Python之路【第十九章】：Django 数据库对象关系映射

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Django ORM基本配置

到目前为止，当我们的程序涉及到数据库相关操作时，我们一般都会这么搞：

创建数据库，设计表结构和字段
使用 MySQLdb 来连接数据库，并编写数据访问层代码
业务逻辑层去调用数据访问层执行数据库操作

django为使用一种新的方式，即：关系对象映射（Object Relational Mapping，简称ORM），django中遵循 Code Frist 的原则，即：根据代码中定义的类来自动生成数据库表

1、修改project数据库配置（程序主目录下的settings.py文件）

默认连接数据库为本地文件sqlite3：

DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
}
}

更换为指定的mysql数据库：

DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
'NAME':'zyweb', #数据库名
'USER': 'root', #账号
'PASSWORD': 'zyw@123', #密码
'HOST': '192.168.28.129', #mysql数据库IP
'PORT': '3306', #对端端口
}
}

2、创建定义数据库表结构文件（对应app目录下的models.py文件）

生成一个简单的数据库表：

from django.db import models# Create your models here.class UserInfo(models.Model):
# 创建的表名名称为cmdb_userinfo
# 数据库默认创建id列自增主键
# 用户名列字符串类型字符长度
username = models.CharField(max_length=32) # max_length 字符长度
passwd = models.CharField(max_length=64)

把对应的app名称加入到settings.py文件配置里：

INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
'cmdb', # 系统会加载cmdb下的model.py文件
]

3、生成数据库表

执行下面命令：

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate # 生成数据表

查看数据库表详情：

注意：Django默认用的MysqlDB模块连接数据库，但在python3.x里面还没有这个模块，所有需要把连接数据库的模块改成pymsyql，修改project目录下的init.py文件

import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

4、数据库字段和字段参数

1、models.AutoField自增列 = int(11)
如果没有的话，默认会生成一个名称为 id 的列，如果要显示的自定义一个自增列，必须将给列设置为主键 primary_key=True。
2、models.CharField字符串字段
必须 max_length 参数
3、models.BooleanField布尔类型=tinyint(1)
不能为空，Blank=True
4、models.ComaSeparatedIntegerField用逗号分割的数字=varchar
继承CharField，所以必须 max_lenght 参数
5、models.DateField日期类型 date
对于参数，auto_now = True 则每次更新都会更新这个时间；auto_now_add 则只是第一次创建添加，之后的更新不再改变。
6、models.DateTimeField日期类型 datetime
同DateField的参数
7、models.Decimal十进制小数类型 = decimal
必须指定整数位max_digits和小数位decimal_places
8、models.EmailField字符串类型（正则表达式邮箱） =varchar
对字符串进行正则表达式
9、models.FloatField浮点类型 = double
10、models.IntegerField整形
11、models.BigIntegerField长整形
integer_field_ranges = {
'SmallIntegerField': (-32768, 32767),
'IntegerField': (-2147483648, 2147483647),
'BigIntegerField': (-9223372036854775808, 9223372036854775807),
'PositiveSmallIntegerField': (0, 32767),
'PositiveIntegerField': (0, 2147483647),
}
12、！models.IPAddressField字符串类型（ip4正则表达式）不再使用
13、models.GenericIPAddressField字符串类型（ip4和ip6是可选的）
参数protocol可以是：both、ipv4、ipv6
验证时，会根据设置报错
14、models.NullBooleanField允许为空的布尔类型
15、models.PositiveIntegerFiel正Integer
16、models.PositiveSmallIntegerField正smallInteger
17、models.SlugField减号、下划线、字母、数字
18、models.SmallIntegerField数字
数据库中的字段有：tinyint、smallint、int、bigint
19、models.TextField字符串=longtext
20、models.TimeField时间 HH:MM[:ss[.uuuuuu]]
21、models.URLField字符串，地址正则表达式
22、models.BinaryField二进制
23、models.ImageField 图片
24、models.FilePathField 文件

所有字段...

null -> db是否可以为空
default -> 默认值
primary_key -> 主键
db_column -> 列名
db_index -> 索引
unique -> 唯一索引
unique_for_date ->
unique_for_month
unique_for_year
auto_now -> 更新时，自动更新为当前时间
auto_now_add -> 创建时，自动生成时间
choices -> django admin中显示下拉框，避免连表查询
blank -> django admin是否可以为空
verbose_name -> django admin显示字段中文
editable -> django admin是否可以被编辑
error_messages -> 错误信息欠
help_text -> django admin提示
validators -> django
form, 自定义错误信息（欠）

所有字段参数...

