java中的接口是类吗
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2022-09-04
Django ORM(对象关系映射)
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。
优点: 1 ORM使得我们的通用数据库交互变得简单易行,而且完全不用考虑该死的SQL语句。快速开发,由此而来。
2 可以避免一些新手程序猿写sql语句带来的性能问题。
新手可能会用select * from auth_user,这样会因为多了一个匹配动作而影响效率的。
缺点:1 性能有所牺牲,不过现在的各种ORM框架都在尝试各种方法,比如缓存,延迟加载登来减轻这个问题。效果很显著。
2 对于个别复杂查询,ORM仍然力不从心,为了解决这个问题,ORM一般也支持写raw sql。
3 通过QuerySet的query属性查询对应操作的sql语句
author_obj=models.Author.objects.filter(id=2)print(author_obj.query)
下面要开始学习Django ORM语法了,为了更好的理解,我们来做一个基本的 书籍/作者/出版商 数据库结构。 我们这样做是因为 这是一个众所周知的例子,很多SQL有关的书籍也常用这个举例。
表(模型)的创建:
实例:我们来假定下面这些概念,字段和关系
作者模型:一个作者有姓名。
作者详细模型:把作者的详情放到详情表,包含性别,email地址和出生日期,作者详情模型和作者模型之间是一对一的关系(one-to-one)(类似于每个人和他的身份证之间的关系),在大多数情况下我们没有必要将他们拆分成两张表,这里只是引出一对一的概念。
出版商模型:出版商有名称,地址,所在城市,省,国家和网站。
书籍模型:书籍有书名和出版日期,一本书可能会有多个作者,一个作者也可以写多本书,所以作者和书籍的关系就是多对多的关联关系(many-to-many),一本书只应该由一个出版商出版,所以出版商和书籍是一对多关联关系(one-to-many),也被称作外键。
from django.db import models
class Publisher(models.Model): name = models.CharField(max_length=30, verbose_name="名称") address = models.CharField("地址", max_length=50) city = models.CharField('城市',max_length=60) state_province = models.CharField(max_length=30) country = models.CharField(max_length=50) website = models.URLField()class Meta: verbose_name = '出版商' verbose_name_plural = verbose_namedef __str__(self):return self.nameclass Author(models.Model): name = models.CharField(max_length=30)def __str__(self):return self.nameclass AuthorDetail(models.Model): sex = models.BooleanField(max_length=1, choices=((0, '男'),(1, '女'),)) email = models.EmailField() address = models.CharField(max_length=50) birthday = models.DateField() author = models.OneToOneField(Author)class Book(models.Model): title = models.CharField(max_length=100) authors = models.ManyToManyField(Author) publisher = models.ForeignKey(Publisher) publication_date = models.DateField() price=models.DecimalField(max_digits=5,decimal_places=2,default=10)def __str__(self):return self.title
注意1:记得在settings里的INSTALLED_APPS中加入'app01',然后再同步数据库。
注意2: models.ForeignKey("Publish") & models.ForeignKey(Publish)
分析代码:
<1> 每个数据模型都是django.db.models.Model的子类,它的父类Model包含了所有必要的和数据库交互的方法。并提供了一个简介漂亮的定义数据库字段的语法。
<2> 每个模型相当于单个数据库表(多对多关系例外,会多生成一张关系表),每个属性也是这个表中的字段。属性名就是字段名,它的类型(例如CharField)相当于数据库的字段类型(例如varchar)。大家可以留意下其它的类型都和数据库里的什么字段对应。
<3> 模型之间的三种关系:一对一,一对多,多对多。
一对一:实质就是在主外键(author_id就是foreign key)的关系基础上,给外键加了一个UNIQUE=True的属性;
一对多:就是主外键关系;(foreign key)
多对多:(ManyToManyField) 自动创建第三张表(当然我们也可以自己创建第三张表:两个foreign key)
<4> 模型常用的字段类型参数
