Django框架全面讲解 -- Model

Django提供了一个抽象层（“Model”）来构建和管理Web应用程序的数据。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。关系对象映射（Object Relational Mapping，简称ORM）。
1.创建表
a、基本结构

from django.db import models

　class userinfo(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)
    email = models.EmailField()
    memo = models.TextField()

1、null=True
　　数据库中字段是否可以为空
2、blank=True
　　django的 Admin 中添加数据时是否可允许空值
3、primary_key = False
　　主键，对AutoField设置主键后，就会代替原来的自增 id 列
4、auto_now 和 auto_now_add
　　auto_now   自动创建---无论添加或修改，都是当前操作的时间
　　auto_now_add  自动创建---永远是创建时的时间
5、choices
GENDER_CHOICE = (
        (u'M', u'Male'),
        (u'F', u'Female'),
    )
gender = models.CharField(max_length=2,choices = GENDER_CHOICE)
6、max_length
7、default　　默认值
8、verbose_name　　Admin中字段的显示名称
9、name|db_column　　数据库中的字段名称
10、unique=True　　不允许重复
11、db_index = True　　数据库索引
12、editable=True　　在Admin里是否可编辑
13、error_messages=None　　错误提示
14、auto_created=False　　自动创建
15、help_text　　在Admin中提示帮助信息
16、validators=[]
17、upload-to

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）
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

class UserInfo(models.Model):
        nid = models.AutoField(primary_key=True)
        username = models.CharField(max_length=32)
        class Meta:
            # 数据库中生成的表名称 默认 app名称 + 下划线 + 类名
            db_table = "table_name"

            # 联合索引
            index_together = [
                ("pub_date", "deadline"),
            ]

            # 联合唯一索引
            unique_together = (("driver", "restaurant"),)

            # admin中显示的表名称
            verbose_name

            # verbose_name加s
            verbose_name_plural

    更多：https://docs.djangoproject.com/en/1.10/ref/models/options/

1.触发Model中的验证和错误提示有两种方式：
        a. Django Admin中的错误信息会优先根据Admiin内部的ModelForm错误信息提示，如果都成功，才来检查Model的字段并显示指定错误信息
        b. 调用Model对象的 clean_fields 方法，如：
            # models.py
            class UserInfo(models.Model):
                nid = models.AutoField(primary_key=True)
                username = models.CharField(max_length=32)

                email = models.EmailField(error_messages={'invalid': '格式错了.'})

            # views.py
            def index(request):
                obj = models.UserInfo(username='11234', email='uu')
                try:
                    print(obj.clean_fields())
                except Exception as e:
                    print(e)
                return HttpResponse('ok')

           # Model的clean方法是一个钩子，可用于定制操作，如：上述的异常处理。

    2.Admin中修改错误提示
        # admin.py
        from django.contrib import admin
        from model_club import models
        from django import forms


        class UserInfoForm(forms.ModelForm):
            username = forms.CharField(error_messages={'required': '用户名不能为空.'})
            email = forms.EmailField(error_messages={'invalid': '邮箱格式错误.'})
            age = forms.IntegerField(initial=1, error_messages={'required': '请输入数值.', 'invalid': '年龄必须为数值.'})

            class Meta:
                model = models.UserInfo
                # fields = ('username',)
                fields = "__all__"


        class UserInfoAdmin(admin.ModelAdmin):
            form = UserInfoForm


        admin.site.register(models.UserInfo, UserInfoAdmin)

b、连表结构

一对多：models.ForeignKey(其他表)
多对多：models.ManyToManyField(其他表)
一对一：models.OneToOneField(其他表)

应用场景：

    一对多：当一张表中创建一行数据时，有一个单选的下拉框（可以被重复选择）
    例如：创建用户信息时候，需要选择一个用户类型【普通用户】【金牌用户】【铂金用户】等。
    多对多：在某表中创建一行数据是，有一个可以多选的下拉框
    例如：创建用户信息，需要为用户指定多个爱好
    一对一：在某表中创建一行数据时，有一个单选的下拉框（下拉框中的内容被用过一次就消失了
    例如：原有含10列数据的一张表保存相关信息，经过一段时间之后，10列无法满足需求，需要为原来的表再添加5列数据

