Django Model ORM(对象关系映射) 操作详解

一，基本操作

用于实现面向对象编程语言里不同类型系统的数据之间的转换，换言之，就是用面向对象的方式去操作数据库的创建表以及增删改查等操作。

1.增(create,save)：

from?app01.models?import?*

#create方式一:???
Author.objects.create(name='Alvin')
????
#create方式二:???
Author.objects.create(**{"name":"alex"})
????
#save方式一:?????
author=Author(name="alvin")???????????????
author.save()
????????????????????
#save方式二:?????
author=Author()
author.name="alvin"
author.save()

2.删（delete）：

#正向????
book?=?models.Book.objects.filter(id=1)

#删除第三张表中和女孩1关联的所有关联信息
book.author.clear()????????#清空与book中id=1?关联的所有数据
book.author.remove(2)??????#可以为id
book.author.remove(*[1,2,3,4])?????#可以为列表,前面加*

#反向
author?=?models.Author.objects.filter(id=1)
author.book_set.clear()?#清空与boy中id=1?关联的所有数据

3.改（update和save）：

update方法直接设定对应属性

models.Tb1.objects.filter(name='seven').update(gender='0')??#?将指定条件的数据更新，均支持?**kwargs

save方法会将所有属性重新设定一遍,效率低

obj?=?models.Tb1.objects.get(id=1)
obj.c1?=?'111'
obj.save()

4.查

#?获取个数
models.Tb1.objects.filter(name='seven').count()

#?大于，小于
models.Tb1.objects.filter(id__gt=1)??????#?获取id大于1的值
models.Tb1.objects.filter(id__gte=1)?????#?获取id大于等于1的值
models.Tb1.objects.filter(id__lt=10)?????#?获取id小于10的值
models.Tb1.objects.filter(id__lte=10)????#?获取id小于10的值
models.Tb1.objects.filter(id__lt=10,?id__gt=1)???#?获取id大于1?且?小于10的值

#?in
models.Tb1.objects.filter(id__in=[11,?22,?33])???#??获取id等于11、22、33的数据
models.Tb1.objects.exclude(id__in=[11,?33])??#?not?in

#?isnull
Entry.objects.filter(pub_date__isnull=True)

#?contains
models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")
models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven")?icontains大小写不敏感
models.Tb1.objects.exclude(name__icontains="ven")

#?range
models.Tb1.objects.filter(id__range=[1,?2])???范围bettwen?and

#?其他类似
startswith，istartswith,?endswith,?iendswith,#?order?by
models.Tb1.objects.filter(name='seven').order_by('id')????asc
models.Tb1.objects.filter(name='seven').order_by('-id')???desc

#?group?by
from?django.db.models?import?Count,?Min,?Max,?Sum
models.Tb1.objects.filter(c1=1).values('id').annotate(c=Count('num'))
SELECT?"app01_tb1"."id",?COUNT("app01_tb1"."num")?AS?"c"?FROM?"app01_tb1"?WHERE?"app01_tb1"."c1"?=?1?GROUP?BY?"app01_tb1"."id"

#?limit?、offset
models.Tb1.objects.all()[10:20]

#?regex正则匹配，iregex?不区分大小写
Entry.objects.get(title__regex=r'^(An?|The)?+')
Entry.objects.get(title__iregex=r'^(an?|the)?+')

#?date
Entry.objects.filter(pub_date__date=datetime.date(2005,?1,?1))
Entry.objects.filter(pub_date__date__gt=datetime.date(2005,?1))

#?year
Entry.objects.filter(pub_date__year=2005)
Entry.objects.filter(pub_date__year__gte=2005)

#?month
Entry.objects.filter(pub_date__month=12)
Entry.objects.filter(pub_date__month__gte=6)

#?day
Entry.objects.filter(pub_date__day=3)
Entry.objects.filter(pub_date__day__gte=3)