<1> CharField #字符串字段, 用于较短的字符串. #CharField 要求必须有一个参数 maxlength, 用于从数据库层和Django校验层限制该字段所允许的最大字符数.<2> IntegerField #用于保存一个整数.<3> FloatField # 一个浮点数. 必须 提供两个参数: # # 参数 描述 # max_digits 总位数(不包括小数点和符号) # decimal_places 小数位数 # 举例来说, 要保存最大值为 999 (小数点后保存2位),你要这样定义字段: # # models.FloatField(..., max_digits=5, decimal_places=2) # 要保存最大值一百万(小数点后保存10位)的话,你要这样定义: # # models.FloatField(..., max_digits=19, decimal_places=10) # admin 用一个文本框()表示该字段保存的数据.<4> AutoField # 一个 IntegerField, 添加记录时它会自动增长. 你通常不需要直接使用这个字段; # 自定义一个主键:my_id=models.AutoField(primary_key=True) # 如果你不指定主键的话,系统会自动添加一个主键字段到你的 model.<5> BooleanField # A true/false field. admin 用 checkbox 来表示此类字段.<6> TextField # 一个容量很大的文本字段. # admin 用一个
Field重要参数
<1> null : 数据库中字段是否可以为空 <2> blank: django的 Admin 中添加数据时是否可允许空值 <3> default:设定缺省值 <4> editable:如果为假,admin模式下将不能改写。缺省为真 <5> primary_key:设置主键,如果没有设置django创建表时会自动加上: id = meta.AutoField('ID', primary_key=True) primary_key=True implies blank=False, null=False and unique=True. Only one primary key is allowed on an object. <6> unique:数据唯一 <7> verbose_name Admin中字段的显示名称 <8> validator_list:有效性检查。非有效产生 django.core.validators.ValidationError 错误 <9> db_column,db_index 如果为真将为此字段创建索引 <10>choices:一个用来选择值的2维元组。第一个值是实际存储的值,第二个用来方便进行选择。 如SEX_CHOICES= (( ‘F’,'Female’),(‘M’,'Male’),) gender = models.CharField(max_length=2,choices = SEX_CHOICES)
表的操作(增删改查):
-------------------------------------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()
重点来了------->那么如何创建存在一对多或多对多关系的一本书的信息呢?(如何处理外键关系的字段如一对多的publisher和多对多的authors)
#一对多(ForeignKey): #方式一: 由于绑定一对多的字段,比如publish,存到数据库中的字段名叫publish_id,所以我们可以直接给这个 # 字段设定对应值: Book.objects.create(title='php', publisher_id=2, #这里的2是指为该book对象绑定了Publisher表中id=2的行对象 publication_date='2017-7-7', price=99) #方式二: # <1> 先获取要绑定的Publisher对象: pub_obj=Publisher(name='河大出版社',address='保定',city='保定', state_province='河北',country='China',website=' OR pub_obj=Publisher.objects.get(id=1) # <2>将 publisher_id=2 改为 publisher=pub_obj#多对多(ManyToManyField()): author1=Author.objects.get(id=1) author2=Author.objects.filter(name='alvin')[0] book=Book.objects.get(id=1) book.authors.add(author1,author2) #等同于: book.authors.add(*[author1,author2]) book.authors.remove(*[author1,author2]) #------------------- book=models.Book.objects.filter(id__gt=1) authors=models.Author.objects.filter(id=1)[0] authors.book_set.add(*book) authors.book_set.remove(*book) #------------------- book.authors.add(1) book.authors.remove(1) authors.book_set.add(1) authors.book_set.remove(1)#注意: 如果第三张表是通过models.ManyToManyField()自动创建的,那么绑定关系只有上面一种方式# 如果第三张表是自己创建的: class Book2Author(models.Model): author=models.ForeignKey("Author") Book= models.ForeignKey("Book")# 那么就还有一种方式: author_obj=models.Author.objects.filter(id=2)[0] book_obj =models.Book.objects.filter(id=3)[0] s=models.Book2Author.objects.create(author_id=1,Book_id=2) s.save() s=models.Book2Author(author=author_obj,Book_id=1) s.save()
-----------------------------------------删(delete) ---------------------------------------------