ForeignKey(ForeignObject) # ForeignObject(RelatedField)
to,                         # 要进行关联的表名
to_field=None,              # 要关联的表中的字段名称
on_delete=None,             # 当删除关联表中的数据时，当前表与其关联的行的行为
- models.CASCADE，删除关联数据，与之关联也删除
- models.DO_NOTHING，删除关联数据，引发错误IntegrityError
- models.PROTECT，删除关联数据，引发错误ProtectedError
- models.SET_NULL，删除关联数据，与之关联的值设置为null（前提FK字段需要设置为可空）
- models.SET_DEFAULT，删除关联数据，与之关联的值设置为默认值（前提FK字段需要设置默认值）
- models.SET，删除关联数据，
a. 与之关联的值设置为指定值，设置：models.SET(值)
b. 与之关联的值设置为可执行对象的返回值，设置：models.SET(可执行对象)

def func():
    return 10

class MyModel(models.Model):
    user = models.ForeignKey(
        to="User",
        to_field="id"
    on_delete=models.SET(func),)
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')
limit_choices_to=None,      # 在Admin或ModelForm中显示关联数据时，提供的条件：
# 如：
- limit_choices_to={'nid__gt': 5}
- limit_choices_to=lambda : {'nid__gt': 5}

from django.db.models import Q
- limit_choices_to=Q(nid__gt=10)
- limit_choices_to=Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)
- limit_choices_to=lambda : Q(Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)) & Q(caption='root')
db_constraint=True          # 是否在数据库中创建外键约束
parent_link=False           # 在Admin中是否显示关联数据


OneToOneField(ForeignKey)
to,                         # 要进行关联的表名
to_field=None               # 要关联的表中的字段名称
on_delete=None,             # 当删除关联表中的数据时，当前表与其关联的行的行为

###### 对于一对一 ######
# 1. 一对一其实就是 一对多 + 唯一索引
# 2.当两个类之间有继承关系时，默认会创建一个一对一字段
# 如下会在A表中额外增加一个c_ptr_id列且唯一：
class C(models.Model):
    nid = models.AutoField(primary_key=True)
    part = models.CharField(max_length=12)

class A(C):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    code = models.CharField(max_length=1)

ManyToManyField(RelatedField)
to,                         # 要进行关联的表名
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')
limit_choices_to=None,      # 在Admin或ModelForm中显示关联数据时，提供的条件：
# 如：
- limit_choices_to={'nid__gt': 5}
- limit_choices_to=lambda : {'nid__gt': 5}

from django.db.models import Q
- limit_choices_to=Q(nid__gt=10)
- limit_choices_to=Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)
- limit_choices_to=lambda : Q(Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)) & Q(caption='root')
symmetrical=None,           # 仅用于多对多自关联时，symmetrical用于指定内部是否创建反向操作的字段
# 做如下操作时，不同的symmetrical会有不同的可选字段
models.BB.objects.filter(...)

# 可选字段有：code, id, m1
class BB(models.Model):

code = models.CharField(max_length=12)
m1 = models.ManyToManyField('self',symmetrical=True)

# 可选字段有: bb, code, id, m1
class BB(models.Model):

code = models.CharField(max_length=12)
m1 = models.ManyToManyField('self',symmetrical=False)

through=None,               # 自定义第三张表时，使用字段用于指定关系表
through_fields=None,        # 自定义第三张表时，使用字段用于指定关系表中那些字段做多对多关系表
from django.db import models

class Person(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=50)

class Group(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=128)
    members = models.ManyToManyField(
        Person,
        through='Membership',
        through_fields=('group', 'person'),
    )

class Membership(models.Model):
    group = models.ForeignKey(Group, on_delete=models.CASCADE)
    person = models.ForeignKey(Person, on_delete=models.CASCADE)
    inviter = models.ForeignKey(
        Person,
        on_delete=models.CASCADE,
        related_name="membership_invites",
    )
    invite_reason = models.CharField(max_length=64)
db_constraint=True,         # 是否在数据库中创建外键约束
db_table=None,              # 默认创建第三张表时，数据库中表的名称