#?week_day
Entry.objects.filter(pub_date__week_day=2)
Entry.objects.filter(pub_date__week_day__gte=2)

#?hour
Event.objects.filter(timestamp__hour=23)
Event.objects.filter(time__hour=5)
Event.objects.filter(timestamp__hour__gte=12)

#?minute
Event.objects.filter(timestamp__minute=29)
Event.objects.filter(time__minute=46)
Event.objects.filter(timestamp__minute__gte=29)

#?second
Event.objects.filter(timestamp__second=31)
Event.objects.filter(time__second=2)
Event.objects.filter(timestamp__second__gte=31)

查询相关API

<1>?all():?????????????????查询所有结果
?
<2>?filter(**kwargs):??????它包含了与所给筛选条件相匹配的对象
?
<3>?get(**kwargs):?????????返回与所给筛选条件相匹配的对象，返回结果有且只有一个，
???????????????????????????如果符合筛选条件的对象超过一个或者没有都会抛出错误。
?
<5>?exclude(**kwargs):?????它包含了与所给筛选条件不匹配的对象
?
<4>?values(*field):????????返回一个ValueQuerySet——一个特殊的QuerySet，运行后得到的并不是一系列
???????????????????????????model的实例化对象，而是一个可迭代的字典序列
?
<9>?values_list(*field):???它与values()非常相似，它返回的是一个元组序列，values返回的是一个字典序列
?
<6>?order_by(*field):??????对查询结果排序
?
<7>?reverse():?????????????对查询结果反向排序
?
<8>?distinct():????????????从返回结果中剔除重复纪录
?
<10>?count():??????????????返回数据库中匹配查询(QuerySet)的对象数量。
?
<11>?first():??????????????返回第一条记录
?
<12>?last():???????????????返回最后一条记录
?
<13>?exists():?????????????如果QuerySet包含数据，就返回True，否则返回False

二、连表操作

利用双下划线和 _set 将表之间的操作连接起来

2.1 一对一操作

user_info_obj?=?models.UserInfo.objects.filter(id=1).first()
print?user_info_obj.user_type
print?user_info_obj.get_user_type_display()
print?user_info_obj.userprofile.password
?
user_info_obj?=?models.UserInfo.objects.filter(id=1).values('email',?'userprofile__username').first()
print?user_info_obj.keys()
print?user_info_obj.values()

2.2 一对多操作

1、搜索条件使用 __ 连接

2、获取值时使用 . 连接

2.3 多对多三级联动models

class?Province(models.Model):
????name?=?models.CharField(max_length=32)

class?City(models.Model):
????name?=?models.CharField(max_length=32)
????pro?=?models.ForeignKey("Province")

class?Xian(models.Model):
????name?=?models.CharField(max_length=32)
????cy?=?models.ForeignKey("City")

views

def?menu(request):
????#?for?i?in?range(10):
????#?????models.Province.objects.create(name="河北"+str(i))
????#?for?i?in?range(5):
????#?????models.City.objects.create(name="廊坊"?+?str(i),pro_id=1)
????#?return?HttpResponse("OK")
????pro_list?=?models.Province.objects.all()
????return?render(request,?'menus.html',?{"pro_list":?pro_list})

def?fetch_city(request):
????#?根据用户传入的省份ID，获取与其相关的所有市ID
????#?ret?=?{'status':?True,?'error':?None,?'data':?None}

????province_id?=?request.GET.get('province_id')
????#?result?=?models.City.objects.filter(pro_id=province_id)
????#?#?QuerySet内部放置对象
????#?from?django.core?import?serializers
????#?data?=?serializers.serialize("json",?result)

????result?=?models.City.objects.filter(pro_id=province_id).values('id','name')
????#?QuerySet内部放置对象
????result?=?list(result)
????import?json
????data?=?json.dumps(result)