5、DateTimeField 时区问题解决

在settings.py中设置：

TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai'USE_TZ = False

Django 数据库基本操作

1、增加数据

① 第一种方式（最常用）：

from cmdb import models
def ormadd(request):
models.UserInfo.objects.create(username="James",passwd="8888") return HttpResponse("ormadd")

② 第一种方式的另一种写法：

from cmdb import models
def ormadd(request):
dicts = {'username':"James",'passwd':"8888"}
models.UserInfo.objects.create(**dicts) return HttpResponse("ormadd")

③ 第二种方式：

from cmdb import models
def ormadd(request):
obj = models.UserInfo(username='root',passwd='123')
obj.save() return HttpResponse("ormadd")

2、查询数据

① 查询所有：

from cmdb import models
def ormselect(request):
result = models.UserInfo.objects.all()
print(result) # QuerySet类型列表里每个元素都是一个obj对象
# <QuerySet [<UserInfo: UserInfo object>, <UserInfo: UserInfo object>, <UserInfo: UserInfo object>]>
for row in result:
print(row.id,row.username,row.passwd)
# 1 James 8888
# 2 root 123
# 3 James 8888
return HttpResponse("ormselect")

② 查找指定字段：

from cmdb import models
def ormselect(request):
result = models.UserInfo.objects.filter(username='root') # filter()里可以用,分开表示and
if result:
for row in result:
print(row.id,row.username,row.passwd)
# 2 root 123 return HttpResponse("ormselect")

③ 获取查询第一条数据和统计匹配个数：

from cmdb import models
def ormselect(request):
obj = models.UserInfo.objects.filter(username='root').filter() # 获取匹配的第一条字段
c = models.UserInfo.objects.filter(username='root').count() # 获取匹配的字段个数 return HttpResponse("ormselect")

④ 比较值查询以及多条件查询：

models.User.objects.filter(id=1,name='root') # id等于1或者name等于root
models.User.objects.filter(id__gt=1,name='root') # id大于1
models.User.objects.filter(id__lt=1) # id小于1
models.User.objects.filter(id__gte=1) # id大等于
models.User.objects.filter(id__lte=1) # id小等于

⑤ 指定查询数据库某个字段的所有数据

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<p>项目组（对象） v1</p>
<ul>
{% for row in v1 %}
<li>{{ row.id }}-{{ row.caption }}-{{ row.code }}</li>
{% endfor %}
</ul>
<p>项目组（字典） v2</p>
<ul>
{% for row in v2 %}
<li>{{ row.id }}-{{ row.caption }}</li>
{% endfor %}
</ul>
<p>项目组（元组） v3</p>
<ul>
{% for row in v3 %}
<li>{{ row.0 }}-{{ row.1 }}</li>
{% endfor %}
</ul>
</body>
</html>

business.html

获取表单数据：

def business(request):
v1 = models.Business.objects.all()
print("v1",v1)
# v1 < QuerySet[ < Business: Business object >, < Business: Business object >,
# < Business: Business object >, < Business: Business object >] > v2 = models.Business.objects.all().values("id","caption")
print("v2",v2)
# v2 < QuerySet[{'caption': '运维', 'id': 1}, {'caption': '开发', 'id': 2}, {'caption': '销售', 'id': 3},
# {'caption': '市场', 'id': 4}] > v3 = models.Business.objects.all().values_list("id","caption")
print("v3",v3)
# v3 < QuerySet[(1, '运维'), (2, '开发'), (3, '销售'), (4, '市场')] > return render(request,'business.html',{'v1':v1,'v2':v2,'v3':v3})

注：values和values_list后不指定字段的话，获取的是所有的字段数据

3、删除数据

① 删除指定字段：

from cmdb import models
def ormdel(request):
models.UserInfo.objects.filter(id=3).delete() return HttpResponse("ormdel")