2.操作表
a、基本操作

    # 增
    #
    # models.Tb1.objects.create(c1='xx', c2='oo')  增加一条数据，可以接受字典类型数据 **kwargs

    # obj = models.Tb1(c1='xx', c2='oo')
    # obj.save()

    # 查
    #
    # models.Tb1.objects.get(id=123)         # 获取单条数据，不存在则报错（不建议）
    # models.Tb1.objects.all()               # 获取全部
    # models.Tb1.objects.filter(name='seven') # 获取指定条件的数据

    # 删
    #
    # models.Tb1.objects.filter(name='seven').delete() # 删除指定条件的数据

    # 改
    # models.Tb1.objects.filter(name='seven').update(gender='0')  # 将指定条件的数据更新，均支持 **kwargs
    # obj = models.Tb1.objects.get(id=1)
    # obj.c1 = '111'
    # obj.save()                                                 # 修改单条数据

b、进阶操作（了不起的双下划线）
利用双下划线将字段和对应的操作连接起来

        # 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, 22, 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, 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)

c、其他操作

    # 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"}, select_params=(1,), order_by=['-nid'])

    # F
    #
    # from django.db.models import F
    # models.Tb1.objects.update(num=F('num')+1)


    # Q
    #
    # 方式一：
    # Q(nid__gt=10)
    # Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)
    # Q(Q(nid=8) | Q(nid__gt=10)) & Q(caption='root')
    # 方式二：
    # con = Q()
    # q1 = Q()
    # q1.connector = 'OR'
    # q1.children.append(('id', 1))
    # q1.children.append(('id', 10))
    # q1.children.append(('id', 9))
    # q2 = Q()
    # q2.connector = 'OR'
    # q2.children.append(('c1', 1))
    # q2.children.append(('c1', 10))
    # q2.children.append(('c1', 9))
    # con.add(q1, 'AND')
    # con.add(q2, 'AND')
    #
    # models.Tb1.objects.filter(con)


    # 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()

d、连表操作（了不起的双下划线）
利用双下划线和 _set 将表之间的操作连接起来

# 表结构实例
class UserProfile(models.Model):
    user_info = models.OneToOneField('UserInfo')
    username = models.CharField(max_length=64)
    password = models.CharField(max_length=64)

    def __unicode__(self):
        return self.username


class UserInfo(models.Model):
    user_type_choice = (
        (0, u'普通用户'),
        (1, u'高级用户'),
    )
    user_type = models.IntegerField(choices=user_type_choice)
    name = models.CharField(max_length=32)
    email = models.CharField(max_length=32)
    address = models.CharField(max_length=128)

    def __unicode__(self):
        return self.name


class UserGroup(models.Model):

    caption = models.CharField(max_length=64)

    user_info = models.ManyToManyField('UserInfo')

    def __unicode__(self):
        return self.caption


class Host(models.Model):
    hostname = models.CharField(max_length=64)
    ip = models.GenericIPAddressField()
    user_group = models.ForeignKey('UserGroup')

    def __unicode__(self):
        return self.hostname

  # 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()

 # 一对多
 # 添加一对多
    dic = {
        "hostname": "名字1",
        "ip": "192.168.1.1",
        "user_group_id": 1,   # 加对象则为"user_group"
    }
    models.Host.objects.create(**dic)

    # 正向查一对多
    host_obj = models.Host.objects.all()
    print(type(host_obj),     # <class 'django.db.models.query.QuerySet'>
          host_obj)           # <QuerySet [<Host: 名字1>]>
    for item in host_obj:
        print(item.hostname)
        print(item.user_group.caption)
        print(item.user_group.user_info.values())
        # <QuerySet [{'name': 'nick', 'user_type': 1, 'id': 1, 'email': '630571017@qq.com', 'address': '128号'}]>

    usergroup_obj = models.Host.objects.filter(user_group__caption='标题1')
    print(usergroup_obj)


