Django 框架3：ORM基礎--建表和增、刪、改、查

一、Django的ORM配置：

    settings.py配置數據庫引擎，在pycharm裏使用import django.db.backends.查看支持的數據庫模塊。

    添加pymysql模塊，django默認使用MySQLdb模塊操作mydql，所以要在project下__init__.py中，加載pymysql模塊,

    註冊app，settings.py的INSTALLED_APPS添加

    定義表結構，app下的models.py添加models，Meta定義表名

    

    1、settings.py配置數據庫引擎

        默認引擎是sqlite3，默認的數據庫是自帶的db.sqlite3

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    }
}

        自定義引擎方法：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',                # 指定引擎
        'NAME': 'os.path.join(BASE_DIR, 'db name')',         # 數據庫名，如果是遠程，直接與庫名。
        # 以下可省
        'USER': '',         # 登陸數據庫用戶名
        'PASSWORD': '',     # 密碼
        'HOST': '',         # 遠程數據庫ip或主機名
        'PORT': ''          # 端口
    }
}

    2、加載pymysql模塊：

        因爲我熟悉pymysql模塊，所以設置成pymysql，

        python3沒有，所以先進行安裝：pip install pymysql，再在django裏設置 

# 設置默認ORM模塊，路徑：project下的project命名的文件夾下，__init__.py添加
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

    3、註冊APP，向settings.py的INSTALLED_APPS添加新建的app

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'ormtest',                        # 新加的app
]

    4、使用ORM類，定義表結構

# 路徑：app目錄下的models.py定義
from django.db import models

class UserInfo(models.Model):
    username = models.CharField(max_length=32)
    password = models.CharField(max_length=20)

class Meta:
    # 調用元類，自定義表名爲user
    # 如果不定義表名，默認表名：appname_classname，本例中ormtest_userinfo
    db_table = 'user'

    5、使用manage.py添加數據表。

        在cmd下運行

c:\class2>python manage.py makemigrations     #   生成migrations臨時文件
c:\class2>python manage.py migrate            #   根據migrations生成數據庫表

        修改表結構：表結構變動時，也需要再次運行這兩個命令

二、ORM字段類型和參數：

            灰字段類型，僅供Django admin使用，如果不使用admin管理，和正常的CharField字段一樣，沒有區別

            Django可以把自定義模型添加到Admin後臺管理中，

            在admin後臺管理時，如果定義了本文【灰字段】，提交時，admin進行格式校驗，不符合提示錯誤，無法提交

            添加方法：

# 找到admin.py文件，把自定義模型註冊到admin
from django.contrib import admin                # 添加admin時自動存在
from ormtest import models                      # 導入模型
admin.site.register(models.UserInfo)            # 註冊UserInfo模型

            

        1、字段類型

字符型	CharField	字符串
	TextField	4000個字符以上
布爾型	BooleanField	值爲True或False     admin中以checkbox顯示
	NullBooleaFeild	支持Null、True、False三種值     admin中，以下拉框顯示三個值
時間和日期	DateFeild	日期格式：YYYY-MM-DD       1)參數auto_now表示每次保存對象時，自動設置該字段爲當前時間，用於"最後一次修改"的時間戳，它總是使用當前日期，默認爲false。     2) 參數auto_now_add表示當對象第一次被創建時自動設置當前時間，用於創建的時間戳，它總是使用當前日期，默認爲false。     3)參數auto_now_add和auto_now是相互排斥的，組合將會發生錯誤。
	TimeField	時間格式      HH:MM[:ss[.uuuuuu]]
	DateTimeField	日期+時間格式   YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ]
	DurationField	長整數，時間間隔，數據庫中按照bigint存儲，ORM中獲取的值爲datetime.timedelta類型
其它	ImageField	字符串，路徑保存在數據庫，文件上傳到指定目錄               參數：                 upload_to =   ""      上傳文件的保存路徑                 storage = None        存儲組件，默認django.core.files.storage.FileSystemStorage                 width_field=None,   上傳圖片的高度保存的數據庫字段名（字符串）                 height_field=None   上傳圖片的寬度保存的數據庫字段名（字符串）
	FileField	FileField(Field)             -   字符串，路徑保存在數據庫，文件上傳到指定目錄             - 參數：                 upload_to =   ""      上傳文件的保存路徑                 storage = None        存儲組件，默認django.core.files.storage.FileSystemStorage
admin和ModelForm	EmailField	字符串類型，提供驗證Email格式
	GenericIPAddressField	字符串類型，提供驗證   IPV4 機制     參數：                 protocol，用於指定Ipv4或Ipv6，   'both',"ipv4","ipv6"                 unpack_ipv4，   如果指定爲True，則輸入::ffff:192.0.2.1時候，可解析爲192.0.2.1，開啓刺功能，需要protocol="both"
	URLField	字符串類型，提供驗證   URL
	SlugField	字符串類型，提供驗證支持   字母、數字、下劃線、連接符（減號）
	UUIDField	字符串類型，提供對UUID格式的驗證
	FilePathField	字符串，以下拉列表方式讀取文件夾下文件，選中保存後寫在定義的字段裏，應該是保存用戶配置文件比較好。 參數： path,文件夾路徑，PJ是根，例:'templates/',以下拉框方式查看模板列表 match=None,    正則匹配文件名 recursive=False,           遞歸下面的文件夾 allow_files=True,            允許文件 allow_folders=False,       允許文件夾
數值型	AutoField	int自增列，必須填入參數   primary_key=True
	BigAutoField	bigint自增列，必須填入參數   primary_key=True
	IntegerField	整數列(有符號的)   -2147483648 ～ 2147483647
	PositiveIntegerField	正整數   0 ～ 2147483647
	SmallIntegerField	小整數   -32768 ～ 32767
	PositiveSmallIntegerField	正小整數   0 ～ 32767
	BigIntegerField	長整型(有符號的)   -9223372036854775808 ～ 9223372036854775807
	FloatField	浮點型
	DecimalField	十進制浮點數。     1）參數max_digits表示總位。     2）參數decimal_places表示小數位數。
	BinaryField	二進制類型