4、更新数据

① 更新指定字段：

from cmdb import models
def ormupdate(request):
models.UserInfo.objects.filter(id=2).update(passwd='99999') return HttpResponse("ormupdate")

② 更新所有数据字段：

from cmdb import models
def ormupdate(request):
models.UserInfo.objects.all().update(passwd='99999') return HttpResponse("ormupdate")

Django 数据库一对多操作

1、数据库表结构：

from django.db import models# Create your models here.class UserInfo(models.Model):
# 创建的表名名称为cmdb_userinfo
username = models.CharField(max_length=32)
passwd = models.CharField(max_length=64)
# 关联外键生成字段名为user_group_id
user_group = models.ForeignKey("UserGroup",to_field='uid',default=1) #关联usergroup表的uid字段默认为1class UserGroup(models.Model):
# 创建的表名名称为cmdb_usergroup
uid = models.AutoField(primary_key=True) #主键自增
caption = models.CharField(max_length=32,unique=True) #唯一索引
ctime = models.DateField(auto_now_add=True,null=True) #创建时生成时间
uptime = models.DateField(auto_now=True,null=True) #更新是自动更新时间

2、外键关联添加数据

from cmdb import models
def add(request):
ug_obj = models.UserGroup.objects.create(caption='外键数据添加') #把外键obj直接当参数传入
models.UserInfo.objects.create(username='James',passwd='123',user_group=ug_obj) return HttpResponse('OK')

3、外键关联表操作：

from cmdb import models
def ormadd(request):
models.UserInfo.objects.create(username="James",passwd="8888")
return HttpResponse("ormadd")
def ormgroup(request):
models.UserGroup.objects.create(caption="CEO")
return HttpResponse("ormgroup")def userinfo(request):
obj = models.UserInfo.objects.all().first()
# user_group_id 指定的是userinfo表里存的id号
print(obj.id,obj.username,obj.user_group_id)
# 1 James 1 # user_group 指定的是用户组obj对象
print(obj.user_group.uid,obj.user_group.caption)
# 1 CEO
return HttpResponse("userinfo")

4、跨表查询，神奇的双下划线__:

class Business(models.Model):
# id
caption = models.CharField(max_length=32)
code = models.CharField(max_length=32,null=True,default="SA")class Host(models.Model):
nid = models.AutoField(primary_key=True)
hostname = models.CharField(max_length=32,db_index=True)
ip = models.GenericIPAddressField(protocol="ipv4",db_index=True)
port = models.IntegerField()
b = models.ForeignKey(to="Business", to_field='id')

models.py

获取表单数据：

def home(request):
# b__capiton 通过双下划线直接跨表获取对应caption的数据
v2 = models.Host.objects.filter(nid__gt=0).values('nid','hostname','b_id','b__caption')
# < QuerySet[{'nid': 2, 'b__caption': '开发', 'hostname': '系统1', 'b_id': 2},
# {'nid': 3, 'b__caption': '销售','hostname': '系统2', 'b_id': 3}> return render(request, 'home.html')

5、**反向跨表查询

from django.db import models# Create your models here.class UserType(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)class User(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
pwd = models.CharField(max_length=32) u_type = models.ForeignKey(to="UserType", to_field='id')

models.py

① 从对象中取值user_set

from app01 import models
def index(request):
obj = models.UserType.objects.filter(id=1)
for item in obj:
print(item.id,item.name)
print(item.user_set) # 指定关联表类名
print(item.user_set.all())
print(item.user_set.values('name','pwd'))#1 技术部
#app01.User.None
#<QuerySet [<User: User object>, <User: User object>, <User: User object>]>
#<QuerySet [{'name': 'lzl5', 'pwd': '123456'}, {'name': 'lzl1', 'pwd': '123456'}, {'name': 'lzl2', 'pwd': '123456'}]> return HttpResponse('OK')

② 双下划线查询取值user__

# 反向查询
from app01 import models
def index(request):
obj = models.UserType.objects.all().values('name','user__name')
print(obj)
# < QuerySet[{'name': '技术部', 'user__name': 'lzl5'}, {'name': '技术部', 'user__name': 'lzl1'},
# {'name': '技术部','user__name': 'lzl2'}]> return HttpResponse('OK')

related_name=None, # 反向操作时，使用的字段名，用于代替【表名_set】如： obj.表名_set.all()
related_query_name=None, # 反向操作时，使用的连接前缀，用于替换【表名】如： models.UserGroup.objects.filter(表名__字段名=1).values('表名__字段名')

