掘金 后端 ( ) • 2024-06-26 16:06
『Django』模型入门教程-操作MySQL
模型 教程

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00.png

本文简介

一个后台如果没有数据库可以说废了一半。日常开发中大多数时候都在与数据库打交道。Django 为我们提供了一种更简单的操作数据库的方式。

在 Django 中，模型（Model）是用来定义数据库结构的类。每个模型类通常对应数据库中的一个表，类的属性对应表中的列。通过定义模型，Django 的 ORM（Object-Relational Mapping）可以将 Python 对象映射到数据库表，并提供一套 API 来进行数据库操作。

本文介绍模型的用法。

ORM

在了解模型之前先了解一下什么是 ORM。

ORM（Object-Relational Mapping，对象关系映射）是 Django 框架中用于与数据库进行交互的一种工具。ORM 允许开发者使用 Python 对象和类来操作数据库表，而无需直接编写 SQL 查询。这样，开发者可以以更加直观和面向对象的方式处理数据库操作。

简单来说，ORM 就是让我们使用编程语言而不是 SQL 语句去与数据库进行交互。

数据库和面向对象的对应关系：

  • 数据表 - 类
  • 数据行 - 对象
  • 字段 - 属性

配置MySQL数据库

在 Django 中默认使用的数据库是 SQLite，而在我们这边很多中小企业喜欢用 MySQL，所以使用 Django 操作 MySQL 前需要先配置一下。

在配置之前，需要先安装好 MySQL ，下载地址：https://dev.mysql.com/downloads/mysql/

安装好 MySQL 后，在 Django 项目中打开 settings.py 文件，DATABASES 这段默认的配置是这样的：

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

我们要用 MySQL ，就要改成这样：

DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
'NAME': 'django_demo'
}
}

这里的 NAME 指的是数据库的名称，需要在 MySQL 里创建一个 django_demo 的数据库。

打开终端，连接 MySQL ，然后创建 django_demo 数据库。

# 连接 MySQL 数据库
mysql -u root -p

# 然后输入密码

# 创建数据库
create database django_demo;

然后继续设置 settings.py 文件的 DATABASES 这段配置。

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'django_demo',
        'HOST': '127.0.0.1',
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': '12345678'
    }
}

逐个字段解释一下：

  • ENGINE：这个字段指定Django要使用的数据库引擎常用的引擎包括：
    • 'django.db.backends.postgresql'（PostgreSQL）
    • 'django.db.backends.mysql'（MySQL）
    • 'django.db.backends.sqlite3'（SQLite）
    • 'django.db.backends.oracle'（Oracle）
  • NAME：指定要连接的数据库的名称。
  • HOST：数据库服务器的地址。127.0.0.1表示本地服务器，如果数据库在远程服务器上运行，则需要指定远程服务器的IP地址或域名。
  • USER：连接到数据库的用户名。
  • PASSWORD：用户名对应的密码。

我在自己电脑的用户名和密码都设置得比较简单，在生产环境千万别设置这么简单的账号密码。

安装 PyMySQL

在 Django 中，默认使用的 MySQL 数据库连接库是 MySQLdb 。不过，由于MySQLdb 在某些情况下的兼容性问题和安装难度，有时会选择使用 PyMySQL 作为替代。

但使用 PyMySQL，需要做一些额外的配置。

首先，安装PyMySQL。

pip install pymysql

然后在 Django 项目的 __init__.py 文件（通常在与settings.py文件同级的目录下）中添加以下代码，以确保 Django 使用 PyMySQL 来代替 MySQLdb。

import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

数据迁移

执行数据库迁移是 Django 开发流程中的一个重要步骤。迁移用于同步数据库模式和 Django 模型的定义。之后对数据库做完的所有操作，最后都要执行“生成迁移文件”和“迁移数据库”这两项操作。

执行数据库迁移的步骤

1. 生成迁移文件

生成迁移文件是将模型的更改（创建、修改、删除模型和字段）记录下来，生成迁移文件的命令是：

python manage.py makemigrations

这个命令会扫描你定义的模型（位于 Django 应用的 models.py 文件中），并生成描述这些更改的迁移文件。这些迁移文件通常存储在每个应用的 migrations 目录下。

