Django模型層實現多表關系創建和多表操作
前言
繼續上面一篇文章的內容，本文介紹多表操作。使用django ORM可以創建多表關系，並且也支持多張表之間的操作，以創建表關系和查詢兩部分說明django ORM的多表操作。以作者、圖書、出版社和作者信息幾張表作為案例進行說明。
創建表關系
註意：在實際開發中不推薦使用外鍵建立表關系即不使用級聯更新和級聯刪除，而是推薦使用邏輯上的外鍵關系建立表關系。
上述的四張表中，圖書和出版社這兩表的關系屬於一對多的關系，外鍵建立在查詢頻率高的一方。作者和作者詳情表屬於一對一關系，外鍵建立在查詢頻率高的一方，作者和圖書屬於多對多關系，需要第三張表存儲關系，建議將外鍵建在查詢頻率高的一方。創建表時一定要執行數據庫遷移命令哦~
創建表關系時可以先將表模型創建出來，然後再添加外鍵字段，另外在使用django ORM創建外鍵關系時，關聯的外鍵字段會自動在字段後加_id，表與表之間的關系默認以主鍵作為關聯字段。另外在創建表關系時，不建議使用實質的外鍵進行關聯，而是通過使用邏輯上的關系來指定表關系。
class Book(models.Model):
name = models.CharField(max_length=60, verbose_name='圖書名')
# 浮點數字段，max_digits表示數字共8位， decimal_place表示小數點占2位
price = models.DecimalField(max_digits=8, decimal_places=2, verbose_name='圖書價格')
inventory_num = models.IntegerField(verbose_name='庫存數量')
sell_num = models.IntegerField(verbose_name='賣出數量')
# 一對多關系外鍵字段創建使用 ForeigenKey(to='表名')，默認關聯主鍵字段, db_constraint=Flase表示不建立實質的外鍵關系，隻是邏輯上的關系
publish = models.ForeignKey(to='Publish', on_delete=models.DO_NOTHING, db_constraint=False, verbose_name='外鍵關聯出版社')
# 多對多關系，使用ManyToManyField(to='表名')，author是一個虛擬的字段，主要是用來告訴ORM，書籍和作者是多對多的關系，而且ORM會自動創建多對多關系的第三張
author = models.ManyToManyField(to='Author', on_delete=models.DO_NOTHING， db_constraint=False, verbose_name='外鍵關聯作者')
class Publish(models.Model):
name = models.CharField(max_length=12, verbose_name='出版社名稱')
class Author(models.Model):
name = models.CharField(max_length=10, verbose_name='作者名稱')
# 一對一關系使用OneToOneField(to='表名')
author_detail = models.OneToOneField(to='AuthorDetail', on_delete=models.DO_NOTHING, db_constraint=False, verbose_name='外間關聯作者詳情')
class AuthorDetail(models.Model):
age = models.IntegerField(verbose_name='年齡')
phone = models.CharField(max_length=11, verbose_name='手機號')
另外還需補充一點，多對多的表關系共有三種創建方式，分別是全自動創建、半自動創建和全手動創建：
# 全自動創建 - ManyToManyField，一般這種方式可以滿足需求
'''
使用全自動創建多對多關系的優點就是無需手動創建第三張表，非常方便，django ORM直接提供操作第三張表關系的方法
缺點就是無法擴展第三張關系表
'''
class Book(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
authors = models.ManyToManyField(to='Author')
class Author(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
# 純手動創建 - ForeignKey手動創建第三張表
'''
第三張表完全取決於手動的擴展，但是需要寫的代碼較多，而且無法使用ORM提供的簡單方法
'''
class Book(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
class Author(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
class Book2Author(models.Model):
book_id = models.ForeignKey(to='Book')
author_id = models.ForeignKey(to='Author')
# 半自動創建，通過ManyToManyField的參數控制第三張表
class Book(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
authors = models.ManyToManyField(
to='Author', # 告訴ORM不需要自動幫忙創建第三張關系表
through='Book2Author', # 告訴ORM第三張關系表對應的表的外鍵字段
through_fields=('book','author') # 通過哪兩個字段關聯表，當前在哪張表，就先寫哪個表的關聯字段
)
class Author(models.Model):
name = models.CharField(max_length=32)
