Django框架学习-Model进阶用法

2021-12-04 12:24:35

Model进阶用法

回顾

Django中的model层主要和数据库进行交互，使用数据库API对数据库进行增删改查的操作。
下面将介绍关于model层更深入的用法。
 
下面是之前创建model的代码：
from django.db import models

class Publisher(models.Model):

    name = models.CharField(max_length=30)

    address = models.CharField(max_length=50)

    city = models.CharField(max_length=60)

    state_province = models.CharField(max_length=30)

    country = models.CharField(max_length=50)

    website = models.URLField()

    def __unicode__(self):

        return self.name

class Author(models.Model):

    first_name = models.CharField(max_length=30)

    last_name = models.CharField(max_length=40)

    email = models.EmailField()

    def __unicode__(self):

        return u'%s %s' % (self.first_name, self.last_name)

class Book(models.Model):

    title = models.CharField(max_length=100)

    authors = models.ManyToManyField(Author)

    publisher = models.ForeignKey(Publisher)

    publication_date = models.DateField()

    def __unicode__(self):

        return self.title

进行简单查询操作

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但是有一点我们没有进行介绍，那就是有关外键和多对多字段的查询。

访问外键

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因为对于一本书来说，只有一个出版商，而对于一个出版商来说，可以出很多书，这是一个
一对多的关系。因为代码中在Book类中定义了和Publisher的一对多的关系，而Publiser没
有定义和Book。所以，从"一"中查询"多"的有所不同：
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book_set是一个QuerySet类型，也可进行filter，slice操作。Django中支持一对多关系中，从
"一"的属性访问"多"属性+"_set"，来获得相应的"多属性"的记录信息，返回的是QuerySet类型。

访问多对多关系

和访问外键相似，因为在Book类中定义和Author的多对多的关系，所以直接操作的是QuerySet的值，
对于书和作者的多对多的关系，可以进行filter等操作，操作如下：
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而在Author类中没有定义和Book的关系，也需要_set进行操作：
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更改数据库结构

之前介绍过可以使用python manage.py syncdb去根据model定义创建数据库中不存在的表。
但它对model中的字段的改变或者是删除操作都不会同步到数据库中，只能手动去更改数据库的
结构。在MySQL数据中，你就需要ALTER操作。
当处理数据库结构改变时，需要注意到几点：
1. 当model中含有数据库表中没有的字段时，比如在model中添加了某个字段，没有对数据库表进行
相应的改变，Django会在你第一次使用API访问该表时会报错。
 
 
2. 当数据库表中含有model中没有的字段时，比如在model中删除了某个字段，没有对数据库表进行
相应的改变时，Django可以正常运行。
 
 
3. 当数据库中含有没有和model对应的表时，比如删除了某个model，没有对数据库进行相应的改变时，
Django可以正常运行。
 
 
所以在改变model和数据库的时候，注意按照正确的顺序，以免报错。
增加字段
当你在准备在表和model中加入新的字段的时候，参考上面的第2点，为了不报错，策略就是
先在数据库中进行表结构更改，再在你的model代码中进行更改。
 
 
然而当你先使用SQL语句对数据库表进行操作的时候，最好采用和sync命令时Django对数据库
进行的一样的操作，这样可以保证你的SQL和Django的SQL操作的一致性。查看Django的创建
表时的SQL的命令是python manage.py sqlall [app name]。但如果先在model中加新的字段，
用命令去查看Django的SQL语句，Django在运行的时候又会报错。怎样去解决这一矛盾问题呢？
 
解决这一矛盾的方法就是你需要使用的是开发服务器和产品服务器，两个环境。
 
首先在开发环境中：
1. 在model中加入新的字段
2. 运行python manage.py sqlall，查看Django的SQL语句，确认新字段在SQL的定义写法
3. 按照第2步查看到的定义写法，对数据库进行Alter table的操作。
4. 运行python manage.py shell，导入重新定义的model，确认各种API操作不报错。
 
再到产品环境中：
1. 首先按照上面的查看到的SQL对数据库进行Alter table操作。
2. 再在你的model中加入新的字段
3. 重启server，让代码生效。
 
 
比如我们现在向Book类中进行更改。
1. 在model中新加入一个num_pages的属性：
class Book(models.Model):

    title = models.CharField(max_length=100)

    authors = models.ManyToManyField(Author)

    publisher = models.ForeignKey(Publisher)

    publication_date = models.DateField(blank=True, null=True)

    num_pages = models.IntegerField(blank=True, null=True)

    def __unicode__(self):

        return self.title
2.运行python manage.py sqlall books, 查看Django的SQL语句
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3.改变数据库表结构
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因为在model中设定的num_pages属性是可以为NULL，如果你在添加NOT NULL的字段时，
你需要遵循的步骤是：
a. 首先创建可以为NULL的字段
b. 修改字段的默认值为某非空值
c. 最后再修改字段的属性为NOT NULL
 
4. 运行python manage.py shell，验证Django的数据库操作正确。
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无报错，说明添加字段正确。
删除字段
比添加字段简单，步骤是：
1. 首先从model中删除一个字段，并重启服务器
2. 再在数据库表中删除该字段
mysql>ALTER TABLE book DROP COLUMN num_pages;
 
需要注意的是，如果先在数据库中删除字段的话，Django会报错。
删除多对多字段
步骤和删除一般的字段有所不同：
1. 从model删除该字段，并重启server
2. 从数据库中删除多对多的那张关系表
mysql>DROP TABLE books_book_authors;
 