注：CommaSeparatedIntegerField(CharField)  - 字符串類型，格式必須爲逗號分割的數字，Django1.9中被刪除

        使用CharField(validators=[validate_comma_separated_integer_list]) instead.

        validate_comma_separated_integer_list需要從django.core.validators 中導入

        2、字段的通用參數：

    null                數據庫中字段是否可以爲空
    db_column           數據庫中字段的列名
    db_tablespace
    default             數據庫中字段的默認值
    primary_key         數據庫中字段是否爲主鍵
    db_index            數據庫中字段是否可以建立索引
    unique              數據庫中字段是否可以建立唯一索引
    unique_for_date     數據庫中字段【日期】部分是否可以建立唯一索引
    unique_for_month    數據庫中字段【月】部分是否可以建立唯一索引
    unique_for_year     數據庫中字段【年】部分是否可以建立唯一索引

    verbose_name        Admin中顯示名稱，替換字段名稱
    blank               Admin中是否允許用戶輸入爲空
    editable            Admin中是否可以編輯
    help_text           Admin中該字段的提示信息
    choices             Admin中顯示選擇框的內容，用不變動的數據放在內存中從而避免跨表操作
                        （簡單說就是寫死在程序中了）在Django的HTML中顯示爲下拉列表
                        如：gf = models.IntegerField(choices=[(0, '何穗'),(1, '大姐'),],default=1)

    error_messages      自定義錯誤信息（字典類型），從而定製想要顯示的錯誤信息；
                        字典健：null, blank, invalid, invalid_choice, unique, and unique_for_date
                        如：{'null': "不能爲空.", 'invalid': '格式錯誤'}

    validators          自定義錯誤驗證（列表類型），從而定製想要的驗證規則
                        from django.core.validators import RegexValidator
                        from django.core.validators import EmailValidator,URLValidator,DecimalValidator,\
                        MaxLengthValidator,MinLengthValidator,MaxValueValidator,MinValueValidator
                        如：
                            test = models.CharField(
                                max_length=32,
                                error_messages={
                                    'c1': '優先錯信息1',
                                    'c2': '優先錯信息2',
                                    'c3': '優先錯信息3',
                                },
                                validators=[
                                    RegexValidator(regex='root_\d+', message='錯誤了', code='c1'),
                                    RegexValidator(regex='root_112233\d+', message='又錯誤了', code='c2'),
                                    EmailValidator(message='又錯誤了', code='c3'), ]
                            )

            附：       
            自定義無符號整數字段
                class UnsignedIntegerField(models.IntegerField):
                    def db_type(self, connection):
                        return 'integer UNSIGNED'
        