class Book2Author(models.Model):
book = models.ForeignKey(to='Book')
author = models.ForeignKey(to='Author')
多表數據操作 – 增刪改
首先介紹多表操作的增刪改操作，因為多表的查詢數據操作稍微麻煩一點，單獨另外開小灶。
一對多&一對一關系 – 增刪改
一對一和一對多的增刪改操作基本是一致的。
增加數據
增加數據有兩種方式，一種方式是通過實際字段來添加，另一種方式是通過虛擬字段對象賦值添加。
# 方式1：通過實際字段 book_obj = models.Book.objects.create(name='哈利波特', price=10.2, publish_id=1) # 方式2，先獲取出版社對象，再將書籍和出版社通過出版社對象進行關聯 publis_obj = models.Publish.objects.filter(pk=1).first() book_obj = models.Book.objects.create(name='哈利波特', price=10.2, publish=publis_obj)
刪除數據
需要說明一點，在實際項目開發中刪除數據並不是真的刪除瞭，而是使用一個佈爾類型的字段標識該數據是否刪除。
刪除數據的時候如果不指定on_delete=models.DO_NOTHING默認是級聯更新級聯刪除的。
models.Publish.objects.filter(pk=1).delete()
修改數據
修改數據同增加數據一樣有兩種方式。
# 方式1 models.Book.objects.filter(pk=1).update(publish_id=1) # 方式2 pub_obj = models.Publish.objects.filter(pk=2).first() models.Book.objects.filter(pk=1).update(publish=pub_obj)
多對多關系 – 增刪改
首先需要明確的是，多對多的增刪改是在操作第三張關系表，但是第三張關系表是django自動創建的，如何通過代碼進入第三張表呢？多對多的外鍵關系被建在book表，多對多的外鍵字段是author字段，因此通過book_obj.author即可操作第三張表瞭。
對於django自動創建的第三張表的多對多關系，django提供瞭額外的方法對數據進行操作。
增加多對多關系 – add()
add()方法給第三張關系表添加數據，括號內既可以傳數字也可以傳對象，並且都支持多個同時操作。
# 方式1，直接添加id值 book_obj = models.Book.objects.filter(pk=1).first() book_obj.author.add(1) # 增加 1 1記錄，即id為1的書綁定id為1的作者 book_obj.author.add(2, 3) # 增加兩條記錄，1 2 和 1 3 # 方式2，通過對象添加關系 book_obj = models.Book.objects.filter(pk=2).first() author_obj1 = models.Author.objects.filter(pk=1).first() author_obj2 = models.Author.objects.filter(pk=2).first() author_obj3 = models.Author.objects.filter(pk=3).first() book_obj.author.add(author_obj1) # 增加1條記錄 book_obj.author.add(author_obj2, author_obj3) # 增加2條
刪除多對多關系 – remove()
remove()方法用來為第三張表刪除數據，同樣的，括號內既可以傳數字也可以傳對象，並且支持多條數據同時操作。
# 方式1：直接刪除值 book_obj = models.Book.objects.filter(pk=1).first() book_obj.author.remove(2) # 刪除book_id為1和author_id都為2的記錄 book_obj.authors.remove(1, 3) # 刪除多條 # 方式2：通過對象刪除 author_obj1 = models.Author.objects.filter(pk=2).first() author_obj2 = models.Author.objects.filter(pk=3).first() book_obj.authors.remove(author_obj1, author_obj2)
修改多對多關系 – set()
set()方法用來修改第三張表，該方法是一個覆蓋操作，用新的關系覆蓋之前的關系，該方法的參數必須是一個列表或者元組，指出數字或對象，也支持多條數據同時操作。
# 方式1：直接通過值進行修改 book_obj = models.Book.objects.filter(pk=1).first() book_obj.author.set([2]) # 將book_id為1對應的author_id修改為2 book_obj.authors.set([1, 2]) # 將書的作者設置為id=1 和id=2的作者 # 方式2：通過對象進行修改 author_obj2 = models.Author.objects.filter(pk=2).first() author_obj3 = models.Author.objects.filter(pk=3).first() book_obj.authors.set([author_obj2, author_obj3])
清空第三張表某個對象的綁定關系 – clear()
clear()方法會清空第三張關系表中某個對象的綁定關系。
book_obj = models.Book.objects.filter(pk=1).first() book_obj.author.clear()
多表查詢
在進行多表查詢操作前，需要瞭解一個概念，什麼是正向查詢和反向查詢。
- 正向查詢：外鍵在哪個表中，查詢關聯的表就是正向查詢，比如通過書籍查詢出版社；
