数据库

为了方便演示,我们创建并注册一个student的子应用.

settings.py

# 子引用列表
INSTALLED_APPS = [
    ‘django.contrib.admin‘,        # 提供后台运营站点
    ‘django.contrib.auth‘,         # 用户认证系统, 提供了关于用户的管理功能,权限系统
    ‘django.contrib.contenttypes‘, # 内容类型
    ‘django.contrib.sessions‘,     # 会话信息
    ‘django.contrib.messages‘,     # 消息提示
    ‘django.contrib.staticfiles‘,  # 加载静态文件
?
    # 我们自己创建的子应用目录
    ‘user‘,
    ‘home‘,
    "temp",
    "student",
]

子应用创建子路由文件 urls.py

from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
    # path("request/", views.get_request),
]

总路由

from django.contrib import admin
from django.urls import path,include
urlpatterns = [
    path(‘admin/‘, admin.site.urls),
    path(‘user/‘, include("user.urls", namespace="uu")), # namespace就是属于include的第二个参数, 用于进行反向解析
    path(‘‘, include("home.urls")), 
    path(‘temp/‘, include("temp.urls")),
    path(‘student/‘, include("student.urls")),
]

ORM框架

O是object，也就是python中类对象的意思。

R是relation，翻译成中文是关系，也就是关系型数据库中数据表的意思。

M是mapping，是一对一的映射的意思。

ORM框架会帮我们把类对象和数据表进行了一对一的映射，让我们可以通过类对象来操作对应的数据表。

ORM框架还可以根据我们设计的类自动帮我们生成数据库中的数据表，省去了我们自己建表的过程。

django中内嵌了ORM框架，不需要直接编写SQL语句进行数据库操作，而是通过定义模型类，操作模型类来完成对数据库中表的增删改查和创建等操作。

ORM的优点

• 数据模型都在一个地方定义，更容易更新和维护，也利于重用代码。

• ORM 有现成的工具，很多功能都可以自动完成，比如数据消除、预处理、事务等等。

• 它迫使你使用 MVC 架构，ORM 就是天然的 Model，最终使代码组织结构更清晰。

• 基于 ORM 的业务代码比较简单，代码量少，语义性好，容易理解。

• 你不必编写性能不佳的 SQL。

ORM 的缺点

• ORM 库不是轻量级工具，需要花很多精力学习和设置，甚至不同的框架，会存在不同操作的ORM。

• 对于复杂的业务查询，ORM表达起来比原生的SQL要更加困难和复杂。

• ORM操作数据库的性能要比使用原生的SQL差。

• 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。

配置数据库连接

在settings.py中保存了数据库的连接配置信息，Django默认初始配置使用sqlite数据库。

我们可以通过以下步骤来使用django的数据库操作

1. 配置数据库连接信息
2. 在models.py中定义模型类
3. 生成数据库迁移文件并执行迁文件
4. 通过模型类对象完成数据表的增删改查操作

1. 使用MySQL数据库首先需要安装驱动程序

   pip install PyMySQL

    

2. 在Django的工程同名子目录的__init__.py文件中添加如下语句

   from pymysql import install_as_MySQLdb
   ?
   install_as_MySQLdb()

   作用是让Django的ORM能以mysqldb的方式来调用PyMySQL。

    

3. 修改DATABASES配置信息

   DATABASES = {
       ‘default‘: {
           ‘ENGINE‘: ‘django.db.backends.mysql‘,
           ‘HOST‘: ‘127.0.0.1‘,  # 数据库主机
           ‘PORT‘: 3306,  # 数据库端口
           ‘USER‘: ‘root‘,  # 数据库用户名
           ‘PASSWORD‘: ‘mysql‘,  # 数据库用户密码
           ‘NAME‘: ‘django_demo‘  # 数据库名字
       }
   }

   运行项目以后如果报错如下:

     File "/home/moluo/.virtualenvs/django_demo/lib/python3.6/site-packages/django/db/backends/mysql/base.py", line 36, in <module>
       raise ImproperlyConfigured(‘mysqlclient 1.3.13 or newer is required; you have %s.‘ % Database.__version__)
   django.core.exceptions.ImproperlyConfigured: mysqlclient 1.3.13 or newer is required; you have 0.9.3.

   则解决方案如下:

   # 找到报错的文件,把版本判断代码注释掉.
   ?
   version = Database.version_info
   # if version < (1, 3, 13):
   #     raise ImproperlyConfigured(‘mysqlclient 1.3.13 or newer is required; you have %s.‘ % Database.__version__)
   ?