                PS: 返回值爲字段在數據庫中的屬性，Django字段默認的值爲：
                    'AutoField': 'integer AUTO_INCREMENT',
                    'BigAutoField': 'bigint AUTO_INCREMENT',
                    'BinaryField': 'longblob',
                    'BooleanField': 'bool',
                    'CharField': 'varchar(%(max_length)s)',
                    'CommaSeparatedIntegerField': 'varchar(%(max_length)s)',
                    'DateField': 'date',
                    'DateTimeField': 'datetime',
                    'DecimalField': 'numeric(%(max_digits)s, %(decimal_places)s)',
                    'DurationField': 'bigint',
                    'FileField': 'varchar(%(max_length)s)',
                    'FilePathField': 'varchar(%(max_length)s)',
                    'FloatField': 'double precision',
                    'IntegerField': 'integer',
                    'BigIntegerField': 'bigint',
                    'IPAddressField': 'char(15)',
                    'GenericIPAddressField': 'char(39)',
                    'NullBooleanField': 'bool',
                    'OneToOneField': 'integer',
                    'PositiveIntegerField': 'integer UNSIGNED',
                    'PositiveSmallIntegerField': 'smallint UNSIGNED',
                    'SlugField': 'varchar(%(max_length)s)',
                    'SmallIntegerField': 'smallint',
                    'TextField': 'longtext',
                    'TimeField': 'time',

三、表結構

        1、定義基本表結構：

            把表結構，使用migrate命令，創建成數據表，表名默認是appname_userinfo

from django.db import models
from django.core.validators import validate_comma_separated_integer_list
class UserInfo(models.Model):
    username = models.CharField(max_length=32)
    email = models.EmailField(max_length=50, default='[email protected]')
    password = models.CharField(max_length=20, verbose_name='幹啥呢？密碼')
    test = models.CharField(validators=[validate_comma_separated_integer_list], max_length=100,default='1,2,3')
    test1 = models.GenericIPAddressField(default='1.2.2.2')
    test_url = models.URLField(default='http://localhost')
    test_slug = models.SlugField(default='da_wei')
    test_bool = models.BooleanField(default=True)
    test_bool_null = models.NullBooleanField(default=False)
    test_filepath = models.FilePathField(path='2/', default='2/')
    # test_uuid = models.UUIDField(default='1')    # default不合法，不能同步到數據庫，備註
    user_type_choices = (
        (1, '超級用戶'),
        (2, '管理員用戶'),
        (3, '普通用戶'),
        )
    user_type_id = models.IntegerField(choices=user_type_choices, default=3)

dependencies = [
    ('ormtest', '0012_userinfo_test_bool_null'),
]

    2、使用元信息修改表屬性

class Meta:
    # 數據庫中生成的表名稱 默認 app名稱 + 下劃線 + 類名
    # db_table = "table_name"

    # 聯合索引
    index_together = [
        ("username", "email"),
    ]

    # 聯合唯一索引，兩個字段加一起不重複
    unique_together = (("username", "user_type_id"),)

    # admin中顯示的表名稱
    verbose_name = '用戶信息表'

    # verbose_name加s
    verbose_name_plural = '多用戶信息表'

四、Django ORM操作數據庫：

    django orm類提供的數據操方法。增、刪、改、查。

    以下操作都是基於models.ClassName.objects

    1、添加數據：

        方法一(常用)：使用models.UserInfo.objects.create

from ormtest import models
def add(request):
    obj = models.UserInfo.objects.create(username='root',password='123456')
    return HttpResponse('<h1>添加成功</h1>')

        方法二：使用字典傳參數,字典前加**

form ormtest import models
def add(request):
    info_dic = {'username': 'root', 'password': '1234567'}
    obj = models.UserInfo.objects.create(**info_dic)

        方法三：使用save()方法。

from ormtest import models
def add(request):
    obj = models.UserInfo(username='root1',password='1234568')
    obj.save()

    2、刪除數據：

        delete()方法刪除篩選對象。

from ormtest import models
def del_data(request):
    obj = models.UserInfo.objects.filter(password='12345678').delete()
    # 刪除密碼爲12345678的記錄
    return HttpResponse('done!')

        清空表！！！

from ormtest import models
def del_data(request):
    obj = models.UserInfo.objects.all().delete()
    # 刪除密碼爲12345678的記錄
    return HttpResponse('done!')

    3、修改數據：

         update()方法修改。updata(filedname=value),可以配合filter(條件).all()批量修改

def one_modify(request):
    result = models.UserInfo.objects.filter(user_name='root1').update(password='111111')
    return HttpResponse('modify ok')

    4、查詢數據：

            django查詢到的數據和sqlalchemy一樣，都是對象，使用：.字段讀取

            查詢結果可直接傳到html模板文件，也使用：.+字段讀取

            all()結果是Queryset對象列表，first()結果是Queryset對象，query可以用來查看這個ORM查詢語句最終被翻譯成的SQL語句。

            get()結果是普通對象，不能使用query查詢

        .filter()按條件查詢：結果是所有符件條件的QuerySet列表，查看類型是<class 'django.db.models.query.QuerySet'>

from ormtest import models
def query_data(request):
    result = models.UserInfo.objects.filter(username='root1').all()  # 如果讀取所有可以不加all
    return HttpResponse(result)