- 反向查詢：被關聯的表查外鍵字段所在的表就是反向查詢，比如通過出版社查詢書籍。
子查詢
如果查詢比較復雜時可以采用子查詢的方式，子查詢就是分步驟查詢的意思，先查詢得到的結果作為後查詢的條件。
正向查詢
正向查詢按字段，如果有多個結果需要外鍵字段.all()，那麼怎麼判斷查詢的結果有多個呢？如果在不加.all()的情況下得到的結果是應用名.模型名.None比如first.Author.None這種情況下說明ORM 語句沒有錯誤，隻是查詢到的結果有多個，就需要加.all()。當查詢結果隻有一個時得到的是一個模型對象，如果為多個就是QuerySet對象。
# 一對多關系查詢：查詢書籍主鍵為1的書籍由哪個出版社出版
book_obj = models.Book.objects.filter(pk=1).first()
res = book_obj.publish # Publish object (1)
print(res.name)
# 多對多關系查詢：查詢數據主鍵為1的作者
book_obj = models.Book.objects.filter(pk=1).first()
res = book_obj.author # first.Author.None，說明結果有多個
res_many = book_obj.author.all() # <QuerySet [<Author: Author object (1)>, <Author: Author object (2)>]>
# 一對一關系查詢：查詢作者lili的年齡
author_obj = models.Author.objects.filter(name='lili').first()
res = author_obj.author_detail
print(res.phone)
反向查詢
反向查詢如果是一對一的話是表名小寫，如果是一對多或者多對多時反向查詢是表明小寫——set，另外如果有多個結果需要在表明小寫後再加_set.all()，判斷結果是否有多個的方法與正向查詢相同。當查詢結果隻有一個時得到的是一個模型對象，如果為多個就是QuerySet對象。
# 一對多關系查詢，查詢出版社是東方出版社出版的書 publish_obj = models.Publish.objects.filter(name='東方').first() res = publish_obj.book_set.all() # <QuerySet [<Book: Book object (1)>, <Book: Book object (2)>]> # 多對多關系查詢，查詢作者是lili寫過的書 author_obj = models.Author.objects.filter(name='lili').first() res = author_obj.book_set # first.Book.None，說明有多個結果 res_many = author_obj.book_set.all() print(res_many) # <QuerySet [<Book: Book object (1)>]> # 一對一關系查詢，查詢手機號是119的作者 author_detail_obj = models.AuthorDetail.objects.filter(phone='119').first() res = author_detail_obj.author print(res.name)
聯表查詢
聯表查詢就是像MySQ裡面SQL語句的聯表查詢一樣，隻不過在django的ORM裡面使用基於雙下劃線聯表查詢（跨表查詢）。聯表查詢的可以使用一行代碼查詢結果，聯表查詢也遵循正反向關系。
正向查詢
# 一對多關系查詢：查詢書籍主鍵為1的出版社名稱和書名
# 首先獲取書籍對象，書籍是查詢publish的基表，因此獲取書名直接values('names')即可，而出版社的名字是通過外鍵字段跳到出版社的表中農，需要通過__找到需要的字段值
res = models.Book.objects.filter(pk=1).values('name', 'publish__name') # <QuerySet [{'name': '哈利波特', 'publish__name': '東方'}]>
# 多對多關系查詢，查詢書籍主鍵為1的作者姓名
res = models.Book.objects.filter(pk=1).values('author__name') # <QuerySet [{'author__name': 'lili'}, {'author__name': 'nana'}]>
# 一對一關系查詢，查詢lili的手機號和姓名
res = models.Author.objects.filter(name='lili').values('name', 'author_detail__phone').first()
print(res.get('name'), res.get('author_detail__phone'))
反向查詢
# 一對多關系查詢：查詢數據主鍵為1的出版社名稱和書的名字
res = models.Publish.objects.filter(book__id=1).values('name', 'book__name') # <QuerySet [{'name': '東方', 'book__name': '哈利波特'}]>
# 多對多關系查詢：查詢書籍主鍵為1的作者姓名和書名
res = models.Author.objects.filter(book__id=1).values('name', 'book__name') # <QuerySet [{'name': 'lili', 'book__name': '哈利波特'}, {'name': 'nana', 'book__name': '哈利波特'}]>
# 一對一關系查詢：查詢作者id是1作者的姓名和手機號
res = models.AuthorDetail.objects.filter(author__id=1).values('author__name', 'phone') # <QuerySet [{'author__name': 'lili', 'phone': '119'}]>