 
对于多对多的关系，一般在数据库设计中，就会使用一张针对多对多关系的表，来
减少数据冗余问题，Django也会根据这个原则，创建这张有关系表：
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删除model
步骤和删除一般字段一样：
1. 删除model.py文件，并重启server
2. 删除数据库表，要注意的需要先删除和该表的外键关系字段
mysql>DROP TABLE books_book;

Manager管理器

管理器是Django查询数据库时会使用到的一个特别的对象，在Book.objects.all()语法中，
objects就是管理器，每一个model至少有一个管理器，而且，你也可以创建自己的管理器来
自定义你的数据库访问操作。一方面可以增加额外的管理器方法，另一方面可以根据你的需求来
修改管理器返回的QuerySet。
给管理器添加新的方法
这是一种"表级别"的操作，下面我们给之前的Book类增加一个方法title_count()，它根据关键字，
返回标题中包括这个关键字的书的个数。
class BookManager(models.Manager):

    def title_count(self, keyword):

        return self.filter(title__icontains=keyword).count()

class Book(models.Model):

    title = models.CharField(max_length=100)

    authors = models.ManyToManyField(Author)

    publisher = models.ForeignKey(Publisher)

    publication_date = models.DateField()

    num_pages = models.IntegerField(blank=True, null=True)

    #可以直接赋值替换掉默认的objects管理器，也可以定义一个新的管理器变量

    #调用时，直接使用这个新变量就可以了，一旦定义了新的管理器，默认管理器

    #需要显示声明出来才可以使用

    # objects = models.Manger()

    objects = BookManager()

    def __unicode__(self):

        return self.title

结果为：

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上面的代码可以看到，创建自定义的Manager的步骤：
1. 继承models.Manager，定义新的管理器方法，在方法中使用self，也就是manager本身来
进行操作
2. 把自定义的管理器对象赋值给objects属性来代替默认的管理器。
 
 
为什么不直接创建个title_count函数来实现这个功能呢？
因为创建管理器类，可以更好地进行封装功能和重用代码。
修改返回的QuerySet
Book.objects.all()返回的是所有记录对象，可以重写Manager.get_query_set()方法，它返回的是
你自定义的QuerySet，你之后的filter,slice等操作都是基于这个自定义的QuerySet。
from django.db import models

class RogerBookManager(models.Manager):

    def get_query_set(self):

        #调用父类的方法，在原来返回的QuerySet的基础上返回新的QuerySet

        return super(RogerBookManager, self).get_query_set().filter(title__icontains='python')

class Book(models.Model):

    title = models.CharField(max_length=100)

    author = models.CharField(max_length=50)

    #objects默认管理器需要显示声明，才能使用

    objects = models.Manager() # 默认的管理器

    roger_objects = RogerBookManager() # 自定义的管理器，用新变量

结果为：

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你可以为model定义多个不同的管理器来返回不同的QuerySet，不过要注意一点的是Django
会把你第一个定义的管理器当作是默认的管理器，也就是代码行中最上面定义的管理器。Django
有些其它的功能会使用到默认的管理器，为了能让它正常的工作，一种比较好的做法就是把原始默认
的管理器放在第一个定义。
 

Model的方法

和管理器的"表级别"操作相比，model的方法更像是"记录级别"的操作，不过，model的主要设计是用来
用"表级别"操作的，"记录级别"的操作往往是用来表示记录的状态的，是那些没有放在数据库表中，但是也
有意义的数据。举例说明：
from django.db import models

class Person(models.Model):

    first_name = models.CharField(max_length=50)

    last_name = models.CharField(max_length=50)

    birth_date = models.DateField()

    address = models.CharField(max_length=100)

    city = models.CharField(max_length=50)

    # 用来判读是否在baby boomer出生，可以不用放在数据库表中

    def baby_boomer_status(self):

        "Returns the person's baby-boomer status."

        import datetime

        if datetime.date(1945, 8, 1) <= self.birth_date <= datetime.date(1964, 12, 31):

            return "Baby boomer"

        if self.birth_date < datetime.date(1945, 8, 1):

            return "Pre-boomer"

        return "Post-boomer"

    # 用来返回全名，这个可以不被插入到数据库表中

    def get_full_name(self):

        "Returns the person's full name."

        return u'%s %s' % (self.first_name, self.last_name)

运行结果：

>>> p = Person.objects.get(first_name='Barack', last_name='Obama')
>>> p.birth_date
datetime.date(1961, 8, 4)
>>> p.baby_boomer_status()
'Baby boomer'
>>> p.get_full_name()
u'Barack Obama'

执行自定义SQL语句

如果你想执行自定义的SQL语句查询，可以使用django.db.connection对象：
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可以使用SQL对数据库中所有的表进行操作，而不用引用特定的model类。
需要注意的是execute()函数使用的SQL语句需要使用到%s这样的格式符，而
不是直接写在里面。
 
 
这样的操作比较*，比较好的做法是把它放在自定义管理器中：
from django.db import connection, models

class PythonBookManager(models.Manager):

    def books_titles_after_publication(self, date_string):

        cursor = connection.cursor()

        cursor.execute("""

            SELECT title

            FROM books_book

            WHERE publication_date > %s""", [date_string])

        #fetchall()返回的是元组的列表

        return [row[0] for row in cursor.fetchall()]

class Book(models.Model):

    title = models.CharField(max_length=100)

    authors = models.ManyToManyField(Author)

    publisher = models.ForeignKey(Publisher)

    publication_date = models.DateField(blank=True, null=True)

    num_pages = models.IntegerField(blank=True, null=True)

    objects = models.Manager()

    python_objects = PythonBookManager()

运行结果：

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具体的Python DB API在这里：
 
作者：btchenguang
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