????#?result?=?models.City.objects.filter(pro_id=province_id).values_list('id','name')
????#?#?QuerySet内部放置对象
????#?print(result)
????#?result?=?list(result)
????#?import?json
????#?data?=?json.dumps(result)
????return?HttpResponse(data)

def?fetch_xian(request):
????#?for?i?in?range(10):
????#?????models.Xian.objects.create(name='县'+?str(i),?cy_id=1)
????city_id?=?request.GET.get('city_id')
????xian_list?=?models.Xian.objects.filter(cy_id=city_id).values('id','name')
????xian_list?=?list(xian_list)
????return?HttpResponse(json.dumps(xian_list))

menu.html

{%?extends?"layout.html"?%}

{%?block?css?%}
{%?endblock?%}


{%?block?content?%}
????<h1>二级联动</h1>
????<select?id="province">
????????<option?value="-1">请选择省份</option>
????????{%?for?p?in?pro_list?%}
????????????<option?value="{{?p.id?}}">{{?p.name?}}</option>
????????{%?endfor?%}
????</select>

????<select?id="city">
????????<option?value="-1">请选择市</option>
????</select>
{%?endblock?%}


{%?block?js?%}
????<script>
????????$(function?()?{
????????????bindProvinceEvent();
????????});
????????function?bindProvinceEvent(){
????????????$('#province').change(function?()?{
????????????????var?v?=?$(this).val();
????????????????if(v?==?'-1'){

????????????????}else{
????????????????????$('#city?option:gt(0)').remove();
????????????????????$.ajax({
????????????????????????url:?'/fetch_city.html',????????????????????????type:?'GET',????????????????????????data:?{'province_id':?v},????????????????????????dataType:?'json',????????????????????????success:?function?(arg)?{
????????????????????????????$.each(arg,?function(k,v){
????????????????????????????????var?city_id?=??v.pk;
????????????????????????????????var?city_name?=?v.fields.name;
????????????????????????????????var?tag?=?document.createElement('option');
????????????????????????????????tag.innerHTML?=?city_name;
????????????????????????????????tag.setAttribute('value',?city_id);
????????????????????????????????$('#city').append(tag);
????????????????????????????});
????????????????????????}
????????????????????})
????????????????}
????????????})
????????}
????</script>
{%?endblock?%}

三、高级操作

3.1.F() 表达式

一个 F()对象代表了一个model的字段值或注释列。使用它就可以直接参考model的field和执行数据库操作而不用再把它们（model field）查询出来放到python内存中。作为代替，Django使用 F()对象生成一个SQL表达式，来描述数据库层级所需要的操作

from?django.db.models?import?F

reporter?=?Reporters.objects.get(name='Tintin')
reporter.stories_filed?=?F('stories_filed')?+?1
reporter.save()

虽然reporter.stories_filed = F('stories_filed') + 1看起来像一个正常的Python分配值赋给一个实例属性，事实上这是一个描述数据库操作的SQL概念

当Django遇到 F()实例，它覆盖了标准的Python运算符创建一个封装的SQL表达式。在这个例子中，reporter.stories_filed就代表了一个指示数据库对该字段进行增量的命令。

无论reporter.stories_filed的值是或曾是什么，Python一无所知--这完全是由数据库去处理的。所有的Python，通过Django的F() 类，只是去创建SQL语法参考字段和描述操作。

F()配合 update()可以应用于对象实例的 QuerySets这减少了我们上面使用的两个查询 - get()和save() - 只有一个：

reporter?=?Reporters.objects.filter(name='Tintin')
reporter.update(stories_filed=F('stories_filed')?+?1)

我们可以使用update()方法批量地增加多个对象的字段值。这比先从数据库查询后，通过循环一个个增加，并一个个保存要快的很多。

Reporter.objects.all().update(stories_filed=F('stories_filed')?+?1)