    # 反向查一对多
    usergroup_obj = models.UserGroup.objects.get(id=1)
    print(usergroup_obj.caption)
    ret = usergroup_obj.host_set.all()  # 所有关于id=1的host
    print(ret)

    obj = models.UserGroup.objects.filter(host__ip='192.168.1.1').\
        values('host__id', 'host__hostname')
    print(obj)      # <QuerySet [{'host__id': 1, 'host__hostname': '名字1'}]>

 # 多对多
user_info_obj = models.UserInfo.objects.get(name='nick')
user_info_objs = models.UserInfo.objects.all()

group_obj = models.UserGroup.objects.get(caption='CTO')
group_objs = models.UserGroup.objects.all()

# 添加数据
#group_obj.user_info.add(user_info_obj)
#group_obj.user_info.add(*user_info_objs)

# 删除数据
#group_obj.user_info.remove(user_info_obj)
#group_obj.user_info.remove(*user_info_objs)

# 添加数据
#user_info_obj.usergroup_set.add(group_obj)
#user_info_obj.usergroup_set.add(*group_objs)

# 删除数据
#user_info_obj.usergroup_set.remove(group_obj)
#user_info_obj.usergroup_set.remove(*group_objs)

# 获取数据
#print group_obj.user_info.all()
#print group_obj.user_info.all().filter(id=1)

# 获取数据
#print user_info_obj.usergroup_set.all()
#print user_info_obj.usergroup_set.all().filter(caption='CTO')
#print user_info_obj.usergroup_set.all().filter(caption='DBA')

# 添加多对多
# userinfo_id_1 = models.UserInfo.objects.filter(id=1)
# usergroup_id_1 = models.UserGroup.objects.filter(id=1).first()
# usergroup_id_1.user_info.add(*userinfo_id_1)

扩展：
a、自定义上传

def upload_file(request):
    if request.method == "POST":
        obj = request.FILES.get('fafafa')
        f = open(obj.name, 'wb')
        for chunk in obj.chunks():
            f.write(chunk)
        f.close()
    return render(request, 'file.html')

b、Form上传文件实例

# HTML

       <form method="post" action="/view1/" enctype="multipart/form-data">
           <input type="file" name="ExcelFile" id="id_ExcelFile" />
           <input type="submit" value="提交" />
       </form>



# Form

class FileForm(forms.Form):
    ExcelFile = forms.FileField()

# Models

from django.db import models

class UploadFile(models.Model):
    userid = models.CharField(max_length = 30)
    file = models.FileField(upload_to = './upload/')
    date = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

# Views

def UploadFile(request):
    uf = AssetForm.FileForm(request.POST,request.FILES)
    if uf.is_valid():
            upload = models.UploadFile()
            upload.userid = 1
            upload.file = uf.cleaned_data['ExcelFile']
            upload.save()

            print upload.file

c、ajax上传文件实例

 # html
 <div>
       {{ up.ExcelFile }}
       <input type="button" id="submitj" value="提交" />
 </div>

<script src="/static/js/jquery-2.1.4.min.js"></script>
<script>
    $('#submitj').bind("click",function () {
        var file = $('#id_ExcelFile')[0].files[0];
        var form = new FormData();
        form.append('ExcelFile', file);
         $.ajax({
                type:'POST',
                url: '/view1/',
                data: form,
                processData: false,  // tell jQuery not to process the data
                contentType: false,  // tell jQuery not to set contentType
                success: function(arg){
                    console.log(arg);
                }
            })
    })
</script>

 # Form
 class FileForm(forms.Form):
    ExcelFile = forms.FileField()

 # Models
from django.db import models
class UploadFile(models.Model):
    userid = models.CharField(max_length = 30)
    file = models.FileField(upload_to = './upload/')
    date = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

 # View
from study1 import forms

def UploadFile(request):
    uf = AssetForm.FileForm(request.POST,request.FILES)
    if uf.is_valid():
            upload = models.UploadFile()
            upload.userid = 1
            upload.file = uf.cleaned_data['ExcelFile']
            upload.save()

            print upload.file

return render(request, 'file.html', locals())

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