>>> Book.objects.filter(id=1).delete()(3, {'app01.Book_authors': 2, 'app01.Book': 1})
我们表面上删除了一条信息,实际却删除了三条,因为我们删除的这本书在Book_authors表中有两条相关信息,这种删除方式就是django默认的级联删除。
如果是多对多的关系: remove()和clear()方法:
#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idbook.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
-----------------------------------------改(update和save) ----------------------------------------
实例:
注意:
<1> 第二种方式修改不能用get的原因是:update是QuerySet对象的方法,get返回的是一个model对象,它没有update方法,而filter返回的是一个QuerySet对象(filter里面的条件可能有多个条件符合,比如name='alvin',可能有两个name='alvin'的行数据)。
<2>在“插入和更新数据”小节中,我们有提到模型的save()方法,这个方法会更新一行里的所有列。 而某些情况下,我们只需要更新行里的某几列。
#---------------- update方法直接设定对应属性---------------- models.Book.objects.filter(id=3).update(title="PHP") ##sql: ##UPDATE "app01_book" SET "title" = 'PHP' WHERE "app01_book"."id" = 3; args=('PHP', 3)#--------------- save方法会将所有属性重新设定一遍,效率低----------- obj=models.Book.objects.filter(id=3)[0] obj.title="Python" obj.save()# SELECT "app01_book"."id", "app01_book"."title", "app01_book"."price", # "app01_book"."color", "app01_book"."page_num", # "app01_book"."publisher_id" FROM "app01_book" WHERE "app01_book"."id" = 3 LIMIT 1; # # UPDATE "app01_book" SET "title" = 'Python', "price" = 3333, "color" = 'red', "page_num" = 556,# "publisher_id" = 1 WHERE "app01_book"."id" = 3;
在这个例子里我们可以看到Django的save()方法更新了不仅仅是title列的值,还有更新了所有的列。 若title以外的列有可能会被其他的进程所改动的情况下,只更改title列显然是更加明智的。更改某一指定的列,我们可以调用结果集(QuerySet)对象的update()方法,与之等同的SQL语句变得更高效,并且不会引起竞态条件。
此外,update()方法对于任何结果集(QuerySet)均有效,这意味着你可以同时更新多条记录update()方法会返回一个整型数值,表示受影响的记录条数。
注意,这里因为update返回的是一个整形,所以没法用query属性;对于每次创建一个对象,想显示对应的raw sql,需要在settings加上日志记录部分:
LOGGING = {'version': 1,'disable_existing_loggers': False,'handlers': {'console':{'level':'DEBUG','class':'logging.StreamHandler', }, },'loggers': {'django.db.backends': {'handlers': ['console'],'propagate': True,'level':'DEBUG', }, }}
注意:如果是多对多的改:
obj=Book.objects.filter(id=1)[0] author=Author.objects.filter(id__gt=2) obj.author.clear() obj.author.add(*author)
---------------------------------------查(filter,value等) -------------------------------------
---------->查询API:
# 查询相关API:# <1>filter(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件相匹配的对象# <2>all(): 查询所有结果# <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。#-----------下面的方法都是对查询的结果再进行处理:比如 objects.filter.values()--------# <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 # <5>exclude(**kwargs): 它包含了与所给筛选条件不匹配的对象# <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# <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# <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。
补充:
#扩展查询,有时候DJANGO的查询API不能方便的设置查询条件,提供了另外的扩展查询方法extra:#extra(select=None, where=None, params=None, tables=None,order_by=None, select_params=None(1) Entry.objects.extra(select={'is_recent': "pub_date > '2006-01-01'"})(2) Blog.objects.extra( select=SortedDict([('a', '%s'), ('b', '%s')]), select_params=('one', 'two'))(3) q = Entry.objects.extra(select={'is_recent': "pub_date > '2006-01-01'"}) q = q.extra(order_by = ['-is_recent'])(4) Entry.objects.extra(where=['headline=%s'], params=['Lennon'])
--------->惰性机制:
所谓惰性机制:Publisher.objects.all()或者.filter()等都只是返回了一个QuerySet(查询结果集对象),它并不会马上执行sql,而是当调用QuerySet的时候才执行。
QuerySet特点:
<1> 可迭代的
<2> 可切片
#objs=models.Book.objects.all()#[obj1,obj2,ob3...] #QuerySet: 可迭代 # for obj in objs:#每一obj就是一个行对象 # print("obj:",obj) # QuerySet: 可切片 # print(objs[1]) # print(objs[1:4]) # print(objs[::-1])
QuerySet的高效使用:
<1>Django的queryset是惰性的 Django的queryset对应于数据库的若干记录(row),通过可选的查询来过滤。例如,下面的代码会得 到数据库中名字为‘Dave’的所有的人:person_set = Person.objects.filter(first_name="Dave") 上面的代码并没有运行任何的数据库查询。你可以使用person_set,给它加上一些过滤条件,或者将它传给某个函数, 这些操作都不会发送给数据库。这是对的,因为数据库查询是显著影响web应用性能的因素之一。<2>要真正从数据库获得数据,你可以遍历queryset或者使用if queryset,总之你用到数据时就会执行sql. 为了验证这些,需要在settings里加入 LOGGING(验证方式) obj=models.Book.objects.filter(id=3) # for i in obj: # print(i) # if obj: # print("ok")<3>queryset是具有cache的 当你遍历queryset时,所有匹配的记录会从数据库获取,然后转换成Django的model。这被称为执行 (evaluation).这些model会保存在queryset内置的cache中,这样如果你再次遍历这个queryset, 你不需要重复运行通用的查询。 obj=models.Book.objects.filter(id=3) # for i in obj: # print(i) ## models.Book.objects.filter(id=3).update(title="GO") ## obj_new=models.Book.objects.filter(id=3) # for i in obj: # print(i) #LOGGING只会打印一次<4> 简单的使用if语句进行判断也会完全执行整个queryset并且把数据放入cache,虽然你并不需要这些 数据!为了避免这个,可以用exists()方法来检查是否有数据: obj = Book.objects.filter(id=4) # exists()的检查可以避免数据放入queryset的cache。 if obj.exists(): print("hello world!")<5>当queryset非常巨大时,cache会成为问题 处理成千上万的记录时,将它们一次装入内存是很浪费的。更糟糕的是,巨大的queryset可能会锁住系统 进程,让你的程序濒临崩溃。要避免在遍历数据的同时产生queryset cache,可以使用iterator()方法 来获取数据,处理完数据就将其丢弃。 objs = Book.objects.all().iterator() # iterator()可以一次只从数据库获取少量数据,这样可以节省内存 for obj in objs: print(obj.name) #BUT,再次遍历没有打印,因为迭代器已经在上一次遍历(next)到最后一次了,没得遍历了 for obj in objs: print(obj.name) #当然,使用iterator()方法来防止生成cache,意味着遍历同一个queryset时会重复执行查询。所以使 #用iterator()的时候要当心,确保你的代码在操作一个大的queryset时没有重复执行查询总结: queryset的cache是用于减少程序对数据库的查询,在通常的使用下会保证只有在需要的时候才会查询数据库。使用exists()和iterator()方法可以优化程序对内存的使用。不过,由于它们并不会生成queryset cache,可能会造成额外的数据库查询。
---------->对象查询,单表条件查询,多表条件关联查询
#--------------------对象形式的查找-------------------------- # 正向查找 ret1=models.Book.objects.first() print(ret1.title) print(ret1.price) print(ret1.publisher) print(ret1.publisher.name) #因为一对多的关系所以ret1.publisher是一个对象,而不是一个queryset集合 # 反向查找 ret2=models.Publish.objects.last() print(ret2.name) print(ret2.city) #如何拿到与它绑定的Book对象呢? print(ret2.book_set.all()) #ret2.book_set是一个queryset集合#---------------了不起的双下划线(__)之单表条件查询----------------# models.Tb1.objects.filter(id__lt=10, id__gt=1) # 