[Django] Django(三) 模型基础

Models概述

Model是Django中的模型层，用来构建和操纵Web应用的数据。
Django中使用ORM框架来操作数据库，因此不需要使用SQL语句对数据库进行操作，而是使用类和类的对象来进行数据库操作。
Django提供了model用来管理、构建应用程序的数据，model是数据单一的信息源，它包含数据库中存储的所有字段。简而言之，每个model映射一个数据库中的表。

由于Model这块主涉及到了数据库操作，django默认数据库为sqlite3，因此，先需要配置mysql数据库。
ORM技术：对象关系映射，实现了对象和数据库之间的映射，隐藏了数据访问的细节，不需要编写SQL语句,。

特点：

1.每个model都是继承于django.db.models.Model的Python类，因此需要导入该模块包：

from django.db import models

2.model中的每个属性都代表一个数据库字段

如何创建model

要创建一个model，只需在对应应用的model.py中，创建一个继承与models.Model的类，该类就代表数据库中的一张表，类中的每个属性代表数据库表中的字段：

from django.db import models

class Student(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=40)
    age = models.IntegerField(null=False)
    number = models.IntegerField(unique=True)

创建好model后，需要将该model映射成为数据库中对应的表，通过如下命令：

(.py3env) $ python manage.py makemigrations 
(.py3env) $ python manage.py migrate

此时说明在数据库中已经创建了一张表，表名格式为:应用名_model名，如该例中应用名为person,因此会生成person.student表，通过mysql查看表结构：

mysql> desc person_student;
+--------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field  | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+--------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| id     | int(11)     | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name   | varchar(40) | NO   |     | NULL    |                |
| age    | int(11)     | NO   |     | NULL    |                |
| number | int(11)     | NO   | UNI | NULL    |                |
+--------+-------------+------+-----+---------+----------------+
4 rows in set (0.00 sec)

掌握了最基本用法后，下面对模型中的字段进行总结。

Field 字段

Django中提供了许多定义model属性的字段，这些字段将会映射为数据库中对应的字段，也就是说，数据库表中存储的字段都是通过Model中来定义，在Model中，每个字段被定义为Model类的属性，如Student中的CharField，IntegerField…等等。

注意：字段定义不能和ModelAPI中已有的标识符重复，以免冲突；

字段类型(Field types)

Django中定义model时的每个字段类型都继承自Field类，常用的有如下几种：

CharField(max_length=None, **options)：对应数据库中的varchar类型
TextField(**options):存储大文本信息，对应数据库中的longtext类型
IntegerField(**options)：对应数据库中的int类型
DateTimeField():对应数据库中的datetime类型
FloatField():对应数据库中的double类型
ForeignKey():用于创建多对一关系表
ManyToManyField():用于创建多对多关系表
OneToOneField():用于创建一对多关系表

字段可选项(Field options)

每个字段中，可以传入一些成参数作为约束，常见字段选项有如下几种：

max_length:CharField字段中用于指定大小,如：

name = models.CharField(max_length=40) # varchar(40)

choices：一个给定的二元组，如果给定该字段，则该字段在后台管理中或者Form表单中将以复选框的形式供用户选择。如：

from django.db import models

class Person(models.Model):
    SHIRT_SIZES = (
        ('S', 'Small'),
        ('M', 'Medium'),
        ('L', 'Large'),
    )
    name = models.CharField(max_length=60)
    shirt_size = models.CharField(max_length=1, choices=SHIRT_SIZES)

null：如果设置为ture，则该字段可以存储空值，默认为False
blank：如果设置为ture，则该字段可以存储空值，默认为False

注意：这两者区别：null是和纯数据相关，null=True表示，该字段允许为NULL和空值”，null=False表示该字段不能为空；blank和验证相关，blank=true表示form验证时允许输入空值，blank=False表示需要一个值
default：字段默认存储的值
primary_key：如果设置为true，则该字段将会被设置为主键
默认情况下，Django为每个Model提供了如下字段用于创建一个自增主键：

id = models.AutoField(primary_key=True)

如果在定义model时，显示提供了primary_key=True，则Django不会提供自增主键了。

unique：如果设置为true，该字段在表中唯一的。
verbose_name:提供一个易读的字段名称，如果没有提供该字段，则默认为当前定义的filed字段名，并将下划线转为空格、小写转大写，指定该字段后，可以显式在后台系统中或者form表单中，如：

nickname = models.CharField(max_length=20,verbose_name=u'昵称')

字段名(Verbose field names )

除 ForeignKey, ManyToManyField and OneToOneField三种字段类型外，Django中的每个字段类型，都可以使用第一个位置参数来指定一个详细的字段名字，如果没有指定，则默认使用该字段属性名。

