个对象,而不是一个queryset集合

# 反向查找
    ret2=models.Publish.objects.last()
    print(ret2.name)
    print(ret2.city)

单表条件查询

#    models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1)   # 获取id大于1 且 小于10的值
#
#    models.Tb1.objects.filter(id__in=[11, 22, 33])   # 获取id等于11、22、33的数据
#    models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11, 22, 33])  # not in
#
#    models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")
#    models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感
#
#    models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2])   # 范围bettwen and

多表条件关联查询

正向查找(条件)

      #正向查找(条件)之 一对多
      ret4=models.Book.objects.filter(title='Python').values('publisher__city')
      print(ret4)  #[{'publisher__city': '北京'}]

      #正向查找(条件)之 多对多
      ret5=models.Book.objects.filter(title='Python').values('author__name')
      print(ret5)
      ret6=models.Book.objects.filter(author__name="alex").values('title')
      print(ret6)

      #注意
      #正向查找的publisher__city或者author__name中的publisher,author是book表中绑定的字段
      #一对多和多对多在这里用法没区别

# 反向查找(条件)

    #反向查找之 一对多:
    ret8=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('name')
    print(ret8)#[{'name': '人大出版社'}]  注意,book__title中的book就是Publisher的关联表名

    ret9=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('book__authors')
    print(ret9)#[{'book__authors': 1}, {'book__authors': 2}]

    #反向查找之 多对多:
    ret10=models.Author.objects.filter(book__title='Python').values('name')
    print(ret10)#[{'name': 'alex'}, {'name': 'alvin'}]

    #注意
    #正向查找的book__title中的book是表名Book
    #一对多和多对多在这里用法没区别

四.ORM 中所有的方法

• all(): 查询所有结果

• filter(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件相匹配的对象。获取不到返回None

• get(**kwargs): 返回与所给筛选条件相匹配的对象，返回结果有且只有一个。获取不到会抛异常如果符合筛选条件的对象超过一个或者没有都会抛出错误。

• exclude(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件不匹配的对象

• order_by(*field): 对查询结果排序

• reverse(): 对查询结果反向排序

• count(): 返回数据库中匹配查询(QuerySet)的对象数量。

• first(): 返回第一条记录

• last(): 返回最后一条记录

• exists(): 如果QuerySet包含数据，就返回True，否则返回False

• values(*field): 返回一个ValueQuerySet——一个特殊的QuerySet，运行后得到的并不是一系 model的实例化对象，而是一个可迭代的字典序列 values_list(*field): 它与values()非常相似，它返回的是一个元组序列，values返回的是一个字典序列

• distinct(): 从返回结果中剔除重复纪录