Django之模型层多表操作的如何实现

一、创建模型

1，一对多关系

一本书只有一个出版社，一个出版社可以出版多本书，从而书与出版社之间就构成一对多关系，书是‘多'的一方，出版社是‘一'的一方，我们在建立模型的时候，把外键写在‘多'的一方，即我们要把外键写在book类。

class Book(models.Model):
 name=models.CharField(max_length=15)
 price=models.IntegerField()
 publish=models.ForeignKey('Publish',on_delete=models.CASCADE) #这就是外键，其实是有三个参数的，第二参数是指向的字段，此处可以省略，他会自动指向id字段

class Publish(models.Model):
 name=models.CharField(max_length=15)
 addr=models.CharField(max_length=15)
 phone=models.IntegerField()

在创建模型时不用创建id字段，在makemigrations命令输入之后，它会在migrations文件夹下生产一个py文件记录models.py里面所有的改动，在记录的时候就会自动给你加上自增长的主键字段id。

2，多对多关系

一本书可以有多个作者，一个作者可以写多本书，从而书和作者就构成了多对多的关系，我们在创建模型的时候，把多对多关系写在其中的任何一张表都可以。

class Book(models.Model):
 name=models.CharField(max_length=15)
 price=models.IntegerField()
 publish=models.CharField(max_length=15)
 author=models.ManyToManyField('Author',db_table='book_author')  这是创建关系表的代码，由于是写在book模型中的，所以第一个参数为另一张表Author，第二个参数为把关系表的名字改为‘book_author'，如果不写，
名字会是应用名_本模型名的小写_另一张模型名的小写。如‘app_book_author'
 class Meta:  这是把表名改为‘book'，如果不写，表名为APP名_模型名，如'app_book'
  db_table='book'

class Author(models.Model):
 name=models.CharField(max_length=15)
 age=models.IntegerField()
 class Meta:
  db_table='author'
在创建第三张模型的时候也不用指定book的id和author的id，它会自动把两个模型的id字段写进去的

3，一对一关系

一个作者只能对应一个作者详细信息表，他们之间就是一对一关系，这和多对多一样的，关系写在哪张表都是可以的

class Author(models.Model):
 name=models.CharField(max_length=15)
 age=models.IntegerField()
 author_info=models.OneToOneField('Author_Info',on_delete=models.CASCADE)  这是一对一关系创建，第二参数是，自动跟随删除，当作者不在了，随即作者的信息也会删除
 class Meta:
  db_table='author'
  
class Author_Info(models.Model):
 gf_name=models.CharField(max_length=10)
 telephone=models.IntegerField()
 ShenFenZheng=models.IntegerField()

4，在此处我们可以使用Django的database：db.sqlite3

步骤如下：

5，数据库迁移

由于Django默认就是db.sqlite,所以我们不用去settings配置，也不需要在项目的__init__.py里写代码，现在只需要输入两条数据库迁移指令就行了

点击这里之后进入：

在这里数输入指令，就不需要写python manage.py了，因为已经进入到manage.py

现在输入makemigrations指令 #记录models.py文件发生的改变，然后在migrations文件夹下生产一个py文件，里面记录发生的变化

再输入migrate指令 #执行migrations文件下新变动的迁移文件，去更新数据库

到此，表就创建成功了。

二、添加表记录

1，一对多关系

之前我们创建了Book表和Publish表，两者就是一对多的关系，Book表是‘多'的一方，所以外键字段在Book表，Book表添加和之前的不一样，而‘一'的Publish表就是一张单表，和之前的一样，所以我们只要学习‘多'的一张Book表的添加就行了。添加表记录有两种方式。

1.1 按models.py里面Book类的属性来添加

pub=Publish.objects.all().filter(id=1).first()  #首先找到id为1的Publish对象
book=Book.objects.create(name=name,price=price,publish=pub,pub_date=pub_date) #然后把这一对象赋值给Book类的publish属性