# 綜合大查詢：查詢書籍主鍵是1的作者的手機號，首先獲取書籍對象，書籍關聯瞭作者表，作者表又關聯瞭作者詳情表
res = models.Book.objects.filter(pk=1).values('author__author_detail__phone') # <QuerySet [{'author__author_detail__phone': '119'}, {'author__author_detail__phone': '120'}]>
聚合查詢
聚合查詢通常情況下是配合分組一起使用的，聚合查詢就是用一些統計工具，比如最大值，最小值，平均值等，聚合函數的導入方式from django.db.models import Max, Min, Sum, Count, Avg，如果在不分組的情況下使用聚合函數需要在aggregate()方法內使用。
from django.db.models import Min,Max,Sum,Count,Avg
# 統計書的平均價格
res = models.Book.objects.aggregate(Avg('price'))
print(res)
# 可以將這些聚合函數同時使用
res = models.Book.objects.aggregate(Max('price'),Sum('price'),Count('pk'))
print(res)
分組查詢
聚合函數通常和分組一起使用，分組查詢的方法是annotate,默認以models.分組依據作為分組依據，即表的主鍵進行分組，如果annotate()方法前面出現瞭values()那麼就會按照values中指定的值進行分組。分組查詢支持__跨表查詢。
from django.db.models import Sum, Max, Min, Avg, Count
# 1.統計每本書的作者個數
res = models.Book.objects.annotate(author_num=Count('author')).values('name', 'author_num') # author_num是自己定義的字段用來存儲統計出來的每本書對應的作者個數,暫時存為表中的字段
# 2.統計每個出版社賣的最便宜的書的價格
res = models.Publish.objects.annotate(min_price=Min('book__price')).values('name', 'min_price')
# 3.統計不止一個作者的圖書
# 先按照圖書分組，算出每本書的作者數量，再過濾出作者數量大於1的數據
res = models.Book.objects.annotate(author_num=Count('author')).filter(author_num__gt=1).values('name', 'author_num')
# 4.查詢每個作者出版書的總價格
res = models.Author.objects.annotate(sum_price=Sum('book__price')).values('name', 'sum_price')
F與Q查詢
F查詢
F查詢可以獲得表中某個字段的數據值，尤其適合表中兩個字段之間的比較運算，在操作字符類型的數據時，F不能直接做字符串的拼接，需要借助Concat和Value。
from django.db.models import F
# 1.查詢賣出數量大於庫存數量的書籍
res = models.Book.objects.filter(sell_num__gt=F('inventory_num'))
# 將所有書籍的價格提升20元
res = models.Book.objects.update(price=F('price')+20)
F查詢對於字符串的操作需要借助Concat和Value兩個方法：
# 將所有書的名稱後面加上爆款兩個字
from django.db.models.functions import Concat
from django.db.models import F, Value
models.Book.objects.update(name=Concat(F('name'),Value('爆款')))
Q查詢
使用filter()進行條件過濾時，采用的是邏輯與and的操作，如果想要將多個篩選條件更改為or或者not的關系則需要借助Q查詢。在Q查詢中|表示or的關系，~表示not的關系。
import django.db.models import Q # 查詢賣出數量大於100或者價格小於20的書籍 res = models.Book.objects.filter(~Q(sell_num__gt=100) | Q(price__lt=20))
另外Q查詢還有另一個比較高級的用法，就是可以將查詢條件的左邊也變成字符串的形式。
# 先產生一個Q的實例
q = Q()
# 修改q的連接條件的關系
q.connector = 'or'
q.children.append(('sell_num__gt',100))
q.children.append(('price__lt',200))
res = models.Book.objects.filter(q)
# filter的條件是Q實例化產生的對象，每個條件默認還是and關系，可以修改
print(res)
django開啟事務
MySQL為瞭保證數據的安全有一個事務的機制，django既然能夠連接MySQL那麼django就可以支持MySQL的事務機制。下述代碼就是在django中開啟事務：
from django.db import transaction
try:
with transaction.atomic(): # 在with代碼快內書寫的所有orm操作都屬於同一個事務
...
except Exception as e:
print(r)
...
到此這篇關於Django模型層實現多表關系創建和多表操作的文章就介紹到這瞭,更多相關Django 多表操作內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！
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