Python之路【第十九章】：Django 数据库对象关系映射

Django ORM基本配置

到目前为止，当我们的程序涉及到数据库相关操作时，我们一般都会这么搞：

• 创建数据库，设计表结构和字段
• 使用 MySQLdb 来连接数据库，并编写数据访问层代码
• 业务逻辑层去调用数据访问层执行数据库操作

django为使用一种新的方式，即：关系对象映射（Object Relational Mapping，简称ORM），django中遵循 Code Frist 的原则，即：根据代码中定义的类来自动生成数据库表

1、修改project数据库配置（程序主目录下的settings.py文件）

默认连接数据库为本地文件sqlite3：

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

更换为指定的mysql数据库：

DATABASES = {
    'default': {
    'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
    'NAME':'zyweb',              #数据库名
    'USER': 'root',              #账号
    'PASSWORD': 'zyw@123',      #密码
    'HOST': '192.168.28.129',   #mysql数据库IP
    'PORT': '3306',              #对端端口
    }
}

2、创建定义数据库表结构文件（对应app目录下的models.py文件）

生成一个简单的数据库表：

from django.db import models

# Create your models here.

class UserInfo(models.Model):
    # 创建的表名名称为cmdb_userinfo
    # 数据库默认创建id列 自增 主键
    # 用户名列 字符串类型 字符长度
    username = models.CharField(max_length=32)   #  max_length 字符长度
    passwd = models.CharField(max_length=64)

把对应的app名称加入到settings.py文件配置里：

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'cmdb',          # 系统会加载cmdb下的model.py文件
]        　

3、生成数据库表

执行下面命令：

python manage.py  makemigrations
python manage.py  migrate         # 生成数据表

查看数据库表详情：

mysql> desc cmdb_userinfo;
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| Field    | Type        | Null | Key | Default | Extra          |
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
| id       | int(11)     | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| username | varchar(32) | NO   |     | NULL    |                |
| passwd   | varchar(64) | NO   |     | NULL    |                |
+----------+-------------+------+-----+---------+----------------+
3 rows in set (0.01 sec)

注意：Django默认用的MysqlDB模块连接数据库，但在python3.x里面还没有这个模块，所有需要把连接数据库的模块改成pymsyql，修改project目录下的init.py文件

import  pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()

4、数据库字段和字段参数

1、models.AutoField　　自增列 = int(11)
　　如果没有的话，默认会生成一个名称为 id 的列，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。
2、models.CharField　　字符串字段
　　必须 max_length 参数
3、models.BooleanField　　布尔类型=tinyint(1)
　　不能为空，Blank=True
4、models.ComaSeparatedIntegerField　　用逗号分割的数字=varchar
　　继承CharField，所以必须 max_lenght 参数
5、models.DateField　　日期类型 date
　　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。
6、models.DateTimeField　　日期类型 datetime
　　同DateField的参数
7、models.Decimal　　十进制小数类型 = decimal
　　必须指定整数位max_digits和小数位decimal_places
8、models.EmailField　　字符串类型（正则表达式邮箱） =varchar
　　对字符串进行正则表达式
9、models.FloatField　　浮点类型 = double
10、models.IntegerField　　整形
11、models.BigIntegerField　　长整形
　　integer_field_ranges = {
　　　　'SmallIntegerField': (-32768, 32767),
　　　　'IntegerField': (-2147483648, 2147483647),
　　　　'BigIntegerField': (-9223372036854775808, 9223372036854775807),
　　　　'PositiveSmallIntegerField': (0, 32767),
　　　　'PositiveIntegerField': (0, 2147483647),
　　}
12、！models.IPAddressField　　字符串类型（ip4正则表达式）不再使用
13、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
14、models.NullBooleanField　　允许为空的布尔类型
15、models.PositiveIntegerFiel　　正Integer
16、models.PositiveSmallIntegerField　　正smallInteger
17、models.SlugField　　减号、下划线、字母、数字
18、models.SmallIntegerField　　数字
　　数据库中的字段有：tinyint、smallint、int、bigint
19、models.TextField　　字符串=longtext
20、models.TimeField　　时间 HH:MM[:ss[.uuuuuu]]
21、models.URLField　　字符串，地址正则表达式
22、models.BinaryField　　二进制
23、models.ImageField   图片
24、models.FilePathField 文件

所有字段...

null               -> db是否可以为空
default            -> 默认值
primary_key        -> 主键
db_column          -> 列名
db_index           -> 索引
unique               -> 唯一索引
unique_for_date    ->
unique_for_month
unique_for_year
auto_now            -> 更新时，自动更新为当前时间
auto_now_add        -> 创建时，自动生成时间
choices              -> django admin中显示下拉框，避免连表查询
blank             -> django admin是否可以为空
verbose_name      -> django admin显示字段中文
editable          -> django admin是否可以被编辑
error_messages    -> 错误信息欠
help_text         -> django admin提示
validators          -> django
form, 自定义错误信息（欠）

所有字段参数...