1.2 按数据库里面Book表的字段来添加

book=Book.objects.create(name=name,price=price,publish_id=1,pub_date=pub_date) 
#直接把Publish的id赋值给book表的publish_id就行了

2，多对多关系

之前我们创建了Book表和Author表，两者就是多对多关系，我是把多对多关系写在book表中的，所以从book去添加关联关系是正向的。

# 当前生成的书籍对象
book_obj=Book.objects.create(title="追风筝的人",price=200,publishDate="2012-11-12",publish_id=1)
# 为书籍绑定的作者对象
a1=Author.objects.filter(id=2).first() # 在Author表中主键为2的纪录
a2=Author.objects.filter(id=1).first() # 在Author表中主键为1的纪录


# 绑定多对多关系,即向关系表book_authors中添加纪录，正向用属性，反向用表名_set

第一种，以Book为基表，因为多对多关系是写在Book中的，所以现在属于正向关联，用属性
book_obj.author.add(author1,author2) #这是给book_obj对象绑定上author1和author2两个对象。这里的author不是Author小写，而是Book类的一个属性
第二种，以Author为基表，因为多对多关系不是写在Author表，所以属于反向关联，用表名小写_set
author_obj.book_set.add(book1,book2) #这是给author_obj对象绑定上book1和book2两个对象，但是这里book可不是Author类的属性，而且也没有这个属性，它是Book表小写后得到的
关系表的方法：
1，add（）方法
参数可以是可以是n个模型类对象，如上面的写法
也可以是一个queryset集合，如author_list=Author.objects.filter(id__gt=2),这是找出id大于2的作者集合
book_obj.author.add(*author_list)
还可以是一个主键列表，如下面的写法
book_obj.author.add(*[1,3,4])

2,remove()方法，移出关系方法
现在book1关联着author1和author2两个作者
book1.author.remove(author1) #此时book1就关联author2一个作者
反向也行author2.book_set.remove(book2) #把author2的关联书籍book2给移出

3,clear()方法，清空关系方法
book1.author.clear()  #把book1的所有关联关系给删除，现在book1就没有关联作者了
author1.book_set.clear() 一样的，把author1的所有关联书籍的关联关系删除

4，set（）方法，先把关联关系清空，再添加关联关系
假如book1关联着author1
book1.author.set(author2) 先把与author1的关联关系删除，然后再建立与author2的关联关系
假如author3关联着book1
author3.book_set.set(book2) 先把关联关系清空，再建立与book2的关联关系

5，=方法，赋值一个可迭代对象，关联关系会被整体替换
假如book1关联author1
new_list=[author2,author3]
book1.author=new_list  这也会先把关联关系清空，然后把列表里的对象与book1建立关联关系

3,一对一关系

之前创建的Author表和Author_Info表之间就是一对一关系，我把关联字段写在了Author表中。

给Author类的属性赋值
info=Author_Info.objects.create(gf_name=gf_name,telephone=telephone,ShenFenZheng=ShenFenZheng) #这是创建了一条Author_Info记录，info就是一个Author_info对象
Author.objects.create(name=name,age=age,author_info=info)  把创建的info对象赋值给author_info属性

和一对多一样，也可以使用Author表的字段赋值
Author.objects.create(name=name,age=age,author_info_id=2)

三、基于对象的跨表查询（就是子查询）

1，一对多查询（Book与Publish）

1.1 正向查询（按属性：publish）

# 查询主键为1的书籍的出版社所在的城市
book_obj=Book.objects.filter(pk=1).first()
# book_obj.publish 是主键为1的书籍对象关联的出版社对象
print(book_obj.publish.city) 　

1.2 反向查询（按表名小写_set：book_set）

publish=Publish.objects.get(name="苹果出版社")
#publish.book_set.all() : 与苹果出版社关联的所有书籍对象集合
book_list=publish.book_set.all() 
for book_obj in book_list:
  print(book_obj.title)