涉及到的参数

Django 数据库多对多操作

1、自定义创建关系表

class Host(models.Model):
nid = models.AutoField(primary_key=True)
hostname = models.CharField(max_length=32,db_index=True)
ip = models.GenericIPAddressField(protocol="ipv4",db_index=True)
port = models.IntegerField()
b = models.ForeignKey(to="Business", to_field='id') # 这里先忽略class Applications(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)class HostToAPP(models.Model):
# 可以自定义多种字段
hobj = models.ForeignKey(to='Host',to_field='nid')
aobj = models.ForeignKey(to='Applications',to_field='id')

创建数据：

HostToAPP.objects.create(hobj_id=1,aobj_id=2)

2、自动创建关系表

自动生成第三张关联表cmdb_applications_r;下面我们就来看看针对这种情况下，如何对表进行操作

① 增加

# 第三张表增加
obj = models.Application.objects.get(id=1)obj.r.add(1) # 创建id=1,nid=1
obj.r.add(2) # 创建id=1,nid=2
obj.r.add(2, 3, 4) # 创建id=1,nid=2、id=1,nid=3 、id=1,nid=4
obj.r.add(*[1, 2, 3, 4]) # 同上

② 删除

# 第三张表删除
obj = models.Application.objects.get(id=1)obj.r.remove(1) # 删除id=1,nid=1
obj.r.remove(2,4) # 删除id=1,nid=2、id=1,nid=4
obj.r.remove(*[1,2,3]) # 批量删obj.r.clear() # 所有id=1的关系删除

③ 更新

# 第三张表更新
obj = models.Application.objects.get(id=1)obj.r.set([3,5,7]) # 清空原来的id=1关系，创建id=1，nid=3；id=1，nid=5；id=3，nid=7
# 等同于执行obj.r.clear()再执行obj.r.add(*[3,5,7])

④ 查询

# 第三张表查询
obj = models.Application.objects.get(id=1)# 所有相关的主机对象“列表” QuerySet
obj.r.all() # 所有对应的Host对象

Django 练习

1、增删改查管理后台

主project项目路由关系：

from django.conf.urls import url,include
from django.contrib import adminurlpatterns = [
url(r'^admin/', admin.site.urls),
url(r'^cmdb/', include("app01.urls")),
url(r'^monitor/', include("app02.urls")),
]

urls.py

程序逻辑处理目录app01下的文件

from django.db import models# Create your models here.
# app01_userinfo
# class Foo:
# caption = models.CharField(max_length=32, unique=True)class UserGroup(models.Model):
uid = models.AutoField(primary_key=True)
caption = models.CharField(max_length=32,unique=True)
ctime = models.DateTimeField(auto_now_add=True, null=True)
uptime = models.DateTimeField(auto_now=True, null=True)
# f = models.ForeignKey('Foo')
#
# user_list = Userinfo.objects.all()
# for row in user_list:
# print(row.user_group_id)
# print(row.user_group.uid)
# print(row.user_group.caption)
class UserInfo(models.Model):
# id列，自增，主键
# 用户名列，字符串类型，指定长度
# 字符串、数字、时间、二进制
username = models.CharField(max_length=32,blank=True,verbose_name='用户名')
password = models.CharField(max_length=60, help_text='pwd')
email = models.CharField(max_length=60)
test = models.EmailField(max_length=19,null=True,error_messages={'invalid': '请输入密码'})
# user_group_id 数字
user_group = models.ForeignKey("UserGroup",to_field='uid') # (uid,catption,ctime,uptimew)
user_type_choices = (
(1, '超级用户'),
(2, '普通用户'),
(3, '普普通用户'),
)
user_type_id = models.IntegerField(choices=user_type_choices,default=1) # test = models.URLField(max_length=19,null=True)
# test = models.GenericIPAddressField()
# gender = models.CharField(max_length=60, null=True)