5、DateTimeField 时区问题解决

在settings.py中设置：

TIME_ZONE = 'Asia/Shanghai'

USE_TZ = False

Django 数据库基本操作

1、增加数据

① 第一种方式（最常用）：

from cmdb import models
def ormadd(request):
    models.UserInfo.objects.create(username="James",passwd="8888")

    return HttpResponse("ormadd")

② 第一种方式的另一种写法：

from cmdb import models
def ormadd(request):
    dicts = {'username':"James",'passwd':"8888"}
    models.UserInfo.objects.create(**dicts)

    return HttpResponse("ormadd")

③ 第二种方式：　　

from cmdb import models
def ormadd(request):
    obj = models.UserInfo(username='root',passwd='123')
    obj.save()

    return HttpResponse("ormadd")

2、查询数据　

① 查询所有：

from cmdb import models
def ormselect(request):
    result = models.UserInfo.objects.all()
    print(result)       # QuerySet类型 列表里每个元素都是一个obj对象
    # <QuerySet [<UserInfo: UserInfo object>, <UserInfo: UserInfo object>, <UserInfo: UserInfo object>]>
    for row in result:
        print(row.id,row.username,row.passwd)
        # 1 James 8888
        # 2 root 123
        # 3 James 8888
    return HttpResponse("ormselect")

② 查找指定字段：

from cmdb import models
def ormselect(request):
    result = models.UserInfo.objects.filter(username='root')  # filter()里可以用,分开 表示and
    if result:
        for row in result:
            print(row.id,row.username,row.passwd)
            # 2 root 123

    return HttpResponse("ormselect")

③ 获取查询第一条数据和统计匹配个数：

from cmdb import models
def ormselect(request):
    obj = models.UserInfo.objects.filter(username='root').filter()  # 获取匹配的第一条字段
    c = models.UserInfo.objects.filter(username='root').count()  # 获取匹配的字段个数

    return HttpResponse("ormselect")

④ 比较值查询以及多条件查询：

models.User.objects.filter(id=1,name='root')        # id等于1或者name等于root
models.User.objects.filter(id__gt=1,name='root')    # id大于1
models.User.objects.filter(id__lt=1)                 # id小于1
models.User.objects.filter(id__gte=1)                # id大等于
models.User.objects.filter(id__lte=1)                # id小等于

⑤ 指定查询数据库某个字段的所有数据

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    <p>项目组（对象） v1</p>
    <ul>
        {% for row in v1 %}
            <li>{{ row.id }}-{{ row.caption }}-{{ row.code }}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
    <p>项目组（字典） v2</p>
    <ul>
        {% for row in v2 %}
            <li>{{ row.id }}-{{ row.caption }}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
    <p>项目组（元组） v3</p>
    <ul>
        {% for row in v3 %}
            <li>{{ row.0 }}-{{ row.1 }}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
</body>
</html>

business.html

获取表单数据：

def business(request):
    v1 = models.Business.objects.all()
    print("v1",v1)
    # v1 < QuerySet[ < Business: Business object >, < Business: Business object >,
    # < Business: Business object >, < Business: Business object >] >

    v2 = models.Business.objects.all().values("id","caption")
    print("v2",v2)
    # v2 < QuerySet[{'caption': '运维', 'id': 1}, {'caption': '开发', 'id': 2}, {'caption': '销售', 'id': 3},
    # {'caption': '市场', 'id': 4}] >

    v3 = models.Business.objects.all().values_list("id","caption")
    print("v3",v3)
    # v3 < QuerySet[(1, '运维'), (2, '开发'), (3, '销售'), (4, '市场')] >

    return render(request,'business.html',{'v1':v1,'v2':v2,'v3':v3})

注：values和values_list后不指定字段的话，获取的是所有的字段数据

3、删除数据　

① 删除指定字段：

from cmdb import models
def ormdel(request):
    models.UserInfo.objects.filter(id=3).delete()

    return HttpResponse("ormdel")

4、更新数据　

① 更新指定字段：

from cmdb import models
def ormupdate(request):
    models.UserInfo.objects.filter(id=2).update(passwd='99999')

    return HttpResponse("ormupdate")

② 更新所有数据字段：

from cmdb import models
def ormupdate(request):
    models.UserInfo.objects.all().update(passwd='99999')

    return HttpResponse("ormupdate")

