Python全栈之路系列之Django模型
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MTV开发模式
把数据存取逻辑、业务逻辑和表现逻辑组合在一起的概念有时被称为软件架构的Model-View-Controller(MVC)模式。在这个模式中，Model代表数据存取层，View代表的是系统中选择显示什么和怎么显示的部分，Controller指的是系统中根据用户输入并视需要访问模型，以决定使用哪个视图的那部分。
Django紧紧地遵循这种MVC模式，可以称得上是一种MVC框架。
以下是Django中M、V和C各自的含义：
**M**： 数据存取部分，由django数据库层处理;
**V**： 选择显示哪些数据要显示以及怎样显示的部分，由视图和模板处理;
**C**： 根据用户输入委派视图的部分，由Django框架根据URLconf设置，对给定URL调用适当的Python函数;
C由框架自行处理，而Django里更关注的是模型(Model)、模板(Template)和视图(Views)，Django也被称为MTV框架，在MTV开发模式中：
**M** 代表模型(Model)，即数据存取层，该层处理与数据相关的所有事务：如何存取、如何验证有效性、包含哪些行为以及数据之间的关系等;
**T** 代表模板(Template)，即表现层，该层处理与表现相关的决定：如何在页面或其他类型文档中进行显示;
**V** 代表视图(View)，即业务逻辑层，该层包含存取模型及调取恰当模板的相关逻辑，你可以把它看作模型与模板之间的桥梁;
数据库配置
Django的数据库在settings.py文件中配置，打开这个文件找到DATABASES字段进行数据库的配置：
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
'NAME': 'mydatabase',
'USER': 'root',
'PASSWORD': 'as',
'HOST': '127.0.0.1',
'PORT': '3306',
}
}
以下是一个MySQL数据库的配置属性：
| 字段 | 描述 |
|---|
ENGINE | 使用的数据库引擎 |
NAME | 数据库名称 |
USER | 那个用户连接数据库 |
PASSWORD | 用户的密码 |
HOST | 数据库服务器 |
PORT | 端口 |
ENGINE字段所支持的内置数据库
django.db.backends.postgresql
django.db.backends.mysql
django.db.backends.sqlite3
django.db.backends.oracle
无论你选择使用那个数据库都必须安装此数据库的驱动，即python操作数据库的介质，在这里你需要注意的是python3.x并不支持使用MySQLdb模块，但是你可以通过pymysql来替代mysqldb，首先你需要安装pymysql模块：
pip3 install pymysql
然后再项目的__init__.py文件加入以下两行配置：
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()
当数据库配置完成之后，我们可以使用python manage.py shell进入项目测试，输入下面这些指令来测试你的数据库配置：
E:\DarkerProjects>python manage.py shell
Python 3.5.2 (v3.5.2:4def2a2901a5, Jun 25 2016, 22:18:55) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
(InteractiveConsole)
>>> from django.db import connection
>>> cursor = connection.cursor()
如果没有显示什么错误信息，那么你的数据库配置是正确的。
第一个应用程序
让我们来创建一个Django app，一个包含模型，视图和Django代码，并且形式为独立Python包的完整Django应用。
Project和app之间的不同就是一个是配置另一个是代码：
一个Project包含很多个Django app以及对它们的配置;
技术上，Project的作用是提供配置文件，比方说哪里定义数据库连接信息, 安装的app列表，TEMPLATE等等;
一个app是一套Django功能的集合，通常包括模型和视图，按Python的包结构的方式存在;
例如，Django本身内建有一些app，例如注释系统和自动管理界面，app的一个关键点是它们是很容易移植到其他Project和被多个Project复用。
如果你使用了Django的数据库层(模型)，你必须创建一个Django app，模型必须存放在apps中，因此，为了开始建造我们的模型，我们必须创建一个新的app：
E:\DarkerProjects>python manage.py startapp darker
E:\DarkerProjects这是我的项目根目录，创建完成之后会自动创建如下文件:
E:\DarkerProjects>tree /f darker
文件夹 PATH 列表
卷序列号为 0003-4145
E:\DARKERPROJECTS\DARKER
│ admin.py
│ apps.py
│ models.py
│ tests.py
│ views.py
│ __init__.py
│
└─migrations
__init__.py
第一个模型
首先我们需要创建三张表，分别是：
学生表(student)，拥有字段: id/sname/gender
课程表(course)，拥有字段: id/cname
成绩表(score)，拥有字段: id/student_id/course_id
打开app的models.py目录输入以下代码：
from django.db import models
# Create your models here.
class student(models.Model):
# 自增主键
id = models.AutoField
sname = models.CharField(max_length=12)
gender = models.CharField(max_length=2)
class course(models.Model):
# 自增主键
id = models.AutoField
cname = models.CharField(max_length=12)
class score(models.Model):
# 自增主键
id = models.AutoField
# 设置外键关联
student_id = models.ForeignKey(student)
course_id = models.ForeignKey(course)
每个数据模型都是django.db.models.Model的子类,它的父类Model包含了所有必要的和数据库交互的方法，并提供了一个简洁漂亮的定义数据库字段的语法,每个模型相当于单个数据库表，每个属性也是这个表中的一个字段,属性名就是字段名;
模型安装
要通过django在数据库中创建这些表，首先我们需要在项目中激活这些模型，将darker app添加到配置文件的已安装应用列表中即可完成此步骤;
编辑settings.py文件,找到INSTALLED_APPS设置,INSTALLED_APPS告诉Django项目哪些app处于激活状态：
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
'darker',
]
通过下面的指令来创建数据表：
# 检查是否正确
E:\DarkerProjects>python manage.py check
System check identified no issues (0 silenced).
# 在数据库中生成表
E:\DarkerProjects>python manage.py makemigrations
Migrations for 'darker':
darker\migrations\0002_auto_20160809_1423.py:
- Create model course
- Create model score
- Create model student
- Remove field authors from book
- Remove field student from book
- Delete model Author
- Delete model Book
- Delete model student
- Add field student_id to score
# 生成数据
E:\DarkerProjects>python manage.py migrate
Operations to perform:
Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, darker, sessions
Running migrations:
Rendering model states... DONE
Applying contenttypes.0001_initial... OK
Applying auth.0001_initial... OK
Applying admin.0001_initial... OK
Applying admin.0002_logentry_remove_auto_add... 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 darker.0001_initial... OK
Applying darker.0002_auto_20160809_1423... OK
Applying sessions.0001_initial... OK
django1.7之前的版本都是：
python manage.py syncdb
django1.7及之后的版本做了修改，把1步拆成了2步，变成：
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate
查看创建的数据表：
mysql> show tables;
+----------------------------+
| Tables_in_mydb |
+----------------------------+
| auth_group |
| auth_group_permissions |
| auth_permission |
| auth_user |
| auth_user_groups |
| auth_user_user_permissions |
| darker_course |
| darker_score |
| darker_student |
| django_admin_log |
| django_content_type |
| django_migrations |
| django_session |
+----------------------------+
13 rows in set (0.00 sec)
基本数据访问
运行python manage.py shell并使用Django提供的高级Python API
E:\DarkerProjects>python manage.py shell# 导入student模型类，通过这个类我们可以与student数据表进行交互
>>> from darker.models import student
# 创建一个student类的实例并设置了字段sname, gender的值
>>> s1 = student(sname="ansheng", gender="男")
# 调用该对象的save()方法，将对象保存到数据库中,Django会在后台执行一条INSERT语句
>>> s1.save()
# 在插入一条数据
>>> s2 = student(sname="as", gender="女")
>>> s2.save()
# 使用student.objects属性从数据库取出student表的记录集,这个属性有许多方法，student.objects.all()方法获取数据库中student类的所有对象,实际上Django执行了一条SQL SELECT语句
>>> student_list = student.objects.all()
>>> student_list
, ]>让获取到的数据显示为字符串格式
我们可以简单解决这个问题，只需要在上面的三个表类中添加一个方法__str__，如下：
from django.db import models
# Create your models here.
class student(models.Model):
id = models.AutoField
sname = models.CharField(max_length=12)
gender = models.CharField(max_length=2)
def __str__(self):
return self.sname
class course(models.Model):
id = models.AutoField
cname = models.CharField(max_length=12)
def __str__(self):
return self.cname
class score(models.Model):
id = models.AutoField
student_id = models.ForeignKey(student)
course_id = models.ForeignKey(course)然后ctrl+c推出shell重新进入
E:\DarkerProjects>python manage.py shell
Python 3.5.2 (v3.5.2:4def2a2901a5, Jun 25 2016, 22:18:55) [MSC v.1900 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