2，一对一查询（Author与Author_Info）

2.1 正向查询（按属性：author_info）

egon=Author.objects.filter(name="egon").first()
print(egon.authorDetail.telephone)

2.2 反向查询（按表名小写：author）

# 查询所有住址在北京的作者的姓名
 
authorDetail_list=AuthorDetail.objects.filter(addr="beijing")
for obj in authorDetail_list:
  print(obj.author.name)

3，多对多查询（Author与Book）

3.1 正向查询（按属性：author）

# 金瓶眉所有作者的名字以及手机号
 
book_obj=Book.objects.filter(title="金瓶眉").first()
authors=book_obj.authors.all()
for author_obj in authors:
  print(author_obj.name,author_obj.authorDetail.telephone)

3.2 反向查询（按表名小写_set：book_set）

# 查询egon出过的所有书籍的名字
 
 author_obj=Author.objects.get(name="egon")
 book_list=author_obj.book_set.all()  #与egon作者相关的所有书籍
 for book_obj in book_list:
  print(book_obj.title)

4,related_name设置

可以通过Foreignkey和MangToMangField的定义中设置related_name的值来复写foo_set的名称。
publish=ForeignKey('Publish',related_name='booklist') #这样之后，反向就不用表名_set，就用booklist
# 查询 人民出版社出版过的所有书籍
publish=Publish.objects.get(name="人民出版社")
book_list=publish.bookList.all() # 与人民出版社关联的所有书籍对象集合

四、基于双下划线的跨表查询

Django还提供了一种直观而高效的方式在查询中表示关联关系，它能自动确认sql join联系。要做跨关系查询，就使用两个下划线来链接模型间关联字段的名称，直到最终连接到想要的model为止。

正向查询按属性，反向查询按表名小写

1，一对多查询

# 练习: 查询苹果出版社出版过的所有书籍的名字与价格(一对多)

 # 正向查询 按字段:publish

 queryResult=Book.objects
　　　　　　　　　　　　.filter(publish__name="苹果出版社")
　　　　　　　　　　　　.values_list("title","price")

 # 反向查询 按表名:book

 queryResult=Publish.objects
　　　　　　　　　　　　　　.filter(name="苹果出版社")
　　　　　　　　　　　　　　.values_list("book__title","book__price")

2，多对多查询

# 练习: 查询alex出过的所有书籍的名字(多对多)

 # 正向查询 按字段:authors:
 queryResult=Book.objects
　　　　　　　　　　　　.filter(authors__name="yuan")
　　　　　　　　　　　　.values_list("title")

 # 反向查询 按表名:book
 queryResult=Author.objects
　　　　　　　　　　　　　　.filter(name="yuan")
　　　　　　　　　　　　　　.values_list("book__title","book__price")

3，一对一关系

# 查询alex的手机号
 
 # 正向查询
 ret=Author.objects.filter(name="alex").values("authordetail__telephone")

 # 反向查询
 ret=AuthorDetail.objects.filter(author__name="alex").values("telephone")

4，进阶练习

# 练习: 查询人民出版社出版过的所有书籍的名字以及作者的姓名


 # 正向查询
 queryResult=Book.objects
　　　　　　　　　　　　.filter(publish__name="人民出版社")
　　　　　　　　　　　　.values_list("title","authors__name")
 # 反向查询
 queryResult=Publish.objects
　　　　　　　　　　　　　　.filter(name="人民出版社")
　　　　　　　　　　　　　　.values_list("book__title","book__authors__age","book__authors__name")


# 练习: 手机号以151开头的作者出版过的所有书籍名称以及出版社名称


 # 方式1:
 queryResult=Book.objects
　　　　　　　　　　　　.filter(authors__authorDetail__telephone__regex="151")
　　　　　　　　　　　　.values_list("title","publish__name")
 # 方式2: 
 ret=Author.objects
    .filter(authordetail__telephone__startswith="151")
    .values("book__title","book__publish__name")