F()表达式的效率上的优点主要体现在：直接通过数据库操作而不是Python；减少数据库查询次数。

3.2.Q() 对象

Q() 对象和F 对象类似，把一个SQL 表达式封装在Python 对象中，这个对象可以用于数据库相关的操作。

通常，Q() 对象使得定义查询条件然后重用成为可能。这允许construction of complex database queries使用| (OR) 和 & (AND) 操作符; 否则QuerySets中使用不了OR。

例如，下面的Q 对象封装一个LIKE 查询：

from?django.db.models?import?Q
Q(question__startswith='What')

Q 对象可以使用& 和| 操作符组合起来。当一个操作符在两个Q 对象上使用时，它产生一个新的Q 对象。

例如，下面的语句产生一个Q 对象，表示两个"question__startswith" 查询的“OR” ：

Q(question__startswith='Who')?|?Q(question__startswith='What')

它等同于下面的SQL WHERE 子句：

WHERE?question?LIKE?'Who%'?OR?question?LIKE?'What%'

你可以组合& 和| 操作符以及使用括号进行分组来编写任意复杂的Q 对象。同时，Q 对象可以使用~ 操作符取反，这允许组合正常的查询和取反(NOT) 查询：

Q(question__startswith='Who')?|?~Q(pub_date__year=2005)

每个接受关键字参数的查询函数（例如filter()、exclude()、get()）都可以传递一个或多个Q 对象作为位置（不带名的）参数。如果一个查询函数有多个Q 对象参数，这些参数的逻辑关系为“AND"。例如：

Poll.objects.get(
　　Q(question__startswith='Who'),　　Q(pub_date=date(2005,?5,?2))?|?Q(pub_date=date(2005,?6))
)

大体上可以翻译成这个SQL：

SELECT?*?from?polls?WHERE?question?LIKE?'Who%'AND?(pub_date?=?'2005-05-02'?OR?pub_date?=?'2005-05-06')

3.3.执行原生SQL

from?django.db?import?connection,?connections

cursor?=?connection.cursor()?#?cursor?=?connections['default'].cursor()

cursor.execute("""SELECT?*?from?auth_user?where?id?=?%s""",?[1])

row?=?cursor.fetchone()?#?cursor.fetchall()

?3.4 extra

extra(self,select=None,where=None,params=None,tables=None,order_by=None,select_params=None)

Entry.objects.extra(select={'new_id':?"select?col?from?sometable?where?othercol?>?%s"},?select_params=(1,))
Entry.objects.extra(where=['headline=%s'],?params=['Lennon'])
Entry.objects.extra(where=["foo='a'?OR?bar?=?'a'",?"baz?=?'a'"])
Entry.objects.extra(select={'new_id':?"select?id?from?tb?where?id?>?%s"},),?order_by=['-nid'])

3.5 其他

def?select_related(self,?*fields)
????性能相关：表之间进行join连表操作，一次性获取关联的数据。
????model.tb.objects.all().select_related()
????model.tb.objects.all().select_related('外键字段')
????model.tb.objects.all().select_related('外键字段__外键字段')
????主动做连表操作
????select?*?from?user?left?join?user_type?on?tb.xxx=tb1.oo???????????????
?????
def?prefetch_related(self,?*lookups)
????性能相关：多表连表操作时速度会慢，使用其执行多次SQL查询在Python代码中实现连表操作。
????????????#?获取所有用户表
????????????#?获取用户类型表where?id?in?(用户表中的查到的所有用户ID)
????????????#select?*?from?user_type?where?id?in?用户类型ID{1，2}
????????????models.UserInfo.objects.prefetch_related('外键字段')??????#不连表，一次性多次查询

def?annotate(self,?*args,?**kwargs)
????#?用于实现聚合group?by查询
　　#?用于实现聚合group?by查询????前面的values写的是谁，就group谁

????from?django.db.models?import?Count,?Avg,?Sum
????v?=?models.UserInfo.objects.values('u_id').annotate(uid=Count('u_id'))
????
????print(v.query)
????#?SELECT?u_id,?COUNT(ui)?AS?`uid`?FROM?UserInfo?GROUP?BY?u_id