2. 迁移数据库

将迁移文件应用到数据库中，使数据库的结构与模型定义一致，命令是：

python manage.py migrate

这个命令会执行所有未应用的迁移文件，更新数据库模式。

在没有定义自己的模型之前，也能执行数据库迁移，这是因为 Django自带了一些默认的应用程序（如认证系统、会话管理、站点管理等），这些应用程序依赖于一些数据库表。这些表的迁移文件已经包含在 Django框架中，当执行迁移时，Django会为这些默认应用程序创建必要的数据库表。

创建模型

在创建模型之前我们需要知道这个模型属于哪一个应用下的。

我们前面已经创建了一个 blog 应用了，这个应用的作用是对博客进行操作。

而每一篇博客应该都有一个作者，所以我们再创建多一个用户相关的应用，叫 account 。

python manage.py startapp account

创建完这个应用记得在项目的 settings.py 里注册这个应用。

创建和注册应用的方法在《『Django』创建app（应用程序）》 里有提到。

此时我们就有2个应用了。

01.png

在这两个应用中都各自有 models.py 文件，这是我们要操作的目标文件。

创建用户相关的模型

先打开 account/models.py 这个文件，创建用户相关的数据表。

# blog/models.py

from django.db import models

# 创建一个用户表
class User(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    # 用户名
    username = models.CharField('用户名', max_length=30, null=True, blank=True, unique=True)
    # 密码
    password = models.CharField('密码', max_length=30) 
    # 邮箱
    email = models.EmailField('邮箱', unique=True, null=True, blank=True)

这里的代码很简单，简单来说就是通过 class 创建一个 User 类，这个类的参数是 models.Model ，这个是固定写法。

然后分别创建4个字段，逐一介绍一下：

  • id：
    • models.AutoField：自增字段
    • primary_key=True：主键
  • username：用户名
    • models.CharField：字符字段
    • max_length=30：最大长度30
    • null=True：允许为 null。null 的值默认是 False。这里主要影响 MySQL 入库时的值。
    • blank=True: 允许为 null。默认 False。决定这个字段是否为空，比如登录时这里用户名是否为空。如果 True 的话可以设置为空。这里主要影响程序逻辑。
    • unique=True: 该字段在整个表中必须是唯一的。，默认False。
  • password：密码
  • email：邮箱

密码和邮箱的配置在前面的字段中解释过了，这里不再啰嗦。

创建博客模型

接下来就要配置 blog 的 models.py 了。

# blog/models.py

from django.db import models
from account.models import User

class Article(models.Model):
  id = models.IntegerField(primary_key=True)
  # 标题
  title = models.CharField(max_length=120)
  # 内容
  content = models.TextField()
  # 发布时间
  publish_date = models.DateTimeField()
  # 关联用户
  user = models.ForeignKey(User, on_delete=models.CASCADE)

这里引入了 account.models 用户应用的 models。

在 blog/models.py 中部分字段的配置和 account/models.py 是差不多的，其中有区别的是：

  • id：
    • models.IntegerField：用于存储整数。
  • content：内容
    • models.TextField：用于存储长文本，不需要指定 max_length。
  • publish_date：发布时间
    • models.DateTimeField：用于存储日期和时间。
  • user：关联用户
    • models.ForeignKey：要关联的外键，用于定义多对一关系。这里传入的第一个参数是要关联的外键的模型；第二个 on_delete=models.CASCADE 表示关联删除，当用户被删除时，对应的文章也会一起被删除。

执行迁移

在 models.py 里创建好数据表的代码后，生成迁移文件，执行迁移操作。就能在 MySQL 中看到这些表了。

创建迁移文件，再执行迁移命令：

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

02.png

看到以上信息证明操作执行成功。因为我是在Mac上操作，我电脑有python2和python3两个环境，所以我需要使用 python3 xxxx 这种方式去执行。

接下来在数据库中看看这两个表。

03.png

设置 meta 元数据

有没有发现，前面创建的 user 和 article 两个表都有一个应用名的前缀和下划线。

这是 Django 默认的行为，如果你不想要这个应用名，可以在建表的时候设置 meta。

在 account/models.py 中的代码就变成这样写：

# account/models.py

from django.db import models

# 创建一个用户表
class User(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    # 用户名
    username = models.CharField('用户名', max_length=30, null=True, blank=True, unique=True)
    # 密码
    password = models.CharField('密码', max_length=30) 
    # 邮箱
    email = models.EmailField('邮箱', unique=True, null=True, blank=True)

    class Meta:
        # 自定义表名
        db_table = 'user'
        # 表别名
        verbose_name = '用户表'