        .all()查所有，結果是QuerySet的object列表。

form ormtest import models
def query_data(request):
    all_data = models.UserInfo.objects.all()
    retrun HttpResponse(all_data)

        .first()結果中的首個，QuerySet對象。

from ormtest import models
def query_data(request):
    one_data = models.UserInfo.objects.filter(username='root1').first()
    # 結果只顯示符合條件的第一個對象
    print(one_data.id, one_data.name, one_data.password)
    # 使用.讀取id，html模板也使用相同方式讀取
    retrun HttpResponse(one_data)

        .get()方法查詢單條數據，如果不存在數據或查到多個數據，報錯！，結果是對象

from ormtest import models
def query_data(request):
    one_data = models.UserInfo.objects.get(id=1)        # 一般指定字段唯一值
    return HttpResponse('ok')

        .exclude()包含不滿足給定的查找參數的對象

from ormtest import models
def query_exdata(request):
    exdata = models.UserInfo.objects.exclude(genter=True)
    return HttpResponse('女：{}'.format(exdata))

        .values()獲取指定字段的值：

all_data = models.UserInfo.objects.all().value('name','password')
# 結果是Queryset對象，[{'name':'','password':''},{'name':'','password':''},{'name':'','password':''}]

        .count()，統計查詢結果的數量

result = models.UserInfo.objects.all().count()    # 統計所有
result = models.UserInfo.objects.filter(username='root').count()    # 統計root名字有幾個

    5、分組與統計

        annotate：分組查詢，可以指定KEY，結果是一個Queryset

        aggregate：聚合查詢，可以指定KEY，結果是一個字典

        區別：annotate方法返回結果的不僅僅是含有統計結果的一個字典，而是包含有新增統計字段的查詢集(queryset）

from django.db.models import Sum,Count,Avg,Max,Min
# -----------aggregate--------------:
obj = models.UserInfo.objects.filter(age__lt=18).aggregate(Count('age'))    # 小於18歲的人數，結果是{'name__count':100}
obj = models.UserInfo.objects.filter(age__lt=18).aggregate(count=Count('age'),max=Max('age'))  # 指定了字段，結果是{'count':100,'max':17}
# 也可以使用__跨表統計(正向，salary是定義的外鍵,)
obj = models.UserInfo.objects.filter(group='DBA').aggregate(Avg('salary__money'))        # 求所有DBA的平均工資

# 返向跨表，UserInfo模型定義了group的ForeignKey，使用   小寫的模型名__字段
obj = models.GroupInfo.objects.filter(group='DBA').aggregate(Avg('userinfo__age'))        # 求DBA的平均年齡

# -----------annorate-----------
# 返回的是Queryset的對象列表
obj = models.GroupInfo.objects.annotate(avg_age=Avg('userinfo__age'))        # 每個職位的平均年齡，讀取obj[0].avg_age
# 想要直接顯示返回字典列表，後面加上.values
obj = models.GroupInfo.objects.annotate(avg_age=Avg('userinfo__age')).values('name',avg_age)

# 帶value方法，返回的是Queryset 字典列表
obj = models.UserInfo.objects.values('gender').annotate(avg=Avg('age'))    # 對男、女分組，統計每組的平均年齡
# 結果：<Queryset [{'gender':'男','avg':28},{'gender':'女','avg':22}]>

obj = models.UserInfo.objects.values('gender').annotate(many=count('name')).filter(group='DBA') 
# filter一定要放在後面
# 分別統計職位是DBA職員的男、女數量<Queryset [{'gender':'男','many':99},{'gender':'女','many':1}]>

obj = models.GroupInfo.objects.annotate(many='userinfo__name').order_by('-many').values('name','many')[0:5]
# 統計人數最多的五個職位,annotate對象名可以用於order_by