　　

Django 数据库一对多操作

1、 数据库表结构：

from django.db import models

# Create your models here.

class UserInfo(models.Model):
    # 创建的表名名称为cmdb_userinfo
    username = models.CharField(max_length=32)
    passwd = models.CharField(max_length=64)
    # 关联外键   生成字段名为user_group_id
    user_group = models.ForeignKey("UserGroup",to_field='uid',default=1)    #关联usergroup表的uid字段默认为1

class UserGroup(models.Model):
    # 创建的表名名称为cmdb_usergroup
    uid = models.AutoField(primary_key=True)    #主键 自增
    caption = models.CharField(max_length=32,unique=True)   #唯一索引
    ctime = models.DateField(auto_now_add=True,null=True)   #创建时生成时间
    uptime = models.DateField(auto_now=True,null=True)  #更新是自动更新时间

2、外键关联添加数据

from cmdb import models
def add(request):
    ug_obj = models.UserGroup.objects.create(caption='外键数据添加')      #把外键obj直接当参数传入
    models.UserInfo.objects.create(username='James',passwd='123',user_group=ug_obj)

    return HttpResponse('OK')

3、 外键关联表操作：

from cmdb import models
def ormadd(request):
    models.UserInfo.objects.create(username="James",passwd="8888")
    return HttpResponse("ormadd")
def ormgroup(request):
    models.UserGroup.objects.create(caption="CEO")
    return HttpResponse("ormgroup")

def userinfo(request):
    obj = models.UserInfo.objects.all().first()
    # user_group_id 指定的是userinfo表里存的id号
    print(obj.id,obj.username,obj.user_group_id)
    # 1 James 1

    # user_group 指定的是用户组obj对象
    print(obj.user_group.uid,obj.user_group.caption)
    # 1 CEO
    return HttpResponse("userinfo")

4、 跨表查询，神奇的双下划线__:

class Business(models.Model):
    # id
    caption = models.CharField(max_length=32)
    code = models.CharField(max_length=32,null=True,default="SA")

class Host(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    hostname = models.CharField(max_length=32,db_index=True)
    ip = models.GenericIPAddressField(protocol="ipv4",db_index=True)
    port = models.IntegerField()
    b = models.ForeignKey(to="Business", to_field='id')

models.py

获取表单数据：

def home(request):
    # b__capiton 通过双下划线直接跨表获取对应caption的数据
    v2 = models.Host.objects.filter(nid__gt=0).values('nid','hostname','b_id','b__caption')
    # < QuerySet[{'nid': 2, 'b__caption': '开发', 'hostname': '系统1', 'b_id': 2},
    # {'nid': 3, 'b__caption': '销售','hostname': '系统2', 'b_id': 3}>

    return render(request, 'home.html')

5、**反向跨表查询

from django.db import models

# Create your models here.

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

class User(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    pwd = models.CharField(max_length=32)

    u_type = models.ForeignKey(to="UserType", to_field='id')

models.py

① 从对象中取值user_set

from app01 import models
def index(request):
    obj = models.UserType.objects.filter(id=1)
    for item in obj:
        print(item.id,item.name)
        print(item.user_set)        # 指定关联表类名
        print(item.user_set.all())
        print(item.user_set.values('name','pwd'))

#1 技术部
#app01.User.None
#<QuerySet [<User: User object>, <User: User object>, <User: User object>]>
#<QuerySet [{'name': 'lzl5', 'pwd': '123456'}, {'name': 'lzl1', 'pwd': '123456'}, {'name': 'lzl2', 'pwd': '123456'}]>

    return  HttpResponse('OK')

② 双下划线查询取值user__　

# 反向查询
from app01 import models
def index(request):
    obj = models.UserType.objects.all().values('name','user__name')
    print(obj)
    # < QuerySet[{'name': '技术部', 'user__name': 'lzl5'}, {'name': '技术部', 'user__name': 'lzl1'},
    #            {'name': '技术部','user__name': 'lzl2'}]>

    return  HttpResponse('OK')

related_name=None,          # 反向操作时，使用的字段名，用于代替 【表名_set】 如： obj.表名_set.all()
        related_query_name=None,    # 反向操作时，使用的连接前缀，用于替换【表名】     如： models.UserGroup.objects.filter(表名__字段名=1).values('表名__字段名')

涉及到的参数

Django 数据库多对多操作

1、自定义创建关系表

class Host(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    hostname = models.CharField(max_length=32,db_index=True)
    ip = models.GenericIPAddressField(protocol="ipv4",db_index=True)
    port = models.IntegerField()
    b = models.ForeignKey(to="Business", to_field='id')        # 这里先忽略