????v?=?models.UserInfo.objects.values('u_id').annotate(uid=Count('u_id')).filter(uid__gt=1)
????#?SELECT?u_id,?COUNT(ui_id)?AS?`uid`?FROM?UserInfo?GROUP?BY?u_id?having?count(u_id)?>?1

????v?=?models.UserInfo.objects.values('u_id').annotate(uid=Count('u_id',distinct=True)).filter(uid__gt=1)
????#?SELECT?u_id,?COUNT(?DISTINCT?ui_id)?AS?`uid`?FROM?UserInfo?GROUP?BY?u_id?having?count(u_id)?>?1


????from?django.db.models?import?Count,?Case,?When,?IntegerField
????Article.objects.annotate(
????????numviews=Count(Case(
????????????When(readership__what_time__lt=threshold,?then=1),????????????output_field=CharField(),????????))
????)

????students?=?Student.objects.all().annotate(num_excused_absences=models.Sum(
????????models.Case(
????????????models.When(absence__type='Excused',????????default=0,????????output_field=models.IntegerField()
????)))????????

def?aggregate(self,?**kwargs):
???#?聚合函数，获取字典类型聚合结果
???from?django.db.models?import?Count,?Sum
　　
　　result?=?models.UserInfo.objects.aggregate(k=Count(n=Count('nid'))
　　{‘n’:4}
　　result?=?models.UserInfo.objects.aggregate(k=Count(n=Count('nid'),distinct=True)
　　去重后的数目

　　result?=?models.UserInfo.objects.aggregate(k=Count('u_id',?distinct=True),?n=Count('nid'))

===>?{'k':?3,?'n':?4}

常用方法

def?all(self)????#?获取所有的数据对象def?filter(self,?**kwargs)????#?条件查询
????#?条件可以是：参数，字典，Qdef?exclude(self,?**kwargs)????#?条件查询
????#?条件可以是：参数，字典，Qdef?distinct(self,?*field_names)????#?用于distinct去重
????models.UserInfo.objects.values('nid').distinct()????#?select?distinct?nid?from?userinfo
????注：只有在PostgreSQL中才能使用distinct进行去重def?order_by(self,?*field_names)????#?用于排序
????models.UserInfo.objects.all().order_by('-id','age')def?extra(self,?select=None,?where=None,?params=None,?tables=None,?order_by=None,?select_params=None)????#?构造额外的查询条件或者映射，如：子查询
????Entry.objects.extra(select={'new_id':?"select?col?from?sometable?where?othercol?>?%s"},))
????Entry.objects.extra(where=['headline=%s'],?params=['Lennon'])
????Entry.objects.extra(where=["foo='a'?OR?bar?=?'a'",?"baz?=?'a'"])
????Entry.objects.extra(select={'new_id':?"select?id?from?tb?where?id?>?%s"},?order_by=['-nid'])?def?reverse(self):????#?倒序
????models.UserInfo.objects.all().order_by('-nid').reverse()????#?注：如果存在order_by，reverse则是倒序，如果多个排序则一一倒序


?def?defer(self,?*fields):
????models.UserInfo.objects.defer('username','id')
????或
????models.UserInfo.objects.filter(...).defer('username','id')????#映射中排除某列数据