models.py

from django.conf.urls import url,include
from django.contrib import admin
from app01 import viewsurlpatterns = [
# url(r'^login/', views.login),
# url(r'^index/', views.index),
url(r'^user_info/', views.user_info),
url(r'^userdetail-(?P<nid>\d+)/', views.user_detail),
url(r'^userdel-(?P<nid>\d+)/', views.user_del),
url(r'^useredit-(?P<nid>\d+)/', views.user_edit),
# url(r'^orm/', views.orm),
]

urls.py

逻辑处理views.py文件：

from app01 import models
def user_info(request):
if request.method == "GET":
user_list = models.UserInfo.objects.all()
group_list = models.UserGroup.objects.all()
return render(request, 'user_info.html', {'user_list': user_list, "group_list": group_list})
elif request.method == 'POST':
u = request.POST.get('user')
p = request.POST.get('pwd')
models.UserInfo.objects.create(username=u,password=p)
return redirect('/cmdb/user_info/')def user_detail(request, nid):
obj = models.UserInfo.objects.filter(id=nid).first()
# 去单挑数据，如果不存在，直接报错
# models.UserInfo.objects.get(id=nid)
return render(request, 'user_detail.html', {'obj': obj})def user_del(request, nid):
models.UserInfo.objects.filter(id=nid).delete()
return redirect('/cmdb/user_info/')def user_edit(request, nid):
if request.method == "GET":
obj = models.UserInfo.objects.filter(id=nid).first()
return render(request, 'user_edit.html',{'obj': obj})
elif request.method == "POST":
nid = request.POST.get('id')
u = request.POST.get('username')
p = request.POST.get('password')
models.UserInfo.objects.filter(id=nid).update(username=u,password=p)
return redirect('/cmdb/user_info/')

templates下的html模板：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
<style>
body{
margin: 0;
}
.menu{
display: block;
padding: 5px; }
</style>
</head>
<body>
<div style="height: 48px;background-color: black;color: white">
张扬凌晨三点玩愤怒的小鸟
</div>
<div>
<div style="position: absolute;top:48px;bottom: 0;left: 0;width: 200px;background-color: brown;">
<a class="menu" href="/cmdb/user_info/">用户管理</a>
<a class="menu" href="/cmdb/user_group/">用户组管理</a>
</div>
<div style="position:absolute;top:48px;left: 210px;bottom: 0;right: 0;overflow: auto"> <h3>添加用户</h3>
<form method="POST" action="/cmdb/user_info/">
<input type="text" name="user" />
<input type="text" name="pwd" /> <select name="group_id">
{% for item in group_list %}
<option value="{{ item.uid }}">{{ item.caption }}</option>
{% endfor %}
</select> <input type="submit" value="添加"/>
</form> <h3>用户列表</h3>
<ul>
{% for row in user_list %}
<li>
<a href="/cmdb/userdetail-{{ row.id }}/">{{ row.username }}</a> |
<span> {{ row.user_group.caption }} </span>
<a href="/cmdb/userdel-{{ row.id }}/">删除</a> |
<a href="/cmdb/useredit-{{ row.id }}/">编辑</a>
</li>
{% endfor %}
</ul> </div> </div></body>
</html>

user_info.html

user_detail.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
<style>
body{
margin: 0;
}
.menu{
display: block;
padding: 5px; }
</style>
</head>
<body>
<div style="height: 48px;background-color: black;color: white">
张扬凌晨三点玩愤怒的小鸟
</div>
<div>
<div style="position: absolute;top:48px;bottom: 0;left: 0;width: 200px;background-color: brown;">
<a class="menu" href="/cmdb/user_info/">用户管理</a>
<a class="menu" href="/cmdb/user_group/">用户组管理</a>
</div>
<div style="position:absolute;top:48px;left: 210px;bottom: 0;right: 0;overflow: auto"> <h1>编辑用户</h1>
<form method="post" action="/cmdb/useredit-{{ obj.id }}/">
<input style="display: none" type="text" name="id" value="{{ obj.id }}" />
<input type="text" name="username" value="{{ obj.username }}" />
<input type="text" name="password" value="{{ obj.password }}"/>
<input type="submit" value="提交" />
</form> </div> </div></body>
</html>

user_edit.html

《第二十四章》

正文

Django ORM基本配置

Django 数据库基本操作

Django 数据库一对多操作

Django 数据库多对多操作

Django 练习

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