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

class HostToAPP(models.Model):
    # 可以自定义多种字段
    hobj = models.ForeignKey(to='Host',to_field='nid')
    aobj = models.ForeignKey(to='Applications',to_field='id')

创建数据：

HostToAPP.objects.create(hobj_id=1,aobj_id=2)

2、自动创建关系表

class Host(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    hostname = models.CharField(max_length=32,db_index=True)
    ip = models.GenericIPAddressField(protocol="ipv4",db_index=True)
    port = models.IntegerField()
    b = models.ForeignKey(to="Business", to_field='id')        # 这里先忽略

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

    r = models.ManyToManyField("Host")

自动生成第三张关联表cmdb_applications_r;下面我们就来看看针对这种情况下，如何对表进行操作

① 增加

# 第三张表增加
obj = models.Application.objects.get(id=1)

obj.r.add(1)        # 创建id=1,nid=1
obj.r.add(2)        # 创建id=1,nid=2
obj.r.add(2, 3, 4)      # 创建id=1,nid=2、id=1,nid=3 、id=1,nid=4
obj.r.add(*[1, 2, 3, 4])  # 同上

② 删除

# 第三张表删除
obj = models.Application.objects.get(id=1)

obj.r.remove(1)     # 删除id=1,nid=1
obj.r.remove(2,4)    # 删除id=1,nid=2、id=1,nid=4
obj.r.remove(*[1,2,3])  # 批量删

obj.r.clear()       # 所有id=1的关系删除

③ 更新

# 第三张表更新
obj = models.Application.objects.get(id=1)

obj.r.set([3,5,7])      # 清空原来的id=1关系，创建id=1，nid=3；id=1，nid=5；id=3，nid=7
                        # 等同于执行obj.r.clear()再执行obj.r.add(*[3,5,7])

④ 查询

# 第三张表查询
obj = models.Application.objects.get(id=1)

# 所有相关的主机对象“列表” QuerySet
obj.r.all()             # 所有对应的Host对象

　　

Django 练习

1、增删改查管理后台

主project项目路由关系：

from django.conf.urls import url,include
from django.contrib import admin

urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    url(r'^cmdb/', include("app01.urls")),
    url(r'^monitor/', include("app02.urls")),
]

urls.py

程序逻辑处理目录app01下的文件

from django.db import models

# Create your models here.
# app01_userinfo
# class Foo:
#     caption = models.CharField(max_length=32, unique=True)

class UserGroup(models.Model):
    uid = models.AutoField(primary_key=True)
    caption = models.CharField(max_length=32,unique=True)
    ctime = models.DateTimeField(auto_now_add=True, null=True)
    uptime = models.DateTimeField(auto_now=True, null=True)
    # f = models.ForeignKey('Foo')
#
# user_list = Userinfo.objects.all()
# for row in user_list:
#     print(row.user_group_id)
#     print(row.user_group.uid)
#     print(row.user_group.caption)
class UserInfo(models.Model):
    # id列，自增，主键
    # 用户名列，字符串类型，指定长度
    # 字符串、数字、时间、二进制
    username = models.CharField(max_length=32,blank=True,verbose_name='用户名')
    password = models.CharField(max_length=60, help_text='pwd')
    email = models.CharField(max_length=60)
    test = models.EmailField(max_length=19,null=True,error_messages={'invalid': '请输入密码'})
    # user_group_id 数字
    user_group = models.ForeignKey("UserGroup",to_field='uid') # (uid,catption,ctime,uptimew)
    user_type_choices = (
        (1, '超级用户'),
        (2, '普通用户'),
        (3, '普普通用户'),
    )
    user_type_id = models.IntegerField(choices=user_type_choices,default=1)

    # test = models.URLField(max_length=19,null=True)
    # test = models.GenericIPAddressField()
    # gender = models.CharField(max_length=60, null=True)

models.py

from django.conf.urls import url,include
from django.contrib import admin
from app01 import views

urlpatterns = [
    # url(r'^login/', views.login),
    # url(r'^index/', views.index),
    url(r'^user_info/', views.user_info),
    url(r'^userdetail-(?P<nid>\d+)/', views.user_detail),
    url(r'^userdel-(?P<nid>\d+)/', views.user_del),
    url(r'^useredit-(?P<nid>\d+)/', views.user_edit),
    # url(r'^orm/', views.orm),
]

urls.py

逻辑处理views.py文件：

from app01 import models
def user_info(request):
    if request.method == "GET":
        user_list = models.UserInfo.objects.all()
        group_list = models.UserGroup.objects.all()
        return render(request, 'user_info.html', {'user_list': user_list, "group_list": group_list})
    elif request.method == 'POST':
        u = request.POST.get('user')
        p = request.POST.get('pwd')
        models.UserInfo.objects.create(username=u,password=p)
        return redirect('/cmdb/user_info/')