   运行项目以后如果报错如下:

     File "/home/moluo/.virtualenvs/django_demo/lib/python3.6/site-packages/django/db/backends/mysql/base.py", line 231, in init_connection_state
       if self.features.is_sql_auto_is_null_enabled:
     File "/home/moluo/.virtualenvs/django_demo/lib/python3.6/site-packages/django/utils/functional.py", line 80, in __get__
       res = instance.__dict__[self.name] = self.func(instance)
     File "/home/moluo/.virtualenvs/django_demo/lib/python3.6/site-packages/django/db/backends/mysql/features.py", line 82, in is_sql_auto_is_null_enabled
       cursor.execute(‘SELECT @@SQL_AUTO_IS_NULL‘)
     File "/home/moluo/.virtualenvs/django_demo/lib/python3.6/site-packages/django/db/backends/utils.py", line 103, in execute
       sql = self.db.ops.last_executed_query(self.cursor, sql, params)
     File "/home/moluo/.virtualenvs/django_demo/lib/python3.6/site-packages/django/db/backends/mysql/operations.py", line 146, in last_executed_query
       query = query.decode(errors=‘replace‘)
   AttributeError: ‘str‘ object has no attribute ‘decode‘

   则原因是因为我们的操作系统设置的本地语言为“中文”导致的.所以我们只需要进行一步兼容就可以了.

   找到报错的文件 "/home/moluo/.virtualenvs/django_demo/lib/python3.6/site-packages/django/db/backends/mysql/operations.py", line 146 新增一句代码:
   ?
           if query is not None:
               query = query.encode()
               query = query.decode(errors=‘replace‘)
           return query

    

4. 在MySQL中创建数据库

   create database django_demo default charset=utf8mb4;

定义模型类

• 模型类被定义在"应用/models.py"文件中。

• 模型类必须继承自Model类，位于包django.db.models中。

接下来以学生管理为例进行演示。

定义

创建应用student，在models.py 文件中定义模型类。

from django.db import models
?
# Create your models here.
class Student(models.Model):
    """学生模型类"""
    # 1. 数据表字段
    # create table student(
    #    id int unsign auto_increment primary key comment="主键",
    #    name varchar(20) comment="姓名",
    #    sex tinyint default=1 comment="性别",
    #    class char(10) comment="班级编号",
    #    age tinyint comment="年龄",
    #    description text null comment="个性签名"
    # ) engine=innodb comment="学生信息"
?
    SEX_CHOICES = (
        (1, "男"),
        (2, "女"),
    )
?
    # 字段名 = models.字段类型(字段约束)
    # id = models.IntegerField(primary_key=True, verbose_name="主键ID") # 事实上而言,我们不需要写一句声明,因为django会自动创建主键字段
    name = models.CharField(max_length=20,db_index=True, verbose_name="姓名")
    # sex = models.BooleanField(verbose_name="性别")
    sex = models.SmallIntegerField(choices=SEX_CHOICES, default=0,  verbose_name="性别")
    class_num = models.CharField(max_length=10, db_column="class", verbose_name="班级编号")
    age = models.SmallIntegerField(verbose_name="年龄")
    description = models.TextField(null=True, blank=True, verbose_name="个性签名")
    is_deleted = models.BooleanField(default=0, verbose_name="逻辑删除")
    created_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name="创建时间")
    updated_time = models.DateTimeField(auto_now=True, verbose_name="更新时间")
?
    # 2. 当前模型对应的表信息
    class Meta:
        db_table = "student"
        verbose_name = "学生信息" # 主要提供给后台admin运营站点
        verbose_name_plural = verbose_name # 让复数情况下,描述信息信息不会增加s
?
    # 3. 编写自定义的对象操作方法
    def __str__(self):
        return "%s[%s班]" % (self.name,self.class_num)

1） 数据库表名

模型类如果未指明表名，Django默认以 小写app应用名_小写模型类名 为数据库表名。

可通过db_table 指明数据库表名。

2） 关于主键

django会为表创建自动增长的主键列，每个模型只能有一个主键列。

如果使用选项设置某属性为主键列后，django不会再创建自动增长的主键列。

默认创建的主键列属性为id，当然开发过程中在django中也可以使用变量pk代替id，pk全拼为primary key。

3） 属性命名限制

• 不能是python的保留关键字。

• 不允许使用连续的下划线，这是由django的查询方式决定的。不要出现连续2个下划线的字段,会报错!