五、關係運算：

    1、運算符：

        字段名加__條件=值，條件：

                gt大於，gte大於等於，lt小於，lte小於等於，in在列表中，

                icontains大小寫不敏感，contains大小寫敏感

                isnull判斷字段是否爲空

                range範圍[1,6]，

                startswith以某個值開頭，istartswith(不區分大小寫)以某個值開頭，endswith以某個值結尾，iendswith（不區分大小寫）以某個值結尾

from ormtest import models
obj = models.UserInfo.objects.filter(age__lt=35)
obj = models.UserInfo.objects.filter(age__lte=35)
obj = models.UserInfo.objects.filter(age__gt=35)
obj = models.UserInfo.objects.filter(age__gte=35)
obj = models.UserInfo.objects.filter(group__in=['DB','FTP','WEB'])

obj = models.UserInfo.objects.filter(name__icontains='o') # 所有name中有大寫和小寫o的名字
obj = models.UserInfo.objects.filter(name__contains='o')

obj = models.UserInfo.objects.filter(mobile__isnull=True) # 電話不爲空的字段

obj = models.UserInfo.objects.filter(age__range=[20,30])   # 年齡在20-30之間的，
# 當range參數爲日期時，使用make_aware轉換
    start_time = make_aware(datetime(year=2018,month=11,day=2,hour=16,minute=0,second=0))
    end_time = make_aware(datetime(year=2018,month=11,day=2,hour=17,minute=0,second=0))
    obj = models.UserInfo.objects.filter(age__range=[start_time,end_time])
    
obj = models.UserInfo.objects.filter(name__startswith='r')      # 以小寫r開頭的
obj = models.UserInfo.objects.filter(name__istartswith='r')     # 以大小或小寫r開頭的

    2、分組、排序與統計：

        count()，統計記錄數量

        order_by()，排序ASC

        order_by(-)，排序DESC

        group_by()，分組

obj = models.UserInfo.objects.filter(name__istartswith='r').count()        # 統計名字裏包含'r'的記錄數量

obj = models.UserInfo.objects.filter(name__istartswith='r').order_by('age')         # 按年齡從大到小ASC
obj = models.UserInfo.objects.filter(name__istartswith='r').order_by('-age')        # 按年齡從小到大DESC

# 分組：
from django.db.models import Count
obj = models.UserInfo.objects.filter(name__istartswith='r').values('age').annotate(age_same=Count('name'))
# 篩選名字以r開頭的所有記錄，獲取age，Count是計算每個age中name的數量，並把數量起個名字age_same
返回值是一個字典列表，[{'age':19,'age_same':2},{'age':20,'age_same':6}]

    3、切片：

        [開始:結束]，從列表下開始下標到結束，（不包括結束）

obj = models.UserInfo.objects.all()[0:2]    # 結果中的下標0，1

     4、時間：

        時間可以關係運算結合

        date日期，接datetime對象；

        year年，接數字；month月，接數字；day日，接數字；week_day星期，接數字；hour小時，接數字；minute分，接數字；second秒，接數字

import datetime
obj = models.UserInfo.objects.filter(create_date__date__lt=datetime.date(2018,9,20))               # 只是日期
obj = models.UserInfo.objects.filter(create_date__date__lt=datetime(2018,9,20,12,12,12))           # 帶時，分，秒
obj = models.UserInfo.objects.filter(create_date__year__gt=2018)                                  # 年份大於2018年
obj = models.UserInfo.objects.filter(create_date__hour__lt=12)                                  # 所有小於12點的，也就是上午

     5、正則

         regex正則，iregex不區分大小寫的正則。

obj = models.UserInfo.objects.filter(name__regex='^r')            # 必須以小寫r開頭的名字
obj = models.UserInfo.objects.filter(name__iregex='^R')           # 可以以大小寫r開頭的名字

六、遇到的錯誤

    1、在migrate時，提示 django.core.exceptions.ValidationError: ["'1' is not a valid UUID."]

        原因，因爲我把default設成1，被檢驗出來了

        解決方法：從app下的migrate文件夾裏，找到生成的文件，比如我的是0013_userinfo_test_uuid.py

第一種方法：把文件刪除

dependencies = [
    ('ormtest', '0012_userinfo_test_bool_null'),    # 記錄上一步操作，如果把上一個文件刪了，值就得改
]

# 執行makemigrations時表結構的變更操作
# 第二種方法就是把列表中，AddField，關於UUIDField刪掉
operations = [
    migrations.AddField(
        model_name='userinfo',
        name='test_uuid',
        field=models.UUIDField(default='1'),        # 第三種方法就是default更改成正確格式UUID
    ),
]

    2、django.db.utils.IntegrityError: UNIQUE constraint failed: ormtest_userinfo.username, ormtest_userinfo.user_type_id

        原因，username+user_type_id不唯一

第一種方法：從元類裏刪掉

第二種方法：更改聯合唯一 的字段

    3、配置完FilePathField字段，admin編輯用戶時報錯。 FileNotFoundError，[WinError 3] 系統找不到指定的路徑。: '/templates/'

        原因，FilePathField字段的path錯誤

# 解決方法：去掉前面的/，並檢查project下面是否存在templates文件夾default不會被檢測
test_filepath = models.FilePathField(path='templates/', default='2/')