def user_detail(request, nid):
    obj = models.UserInfo.objects.filter(id=nid).first()
    # 去单挑数据，如果不存在，直接报错
    # models.UserInfo.objects.get(id=nid)
    return render(request, 'user_detail.html', {'obj': obj})

def user_del(request, nid):
    models.UserInfo.objects.filter(id=nid).delete()
    return redirect('/cmdb/user_info/')

def user_edit(request, nid):
    if request.method == "GET":
        obj = models.UserInfo.objects.filter(id=nid).first()
        return render(request, 'user_edit.html',{'obj': obj})
    elif request.method == "POST":
        nid = request.POST.get('id')
        u = request.POST.get('username')
        p = request.POST.get('password')
        models.UserInfo.objects.filter(id=nid).update(username=u,password=p)
        return redirect('/cmdb/user_info/')

templates下的html模板：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        body{
            margin: 0;
        }
        .menu{
            display: block;
            padding: 5px;

        }
    </style>
</head>
<body>
    <div style="height: 48px;background-color: black;color: white">
        张扬凌晨三点玩愤怒的小鸟
    </div>
    <div>
        <div style="position: absolute;top:48px;bottom: 0;left: 0;width: 200px;background-color: brown;">
            <a class="menu" href="/cmdb/user_info/">用户管理</a>
            <a class="menu" href="/cmdb/user_group/">用户组管理</a>
        </div>
        <div style="position:absolute;top:48px;left: 210px;bottom: 0;right: 0;overflow: auto">

            <h3>添加用户</h3>
            <form method="POST" action="/cmdb/user_info/">
                <input type="text" name="user" />
                <input type="text" name="pwd" />

                <select name="group_id">
                    {% for item in group_list %}
                        <option value="{{ item.uid }}">{{ item.caption }}</option>
                    {% endfor %}
                </select>

                <input type="submit" value="添加"/>
            </form>

            <h3>用户列表</h3>
            <ul>
                {% for row in user_list %}
                    <li>
                        <a href="/cmdb/userdetail-{{ row.id }}/">{{ row.username }}</a> |
                        <span> {{ row.user_group.caption }} </span>
                        <a href="/cmdb/userdel-{{ row.id }}/">删除</a> |
                        <a href="/cmdb/useredit-{{ row.id }}/">编辑</a>
                    </li>
                {% endfor %}
            </ul>

        </div>

    </div>

</body>
</html>

user_info.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        body{
            margin: 0;
        }
        .menu{
            display: block;
            padding: 5px;

        }
    </style>
</head>
<body>
    <div style="height: 48px;background-color: black;color: white">
        张扬凌晨三点玩愤怒的小鸟
    </div>
    <div>
        <div style="position: absolute;top:48px;bottom: 0;left: 0;width: 200px;background-color: brown;">
            <a class="menu" href="/cmdb/user_info/">用户管理</a>
            <a class="menu" href="/cmdb/user_group/">用户组管理</a>
        </div>
        <div style="position:absolute;top:48px;left: 210px;bottom: 0;right: 0;overflow: auto">

            <h1>用户详细信息</h1>

            <h5>{{ obj.id }}</h5>
            <h5>{{ obj.name }}</h5>
            <h5>{{ obj.password }}</h5>

        </div>

    </div>

</body>
</html>

user_detail.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        body{
            margin: 0;
        }
        .menu{
            display: block;
            padding: 5px;

        }
    </style>
</head>
<body>
    <div style="height: 48px;background-color: black;color: white">
        张扬凌晨三点玩愤怒的小鸟
    </div>
    <div>
        <div style="position: absolute;top:48px;bottom: 0;left: 0;width: 200px;background-color: brown;">
            <a class="menu" href="/cmdb/user_info/">用户管理</a>
            <a class="menu" href="/cmdb/user_group/">用户组管理</a>
        </div>
        <div style="position:absolute;top:48px;left: 210px;bottom: 0;right: 0;overflow: auto">

            <h1>编辑用户</h1>
            <form method="post" action="/cmdb/useredit-{{ obj.id }}/">
                <input style="display: none" type="text" name="id" value="{{ obj.id }}" />
                <input type="text" name="username" value="{{ obj.username }}" />
                <input type="text" name="password" value="{{ obj.password }}"/>
                <input type="submit" value="提交" />
            </form>

        </div>

    </div>

</body>
</html>

user_edit.html

《第二十四章》