• 定义属性时需要指定字段类型，通过字段类型的参数指定选项，语法如下：

  属性名=models.字段类型(选项)

4）字段类型

5） 选项

注意：null是数据库范畴的概念，blank是表单验证范畴的

6） 外键

在设置外键时，需要通过on_delete选项指明主表删除数据时，对于外键引用表数据如何处理，在django.db.models中包含了可选常量：

• CASCADE 级联，删除主表数据时连通一起删除外键表中数据

• PROTECT 保护，通过抛出ProtectedError异常，来阻止删除主表中被外键应用的数据

• SET_NULL 设置为NULL，仅在该字段null=True允许为null时可用

• SET_DEFAULT 设置为默认值，仅在该字段设置了默认值时可用

• SET() 设置为特定值或者调用特定方法，例如：

  from django.conf import settings
  from django.contrib.auth import get_user_model
  from django.db import models
  ?
  def get_sentinel_user():
      return get_user_model().objects.get_or_create(username=‘deleted‘)[0]
  ?
  class UserModel(models.Model):
      user = models.ForeignKey(
          settings.AUTH_USER_MODEL,
          on_delete=models.SET(get_sentinel_user),
      )

• DO_NOTHING 不做任何操作，如果数据库前置指明级联性，此选项会抛出IntegrityError异常

数据迁移

将模型类同步到数据库中。

1）生成迁移文件

python manage.py makemigrations

2）同步到数据库中

python manage.py migrate

数据库操作

增加数据

增加数据有两种方法。

1）save

通过创建模型类对象，执行对象的save()方法保存到数据库中。

student = Student(
    name=‘刘德华‘,
    class_no=‘305‘,
    sex=0,
    age=18
)
student.save()

2）create

通过模型类.objects.create()保存。

Student.objects.create(
    name=‘刘德华‘,
    class_no=‘305‘,
    sex=0,
    age=18
)
?
# 打印结果：
# <Student: 刘德华>

修改

修改更新有两种方法

1）save

修改模型类对象的属性，然后执行save()方法

student = Student.objects.get(name=‘刘德华‘)
student.name = ‘周星星‘
student.save()

2）update

使用模型类.objects.filter().update()，会返回受影响的行数

Student.objects.filter(name=‘赵华‘).update(name=‘赵晓华‘)

删除

删除有两种方法

1）模型类对象delete

student = Student.objects.get(id=13)
student.delete()

2）模型类.objects.filter().delete()

Student.objects.filter(id=14).delete()

查询

1 基本查询

get 查询单一结果，如果不存在会抛出模型类.DoesNotExist异常。

all 查询多个结果。

count 查询结果数量。

Student.objects.all()
# <QuerySet [<Student: 赵华>, <Student: 程星云>, <Student: 陈峰>, <Student: 苏礼就>..]>
?
student = Student.objects.get(name=‘赵华‘)
student.id
# 1
?
Student.objects.get(id=3)
# <Student: 陈峰>
?
Student.objects.get(pk=3)
# <Student: 陈峰>
?
Student.objects.get(id=200)
# 报错：
# db.models.DoesNotExist: Student matching query does not exist.
?
Student.objects.count()
101

2 过滤查询

实现SQL中的where功能，包括

• filter 过滤出多个结果

• exclude 排除掉符合条件剩下的结果

• get 过滤单一结果

对于过滤条件的使用，上述三个方法相同，故仅以filter进行讲解。

过滤条件的表达语法如下：

属性名称__比较运算符=值
# 属性名称和比较运算符间使用两个下划线，所以属性名不能包括多个下划线
例如: 
age__lte=18 表示查询出年龄小于18的    age<=18

1）相等

exact：表示判等。

例：查询编号为1的学生。

Student.objects.filter(id__exact=1)
可简写为：
Student.objects.filter(id=1)

2）模糊查询

contains：是否包含。

说明：如果要包含%无需转义，直接写即可。

例：查询姓名包含‘华‘的学生。

Student.objects.filter(name__contains=‘华‘)

startswith、endswith：以指定值开头或结尾。

例：查询姓名以‘文‘结尾的学生

Student.objects.filter(name__endswith=‘文‘)

以上运算符都区分大小写，在这些运算符前加上i表示不区分大小写，如iexact、icontains、istartswith、iendswith.

3） 空查询

isnull：是否为null。

例：查询个性签名不为空的学生。

Student.objects.filter(description__isnull=False)

4） 范围查询

in：是否包含在范围内。

例：查询编号为1或3或5的学生

Student.objects.filter(id__in=[1, 3, 5])

5）比较查询

• gt 大于 (greater then)

• gte 大于等于 (greater then equal)

• lt 小于 (less then)

• lte 小于等于 (less then equal)

例：查询编号大于3的学生

Student.objects.filter(id__gt=3)

不等于的运算符，使用exclude()过滤器。

例：查询编号不等于3的学生

Student.objects.exclude(id=3)

6）日期查询

year、month、day、week_day、hour、minute、second：对日期时间类型的属性进行运算。

例：查询2016年以后入学的学生。

Student.objects.filter(born_date__year=1980)

例：查询2018年12月12日之前入学的学生。

Student.objects.filter(created_time_date__gt=date(1990, 1, 1))

F对象

之前的查询都是对象的属性与常量值比较，两个属性怎么比较呢？ 答：使用F对象，被定义在django.db.models中。

语法如下：

from django.db.models import F
?
模型对象.objects.filter(属性名1__gte=F(‘属性名2‘))