在 blog/models.py 中的代码就变成这样写：

# blog/models.py

from django.db import models
from account.models import User

class Article(models.Model):
    id = models.IntegerField(primary_key=True)
    title = models.CharField(max_length=120)
    content = models.TextField()
    # 发布时间
    publish_date = models.DateTimeField()
    # 关联用户
    # on_delete=models.CASCADE: 表示关联删除，当用户被删除时，对应的文章也会一起被删除。
    user = models.ForeignKey(User, on_delete=models.CASCADE)

    class Meta:
        # 自定义表名
        db_table = 'article'
        # 表别名
        verbose_name = '文章信息表'

在创建表的类里面再添加一个 Meta类，设置完元信息后再执行生成迁移文件和执行迁移的命令即可。

python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

04.png

此时再查看 django_demo 这个库就能看到 article 和 user 两个表了。

ORM 增删改查（CRUD）

终于到了本文最后一部分内容了。

在创建完表后，接下来就要对数据进行**“增删改查”**操作了。也就是大家常说的“CRUD”。

  • C（create）：增加、插入数据
  • R（read）：读取数据
  • U（update）：更新、修改数据
  • D（delete）：删除数据

因为现在还没有具体的界面，所以我先使用 shell 操作。

打开终端，进入项目目录，然后输入下面这条命令就可以使用 shell 操作。

python manage.py shell

新增数据

首先要有数据。新增数据的方法有几个：

  • save() ：保存
  • create() ：新增数据
  • bulk_create() ：批量新增数据

save()

先试试 save() 方法。

from account.models import User

user_obj_zhangsan = User(username='zhangsan', password='123456', email='[email protected]')

user_obj_zhangsan.save()

上面这段代码的意思是在 User 这个表里插入一条数据。

要操作 User 表，首先要导入 User 模型，就是用到 from account.models import User 这句代码。

然后创建一个 user_obj_zhangsan 对象，调用 User 模型，分别传入用户名 username 、密码 password 和 邮箱 email 。

最后调用 save() 方法。

此时打开数据库的 User 表查就能查到刚刚保存的这条数据。

用到的查询命令是 select * from user;

05.png

create()

接下来试试 create() 方法。

前面用 save() 方法首先创建一个对象，然后再调用 save() 保存紧数据库。而 create() 方法可以简单理解成将 save() 所需要的两步操作合成一步。

from account.models import User

user_obj_lisi = User.objects.create(username='lisi', password='12345666666', email='[email protected]')

需要注意，这里用到的是 User.objects.create(xxx)。

在查查数据库，可以看到 lisi 这条数据了。

06.png

bulk_create()

save() 和 create() 都是逐条数据插入的，如果需要批量插入数据的话可以使用 bulk_create() 。

from account.models import User

user_obj_wangwu = User(username='wangwu', password='22222', email='[email protected]')

user_obj_zhaoliu = User(username='zhaoliu', password='33333', email='[email protected]')

user_list = [user_obj_wangwu, user_obj_zhaoliu]

User.objects.bulk_create(user_list)

在这段代码中，创建了 wangwu 和 zhaoliu 两个用户对象，然后把这两项放进 user_list 列表里。最后调用 User.objects.bulk_create() 方法插入数据。

07.png

查询数据

查询数据的常用方法有3种：

  • all()：返回所有数据
  • get()：按照查询条件返回单条数据
  • filter()：按照查询条件返回多条数据

当然啦，查询数据的方法是不止这三种的，入门阶段先介绍这两种比较常用的方法。

all()

all() 方法可以查询所有数据，比如查询我们刚刚创建的4个用户。

from account.models import User

users = User.objects.all()
print(users)