(InteractiveConsole)
>>> from darker.models import student
>>> student_list = student.objects.all()
>>> student_list
# 这次获取的就是字符串而不是对象了
, ]>插入和更新数据
插入数据
>>> s1 = student(sname="安生", gender="男")将数据保存到数据库
>>> s1.save()获取刚插入的记录主键id
>>> s1.id
3修改数据内容
>>> s1.gender="女"
>>> s1.save()相当于执行了下面的SQL指令
UPDATE darker_student SET gender = '女' WHERE id=3;选择对象
下面的指令是从数据库中获取所有的数据：
>>> student.objects.all()
, , ]>Django在选择所有数据时并没有使用SELECT*，而是显式列出了所有字段,SELECT *会更慢，而且最重要的是列出所有字段遵循了Python界的一个信条：明言胜于暗示
数据过滤
使用filter()方法对数据进行过滤
>>> student.objects.filter(sname="安生", gender="女")
]>在sname和contains之间有双下划线，gender部分会被Django翻译成LIKE语句：
>>> student.objects.filter(sname__contains="a")
, ]>翻译成下面的SQL
SELECT id, sname, gender FROM darker_student WHERE name LIKE '%a%';获取单个对象
>>> student.objects.get(sname="as")
数据排序
使用order_by()这个方法进行排序
>>> student.objects.order_by("sname")
, , ]>如果需要以多个字段为标准进行排序（第二个字段会在第一个字段的值相同的情况下被使用到），使用多个参数就可以了，如下：
>>> student.objects.order_by("sname", "gender")
, , ]>我们还可以指定逆向排序，在前面加一个减号 - 前缀：
>>> student.objects.order_by("-sname")
, , ]>设置数据的默认排序
如果你设置了这个选项，那么除非你检索时特意额外地使用了order_by()，否则，当你使用Django的数据库API去检索时，student对象的相关返回值默认地都会按sname字段排序。
class student(models.Model):
id = models.AutoField
sname = models.CharField(max_length=12)
gender = models.CharField(max_length=2)
def __str__(self):
return self.sname
class Meta:
ordering = ['sname']连锁查询
>>> student.objects.filter(id="2").order_by("-sname")
]>限制返回的数据
>>> student.objects.order_by('sname')[0]
>>> student.objects.order_by('sname')[1]
类似的，你可以用Python的列表切片来获取数据：
>>> student.objects.order_by('sname')[0:2]
, ]>虽然不支持负索引，但是我们可以使用其他的方法，比如，稍微修改order_by()语句来实现：
>>> student.objects.order_by('-sname')[0]
更新多个对象
更改某一指定的列，我们可以调用结果集（QuerySet）对象的update()方法：
>>> student.objects.filter(id=2).update(sname='Hello')
1update()方法对于任何结果集（QuerySet）均有效，这意味着你可以同时更新多条记录，一下实例将所有的性别都改成女:
>>> student.objects.all().update(gender='女')
3update()方法会返回一个整型数值，表示受影响的记录条数
删除对象
删除数据库中的对象只需调用该对象的delete()方法。
删除指定数据
>>> student.objects.all().filter(sname="ansheng").delete();
(1, {'darker.student': 1, 'darker.score': 0})
>>> student.objects.all()
, , ]>删除所有数据
>>> student.objects.all().delete()
(3, {'darker.student': 3, 'darker.score': 0})
>>> student.objects.all()
字段属性
| 属性 | 描述 |
|---|
models.AutoField | 自增列，默认会生成一个id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 |
models.CharField | 字符串字段，必须有max_length参数 |
models.BooleanField | 布尔类型，不能为空，Blank=True |
models.ComaSeparatedIntegerField | 用逗号分割的数字，必须有max_lenght参数 |
models.DateField | 日期类型,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 |
models.DateTimeField | 日期类型datetime同DateField的参数 |
models.Decimal | 十进制小数类型，必须指定整数位max_digits和小数位decimal_places |
models.EmailField | 字符串类型（正则表达式邮箱） |
models.FloatField | 浮点类型 |
models.IntegerField | ××× |
models.BigIntegerField | 长××× |
models.IPAddressField | 字符串类型（ip4正则表达式） |
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 |
models.NullBooleanField | 允许为空的布尔类型 |
models.PositiveIntegerFiel | 正Integer |
models.PositiveSmallIntegerField | 正smallInteger |
models.SlugField | 减号、下划线、字母、数字 |
models.SmallIntegerField | 数字，数据库中的字段有：tinyint、smallint、int、bigint |
models.TextField | 字符串 |
models.TimeField | 时间 |
models.URLField | 字符串，地址正则表达式 |
models.BinaryField | 二进制 |
models.ImageField | 图片 |
models.FilePathField | 文件 |
属性所拥有的方法
| 方法 | 描述 |
|
|---|
null=True | 数据库中字段是否可以为空 |
|
blank=True | django的 Admin 中添加数据时是否可允许空值 |
|
primary_key = False | 主键，对AutoField设置主键后，就会代替原来的自增 id 列 |
|
auto_now | 自动创建—-无论添加或修改，都是当前操作的时间 |
|
auto_now_add | 自动创建—-永远是创建时的时间 |
|
max_length | 大值 |
|
default | 默认值 |
|
verbose_name | Admin中字段的显示名称 |
|
name竖线db_column | 数据库中的字段名称 |
|
unique=True | 不允许重复 |
|
db_index = True | 数据库索引 |
|
editable=True | 在Admin里是否可编辑 |
|
error_messages=None | 错误提示 |
|
auto_created=False | 自动创建 |
|
help_text | 在Admin中提示帮助信息 |
|
连表结构
| 方法 | 描述 |
|---|
models.ForeignKey(其他表) | 一对多 |
models.ManyToManyField(其他表) | 多对多 |
models.OneToOneField(其他表) | 一对一 |
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