?def?only(self,?*fields):????#仅取某个表中的数据
?????models.UserInfo.objects.only('username','id')
?????或
?????models.UserInfo.objects.filter(...).only('username','id')?def?using(self,?alias):
?????指定使用的数据库，参数为别名（setting中的设置）###################################################?PUBLIC?METHODS?THAT?RETURN?A?QUERYSET?SUBCLASS?###################################################def?raw(self,?raw_query,?translations=None,?using=None):????#?执行原生SQL
????models.UserInfo.objects.raw('select?*?from?userinfo')????#?如果SQL是其他表时，必须将名字设置为当前UserInfo对象的主键列名
????models.UserInfo.objects.raw('select?id?as?nid?from?其他表')????#?为原生SQL设置参数
????models.UserInfo.objects.raw('select?id?as?nid?from?userinfo?where?nid>%s',?params=[12,])????#?将获取的到列名转换为指定列名
????name_map?=?{'first':?'first_name',?'last':?'last_name',?'bd':?'birth_date',?'pk':?'id'}
????Person.objects.raw('SELECT?*?FROM?some_other_table',?translations=name_map)????#?指定数据库
????models.UserInfo.objects.raw('select?*?from?userinfo',?using="default")????###################?原生SQL?###################
????from?django.db?import?connection,?connections
????cursor?=?connection.cursor()??#?cursor?=?connections['default'].cursor()
????cursor.execute("""SELECT?*?from?auth_user?where?id?=?%s""",?[1])
????row?=?cursor.fetchone()?#?fetchall()/fetchmany(..)def?values(self,?*fields):????#?获取每行数据为字典格式def?values_list(self,?*fields,?**kwargs):????#?获取每行数据为元祖def?dates(self,?field_name,?kind,?order='ASC'):????#?根据时间进行某一部分进行去重查找并截取指定内容
????#?kind只能是："year"（年）,?"month"（年-月）,?"day"（年-月-日）
????#?order只能是："ASC"??"DESC"
????#?并获取转换后的时间
????????-?year?:?年-01-01
????????-?month:?年-月-01
????????-?day??:?年-月-日

????models.DatePlus.objects.dates('ctime','day','DESC')def?datetimes(self,?order='ASC',?tzinfo=None):????#?根据时间进行某一部分进行去重查找并截取指定内容，将时间转换为指定时区时间
????#?kind只能是?"year",?"month",?"day",?"hour",?"minute",?"second"
????#?order只能是："ASC"??"DESC"
????#?tzinfo时区对象
????models.DDD.objects.datetimes('ctime','hour',tzinfo=pytz.UTC)
????models.DDD.objects.datetimes('ctime',tzinfo=pytz.timezone('Asia/Shanghai'))????"""
????pip3?install?pytz
????import?pytz
????pytz.all_timezones
????pytz.timezone(‘Asia/Shanghai’)????"""def?none(self):????#?空QuerySet对象#####################################?METHODS?THAT?DO?DATABASE?QUERIES?#####################################
def?count(self):???#?获取个数def?get(self,?**kwargs):???#?获取单个对象def?create(self,?**kwargs):???#?创建对象def?bulk_create(self,?objs,?batch_size=None):????#?批量插入
????#?batch_size表示一次插入的个数
????objs?=?[
????????models.DDD(name='r11'),????????models.DDD(name='r22')
????]
????models.DDD.objects.bulk_create(objs,?10)def?get_or_create(self,?defaults=None,?**kwargs):????#?如果存在，则获取，否则，创建
????#?defaults?指定创建时，其他字段的值
????obj,?created?=?models.UserInfo.objects.get_or_create(username='root1',?defaults={'email':?'2222211','u_id':?2,?'t_id':?2})def?update_or_create(self,?**kwargs):????#?如果存在，则更新，否则，创建
????#?defaults?指定创建时或更新时的其他字段
????obj,?created?=?models.UserInfo.objects.update_or_create(username='root1',?'t_id':?1})def?first(self):???#?获取第一个def?last(self):???#?获取最后一个def?in_bulk(self,?id_list=None):???#?根据主键ID进行查找
???id_list?=?[11,21,31]
???models.DDD.objects.in_bulk(id_list)#等于models.DDD.objects.filter(id__in=id_list)def?delete(self):???#?删除def?update(self,?**kwargs):????#?更新def?exists(self):???#?是否有结果

（编辑：李大同）

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