关系型数据库设计

Django提供了三种关系型数据库表的设计方式：

1.多一对一关系型

如学生和班级就是多对一关系，多个学生可以对应一个班级，但多个班级不能对应一个学生，通过ForeignKey字段定义。
ForeignKey(to, on_delete, **options)参数：
to:表示关联的model，
on_delete:当ForeignKey被引用的对象删除时，Django将会根据on_delete指定的参数进行SQL约束，CASCADE表示级联删除。
**options:当on_delete=SET_NULL时指定null=True，blank=True，或用来指定其他属性
这两个model创建如下：

from django.db.models import ForeignKey

class Student(models.Model):
    classroom = models.ForeignKey('classRoom', on_delete=models.CASCADE)
    name = models.CharField(max_length=40)
    age = models.IntegerField(null=False)
    number = models.IntegerField(unique=True)
    description = models.TextField()
    time = models.DateTimeField()
    avg_score = models.FloatField(default=0.0)


class classRoom(models.Model):
    member = models.IntegerField()
    head_teacher = models.CharField(max_length=40)

创建后，在学生表中会有一个班级表id字段作为外键。

2.多对多关系型

通过 ManyToManyField字段定义，第一个参数表示关联的model。(暂时不总结)

3.一对一关系型：

通过 OneToOneField字段定义。(暂时不总结)

查询数据库

当创建好数据库后，就可以进行CRUD操作了，Django中提供了用于CRUD的API，下面通过实例，对CRUD相关API进行总结。

1.添加数据

在Django中，一个model映射到数据库中的一张表，而一个model对象则代表该表中的一条记录，现在通过Django Shell来添加数据：

$ python manage.py shell
>>> from relate.models import Student
>>> stu1 = Student(name='xiaohong',age=21,number=2014,description='good girl',time='2018-4-18',avg_score=70,classroom_id=1)
>>> stu1.save()

save()方法相当于执行insert into table ...的操作,此时数据库表中已成功插入一条数据。

2.更新数据

更新数据也是通过save()方法进行，如：

>>> stu1.name='Little.Hong'
>>> stu1.save()
>>>

还可以用update():

>>> Student.objects.filter(number=2013).update(name='Lisi')

3.查询数据

对数据库中的数据进行查询，Django中要借助于一个类——models.Manager来进行，查询时Manager会返回一个QuerySet对象，每个model至少有一个Manager，默认的Manager为objects。

注意：manager 只能通过model类名来访问，不能通过model对象来访问，因为model对象代表的是一条记录。

QuerySet是一个表示数据库中的对象的集合。它可以有零个、一个或多个过滤器，过滤器通过给定的参数缩小查询范围，在Django中QuerySet相当于select语句。

查询所有数据：

在Manager中，all()方法会返回当前数据库中所有对象的QuerySet，如：

>>> Student.objects.all()
<QuerySet [<Student: Student object (4)>, <Student: Student object (5)>]>
>>>

相当于select * from student;

条件查询

在QuerySet中提供了两个方法用于进行条件查询：

filter(**kwargs):返回一个包含给定查找参数对象的新QuerySet。
exclude(**kwargs):返回一个不包含给定查找参数对象的新QuerySet。

如查找学号为2014的学生：

>>> Student.objects.all().filter(number=2014)
<QuerySet [<Student: Student object (5)>]>
>>>

或者

>>> Student.objects.filter(number=2014)
<QuerySet [<Student: Student object (5)>]>
>>>

链式查询：

>>> Student.objects.filter(
... name='Little.Hong'
... ).exclude(
... age=23)
<QuerySet [<Student: Student object (5)>]>
>>>

或者可以将每次得到的QuerySet赋给变量进行存储，之后可以进行复用：

>>> q1 = Student.objects.filter(name='Little.Hong')
>>> q2 = q1.exclude(age=32)
>>> q3 = q2.filter(number=2012)
>>> q1
<QuerySet [<Student: Student object (5)>]>
>>> q2
<QuerySet [<Student: Student object (5)>]>
>>> q3
<QuerySet []>
>>>

查询单一对象：

通过objects、fillter等从数据库中查到了QuerySet对象，如果要获取单一对象，需要使用objects.get()方法，如：

>>> Student.objects.get(pk=5)
<Student: Student object (5)>

django在同步models时候会自动为每个表创建1个id字段==pk字段。

4.删除数据

删除数据时，使用delete()方法，这个方法是QuerySet的方法，不是Manager的，因此使用时需要注意。如：

>>> Student.objects.filter(name='Little.Hong').delete()
(1, {'relate.Student': 1})

返回删除对象的个数和每个对象删除次数的字典。
也可以通过Model.delete()来删除：

>>> Student.objects.get(name='xiaowang').delete()
(1, {'relate.Student': 1})

注意：QuerySet.delete()仅仅是执行SQL语句，并不会执行Model.delete()