08.png

可以清楚的看到，打印输出了4条数据。

在上一段代码的基础上，我们可以循环输出看看这4条数据的 username 分别是什么。

for user in users:
print(user.username)

09.png

这就是 all() 的使用方法。

get()

有时候我们不需要把所有数据都查出来，而是需要按条件进行查询。

此时可以使用 get() 和 filter()，先介绍 get()。

get() 方法会按照指定的条件去查询，并返回一条数据。在需要登录的场景，可以通过 get() 的方式去查询相关的用户名和密码。

如果查询的数据不存在会报错，建议使用try包着。

如果查询的记录多与1条也会报错！

比如我们要查询 id 为2的用户，并打印它的 username ，可以这么写。

from account.models import User

user = User.objects.get(id=2)
print(user.username)

10.png

因为在 user 表里，id 就是主键，我们同样可以通过主键去查询。

user = User.objects.get(pk=2)
print(user.username)

11.png

除此之外你还可以通过 username 或者其他字段去查询。

user = User.objects.get(username='zhangsan')

filter()

如果你需要按条件范围去查询，可以使用 filter() 方法。

比如查询 id 大于2的用户。

from account.models import User

users = User.objects.filter(id__gt=2)
for user in users:
  print(user.username)

12.png

这里可能你会疑惑，为什么不是 id>2 ，而是 id__gt=2？

这是 Django 的语法。

比较时常用的关键字：

  • gt：大于某个值
  • gte：大于或等于某个值
  • lt：小于某个值
  • lte：小于或等于
  • isnull：是否为空

是否包含**字符串：

  • icontains：不区分大小写
  • contains：包含**值
  • in：在**选项（列表）之内

以**开始/结束

  • startswith, istartwith：以**开头
  • endswith, iendswith：以**结束

其他查询方法之后用到再讲解，现在只需大概知道可以用上面的方法去查即可。

更新/修改数据

修改数据的方法同样有3种：

  • save() ：修改单条
  • update() ：修改单条数据的多个字段

在修改数据之前，首先我们要明确修改哪条数据。所以会用到 get() 和 filter() 方法。

save()

save() 和前面讲新增数据时用到的 save() 是一样的，有点覆盖的意思。

举个例子，将 username 为 zhangsan 的 email 从 @qq 修改成 @163。

from account.models import User

user = User.objects.get(username='zhangsan')
user.email = '[email protected]'
user.save()

此时我们在数据库查一下 zhangsan 这条数据的所有信息，可以看到邮箱已经改过来了。

13.png

update()

update() 方法可以将上面使用 save() 的代码简化到一行。

比如，此时我要将 lisi 的 password 改成 666 。

from account.models import User

User.objects.filter(username='lisi').update(password='666')

再查看一下数据库。

14.png

需要注意！用 update() 方法前，要用 filter() 找到要修改的那些数据，不能使用 get()

删除数据

最后要介绍的是删除数据。在 Django 里使用 delete() 方法可以删除数据。但真实项目中很少用到这个方法，因为这个方法会真实删除数据库里的数据，删掉后要恢复就比较麻烦了。所以通常会给数据增加一个字段来判断这条数据是否被删除，也就是逻辑删除，是一种假删除的方法，用到的是前面介绍的 update() 方法来操作。

但学技能要学全，我们还是要了解一下 delete() 怎么使用。

delete()

delete() 的用法和前面 save()、update() 都差不多。

首先还是要找到要删除的那条数据，用的还是 filter() 方法去查找。

找到后再调用 delete() 方法直接删除即可。

比如，我要删除 username 是 zhaoliu 这条数据。

from account.models import User

user = User.objects.filter(username='zhaoliu')
user.delete()

执行完上面的代码后，再查一下数据库，zhaoliu 这条数据已经消失了。

15.png

在日常开发中，“查数据”的工作是最大的。本文只是简单的介绍了 get() 和 filter() 方法。真正查数据的话其实还有很多方法去协助我们的，而且还有很多“且”和“或”的条件判断。

在入门阶段可以先浅浅的学一下，毕竟学太多也记不住。更重要的还是要在项目中实战。实战时遇到不懂的地方再查，记忆就深刻很多了。


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