Q对象

多个过滤器逐个调用表示逻辑与关系，同sql语句中where部分的and关键字。

例：查询年龄大于20，并且编号小于30的学生。

Student.objects.filter(age__gt=20,id__lt=30)
或
Student.filter(age__gt=20).filter(id__lt=30)

如果需要实现逻辑或or的查询，需要使用Q()对象结合|运算符，Q对象被义在django.db.models中。

语法如下：

Q(属性名__运算符=值)

例：查询年龄大于20的学生，改写为Q对象如下。

from django.db.models import Q
?
Student.objects.filter(Q(age__gt=20))

Q对象可以使用&、|连接，&表示逻辑与，|表示逻辑或**

例：查询年龄大于20，或编号小于30的学生，只能使用Q对象实现

Student.objects.filter(Q(age__gt=20) | Q(pk__lt=30))

Q对象前可以使用~操作符，表示非not。

例：查询编号不等于30的学生。

Student.objects.filter(~Q(pk=30))

聚合函数

使用aggregate()过滤器调用聚合函数。聚合函数包括：Avg 平均，Count 数量，Max 最大，Min 最小，Sum 求和，被定义在django.db.models中。

例：查询学生的总年龄。

from django.db.models import Sum
?
Student.objects.aggregate(Sum(‘age‘))

注意：aggregate的返回值是一个字典类型，格式如下：

  {‘属性名__聚合类小写‘:值}
  如:{‘bread__sum‘:3}

使用count时一般不使用aggregate()过滤器。

例：查询学生总数。

Student.objects.count()

注意：count函数的返回值是一个数字。

3 排序

使用order_by对结果进行排序

Student.objects.all().order_by(‘age‘,‘id‘)  # 升序
Student.all().order_by(‘-age‘)  # 降序

查询集 QuerySet

查看数据库的操作SQL记录

1. 到mysql数据库中设置开启日志记录功能[ 这个功能只允许开发和测试中使用. ]

sudo vim /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf

在配置文件配置代码
general_log_file = /var/log/mysql/mysql.log
general_log     = on
第7行配置如果不行,则使用以下方法,
以root身份登录数据库执行以下语句

show variables like ‘general_log‘;  -- 查看日志是否开启
set global general_log=on; -- 开启日志功能


2. 使用tail命令实时查看日志文件的变化
tail -f  /var/log/mysql/mysql.log

查询集，也称查询结果集、QuerySet，表示从数据库中获取的对象集合。

当调用如下过滤器方法时，Django会返回查询集（而不是简单的列表）：

• all()：返回所有数据。

• filter()：返回满足条件的数据。

• exclude()：返回满足条件之外的数据。

• order_by()：对结果进行排序。

对查询集可以再次调用过滤器进行过滤，如

Student.objects.filter(pk__gt=30).order_by(‘age‘)

也就意味着查询集可以含有零个、一个或多个过滤器。过滤器基于所给的参数限制查询的结果。

从SQL的角度讲，查询集与select语句等价，过滤器像where、limit、order by子句。

判断某一个查询集中是否有数据：

• exists()：判断查询集中是否有数据，如果有则返回True，没有则返回False。

两大特性

1）惰性执行

创建查询集不会主动访问数据库，直到调用数据要操作或者输出时，才会访问数据库，调用数据的情况包括迭代、序列化、与if合用

例如，当执行如下语句时，并未进行数据库查询，只是创建了一个查询集qs

qs = Student.objects.all()

继续执行遍历迭代操作后，才真正的进行了数据库的查询

for student in qs:
    print(student.name)

2）缓存

使用同一个查询集，第一次使用时会发生数据库的查询，然后Django会把结果缓存下来，再次使用这个查询集时会使用缓存的数据，减少了数据库的查询次数。

情况一：如下是两个查询集，无法重用缓存，每次查询都会与数据库进行一次交互，增加了数据库的负载。

from booktest.models import Student
[student.id for student in Student.objects.all()]
[student.id for student in Student.objects.all()]

情况二：经过存储后，可以重用查询集，第二次使用缓存中的数据。

qs=Student.objects.all()
[student.id for student in qs]
[student.id for student in qs]

限制查询集

可以对查询集进行取下标或切片操作，等同于sql中的limit和offset子句。

注意：不支持负数索引。

对查询集进行切片后返回一个新的查询集，不会立即执行查询。

如果获取一个对象，直接使用[0]，等同于[0:1].get()，但是如果没有数据，[0]引发IndexError异常，[0:1].get()如果没有数据引发DoesNotExist异常。

示例：获取第1、2项，运行查看。

qs = Student.objects.all()[0:2]

Django之 mysql相关配置