获取id大于1 且 小于10的值## 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, 22, 33]) # not in## models.Tb1.objects.filter(name__contains="ven")# models.Tb1.objects.filter(name__icontains="ven") # icontains大小写不敏感## models.Tb1.objects.filter(id__range=[1, 2]) # 范围bettwen and## startswith,istartswith, endswith, iendswith,#----------------了不起的双下划线(__)之多表条件关联查询---------------# 正向查找(条件)# ret3=models.Book.objects.filter(title='Python').values('id')# print(ret3)#[{'id': 1}] #正向查找(条件)之一对多 ret4=models.Book.objects.filter(title='Python').values('publisher__city') print(ret4) #[{'publisher__city': '北京'}] #正向查找(条件)之多对多 ret5=models.Book.objects.filter(title='Python').values('author__name') print(ret5) ret6=models.Book.objects.filter(author__name="alex").values('title') print(ret6) #注意 #正向查找的publisher__city或者author__name中的publisher,author是book表中绑定的字段 #一对多和多对多在这里用法没区别# 反向查找(条件) #反向查找之一对多: ret8=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('name') print(ret8)#[{'name': '人大出版社'}] 注意,book__title中的book就是Publisher的关联表名 ret9=models.Publisher.objects.filter(book__title='Python').values('book__authors') print(ret9)#[{'book__authors': 1}, {'book__authors': 2}] #反向查找之多对多: ret10=models.Author.objects.filter(book__title='Python').values('name') print(ret10)#[{'name': 'alex'}, {'name': 'alvin'}] #注意 #正向查找的book__title中的book是表名Book #一对多和多对多在这里用法没区别
注意:条件查询即与对象查询对应,是指在filter,values等方法中的通过__来明确查询条件。
---------->聚合查询和分组查询
<1> aggregate(*args,**kwargs):
通过对QuerySet进行计算,返回一个聚合值的字典。aggregate()中每一个参数都指定一个包含在字典中的返回值。即在查询集上生成聚合。
from django.db.models import Avg,Min,Sum,Max从整个查询集生成统计值。比如,你想要计算所有在售书的平均价钱。Django的查询语法提供了一种方式描述所有图书的集合。>>> Book.objects.all().aggregate(Avg('price')){'price__avg': 34.35}aggregate()子句的参数描述了我们想要计算的聚合值,在这个例子中,是Book模型中price字段的平均值aggregate()是QuerySet 的一个终止子句,意思是说,它返回一个包含一些键值对的字典。键的名称是聚合值的标识符,值是计算出来的聚合值。键的名称是按照字段和聚合函数的名称自动生成出来的。如果你想要为聚合值指定一个名称,可以向聚合子句提供它:>>> Book.objects.aggregate(average_price=Avg('price')){'average_price': 34.35}如果你也想知道所有图书价格的最大值和最小值,可以这样查询:>>> Book.objects.aggregate(Avg('price'), Max('price'), Min('price')){'price__avg': 34.35, 'price__max': Decimal('81.20'), 'price__min': Decimal('12.99')}
<2> annotate(*args,**kwargs):
可以通过计算查询结果中每一个对象所关联的对象集合,从而得出总计值(也可以是平均值或总和),即为查询集的每一项生成聚合。
查询alex出的书总价格
查询各个作者出的书的总价格,这里就涉及到分组了,分组条件是authors__name
查询各个出版社最便宜的书价是多少
--------->F查询和Q查询
仅仅靠单一的关键字参数查询已经很难满足查询要求。此时Django为我们提供了F和Q查询:
# F 使用查询条件的值,专门取对象中某列值的操作 # from django.db.models import F # models.Tb1.objects.update(num=F('num')+1)# Q 构建搜索条件 from django.db.models import Q #1 Q对象(django.db.models.Q)可以对关键字参数进行封装,从而更好地应用多个查询 q1=models.Book.objects.filter(Q(title__startswith='P')).all() print(q1)#[
raw sql
django中models的操作,也是调用了ORM框架来实现的,pymysql 或者mysqldb,所以我们也可以使用原生的SQL语句来操作数据库!
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