精通Python（39）

深入模型

在上一个章节中，我们提到了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（的表示），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，而关系型数据库在过去和当下都是持久化的首选方案，下面我们通过完成一个投票项目来讲解和模型相关的知识点。投票项目的首页会展示某在线教育平台所有的学科；点击学科可以查看到该学科的老师及其信息；用户登录后在查看老师的页面为老师投票，可以投赞成票和反对票；未登录的用户可以通过登录页进行登录；尚未注册的用户可以通过注册页输入个人信息进行注册。在这个项目中，我们使用MySQL数据库来实现数据持久化操作。

创建项目和应用

我们首先创建Django项目vote并为其添加虚拟环境和依赖项。接下来，在项目下创建名为polls的应用和保存模板页的文件夹tempaltes，项目文件夹的结构如下所示。

根据上面描述的项目需求，我们准备了四个静态页面，分别是展示学科的页面subjects.html，显示学科老师的页面teachers.html，登录页面login.html，注册页面register.html，稍后我们会将静态页修改为Django项目所需的模板页。

配置关系型数据库MySQL

1. 在MySQL中创建数据库，创建用户，授权用户访问该数据库。

   create database vote default charset utf8;
   create user 'hellokitty'@'%' identified by 'Hellokitty.618';
   grant all privileges on vote.* to 'hellokitty'@'%';
   flush privileges;
   

2. 在MySQL中创建保存学科和老师信息的二维表（保存用户信息的表稍后处理）。

   use vote;
   
   -- 创建学科表
   create table `tb_subject`
   (
   	`no` integer auto_increment comment '学科编号',
       `name` varchar(50) not null comment '学科名称',
       `intro` varchar(1000) not null default '' comment '学科介绍',
       `is_hot` boolean not null default 0 comment '是不是热门学科',
       primary key (`no`)
   );
   -- 创建老师表
   create table `tb_teacher`
   (
       `no` integer auto_increment comment '老师编号',
       `name` varchar(20) not null comment '老师姓名',
       `sex` boolean not null default 1 comment '老师性别',
       `birth` date not null comment '出生日期',
       `intro` varchar(1000) not null default '' comment '老师介绍',
       `photo` varchar(255) not null default '' comment '老师照片',
       `gcount` integer not null default 0 comment '好评数',
       `bcount` integer not null default 0 comment '差评数',
       `sno` integer not null comment '所属学科',
       primary key (`no`),
       foreign key (`sno`) references `tb_subject` (`no`)
   );
   

3. 在虚拟环境中安装连接MySQL数据库所需的依赖项。

   pip install mysqlclient
   

   说明：如果因为某些原因无法安装mysqlclient三方库，可以使用它的替代品pymysql，pymysql是用纯Python开发的连接MySQL的Python库，安装更容易成功，但是需要在Django项目文件夹的__init__.py中添加如下所示的代码。

   import pymysql
   
   pymysql.install_as_MySQLdb()
   

   如果使用Django 2.2及以上版本，还会遇到PyMySQL跟Django框架的兼容性问题，兼容性问题会导致项目无法运行，需要按照GitHub上PyMySQL仓库Issues中提供的方法进行处理。总体来说，使用pymysql会比较麻烦，强烈建议大家首选安装mysqlclient。

4. 修改项目的settings.py文件，首先将我们创建的应用polls添加已安装的项目（INSTALLED_APPS）中，然后配置MySQL作为持久化方案。

   INSTALLED_APPS = [
       'django.contrib.admin',
       'django.contrib.auth',
       'django.contrib.contenttypes',
       'django.contrib.sessions',
       'django.contrib.messages',
       'django.contrib.staticfiles',
       'polls',
   ]
   
   DATABASES = {
       'default': {
           # 数据库引擎配置
           'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
           # 数据库的名字
           'NAME': 'vote',
           # 数据库服务器的IP地址（本机可以写localhost或127.0.0.1）
           'HOST': 'localhost',
           # 启动MySQL服务的端口号
           'PORT': 3306,
           # 数据库用户名和口令
           'USER': 'hellokitty',
           'PASSWORD': 'Hellokitty.618',
           # 数据库使用的字符集
           'CHARSET': 'utf8',
           # 数据库时间日期的时区设定
           'TIME_ZONE': 'Asia/Chongqing',
       }
   }
   

   在配置ENGINE属性时，常用的可选值包括：

   • 'django.db.backends.sqlite3'：SQLite嵌入式数据库。
   • 'django.db.backends.postgresql'：BSD许可证下发行的开源关系型数据库产品。
   • 'django.db.backends.mysql'：甲骨文公司经济高效的数据库产品。
   • 'django.db.backends.oracle'：甲骨文公司关系型数据库旗舰产品。

   其他的配置可以参考官方文档中数据库配置的部分。

5. Django框架提供了ORM来解决数据持久化问题，ORM翻译成中文叫“对象关系映射”。因为Python是面向对象的编程语言，我们在Python程序中使用对象模型来保存数据，而关系型数据库使用关系模型，用二维表来保存数据，这两种模型并不匹配。使用ORM是为了实现对象模型到关系模型的双向转换，这样就不用在Python代码中书写SQL语句和游标操作，因为这些都会由ORM自动完成。利用Django的ORM，我们可以直接将刚才创建的学科表和老师表变成Django中的模型类。

   python manage.py inspectdb > polls/models.py
   

   我们可以对自动生成的模型类稍作调整，代码如下所示。

   from django.db import models
   
   
   class Subject(models.Model):
       no = models.AutoField(primary_key=True, v