五、聚合查询与分组查询

1，聚合

aggregate(*args,**kwargs)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。键的名称是按照字段和聚合函数的名称自动生成出来的
计算所有图书的平均价格
from django.db.models import Avg
Book.objects.all().aggregate(Avg('price'))
结果：{'price__avg': 34.35}
如果你想要为聚合值指定一个名称，可以向聚合函数前面用一个变量名来接收，此时，键的名称就变为接收的变量名
Book.objects.aggregate(average_price=Avg('price'))
{'average_price': 34.35}
在终止子句里面可以放多个聚合函数，得到结果就是有多个键值对
from django.db.models import Avg, Max, Min
Book.objects.aggregate(Avg('price'), Max('price'), Min('price'))
{'price__avg': 34.35, 'price__max': Decimal('81.20'), 'price__min': Decimal('12.99')}
aggregate（）只能对一个分组有用，对于按某字段分完组后的n个组，此时aggregate（）就不能循环对每个分组作用，它只会得到第一组的结果

2，分组

2.1 单表分组查询

查询每一个部门名称以及对应的员工数
emp:
id name age salary dep
 alex 12 2000  销售部
 egon 22 3000  人事部
 wen 22 5000  人事部
emp.objects.values('dep').annotate(c=Count('*'))
values（‘dep'）就是按‘dep'进行分组
annotate（）对每个分组的进行操作

2.2 多表分组查询

每一个出版社的名称和出版过的书籍个数
Publish.objects.values('name').annotate(c=Count('book'))  #首先读整个语句，当读到‘book'时，就会把两个表连起来，然后在按Publish.name分组
跨表分组查询本质就是将关联表join成一张表，然后再按单表的思路进行分组查询

还有一种写法：
publishlist=Publish.objects.annotate(c=Count('book')) 这相当于给Publish表添加了一个‘c'字段。首先也是把两张表连起来，以Publish分组，计算每个Publish的书籍数量
publishlist是一个queryset对象集合，里面放的是publish模型类对象，只是现在的对象比之前多了一个‘c'字段
for publish in publishlist:
　　print(publish.name,publish.c) 利用for循环就可以遍历出每个模型类对象，然后用句点符‘.'就可以取得任何字段的值
我们也可以不用for循环，直接用values_list()就可以实现，如上面的for循环可以写成：values_list('name','c')

统计每一本书的作者个数
Book.objects.annotate(c=Count('author')).values_list('name','c')

filter()放在annotate（）前面就是相当于where
统计每一本以py开头的书籍的作者的个数：
Book.objects.filter(name__startswith='py').annotate(c=Count('author')).values_list('name','c')

filter()放在annotate（）后面就相当于having
统计作者个数大于1的书籍：
Book.objects.annotate(c=Count('author')).filter(c__gt=1).value_list('name','c')

根据书籍的作者数来排序：
Book.objects.annotate(c=Count('author')).orderby('c')

六、F查询与Q查询

1，F查询

在之前，对象的字段只能放在比较符的前面，比如filter(id__gt=2)，但现在，有一个表，有生物成绩ss字段和物理成绩ws字段，统计物理成绩高于生物成绩的学生：
student.objects.filter(ws__gt=ss) 这样写肯定是报错的，因为字段写在了比较符后面，但此时我们借助F查询就可以不报错了，正确写法如下：
student.objcts.filter(ws__gt=F('ss')) F('ss')此时就是把ss字段的值取出来，就相当于一个纯数字了，可以进行加减乘除操作

查询物理成绩大于生物成绩两倍的学生
student.objects.filter(ws__gt=F('ss')*2)

把每个学生的物理成绩加上10分：
student.objects.all().update(ws=F('ws')+10)

2,Q查询

之前我们在用filter（）时，可以用‘,'表示与关系，但没有或关系，现在我们用Q查询就可以实现或关系
Book.objects.filter(Q(id__gt=2)|Q(title__startswith='p')) 过滤出id大于2或者以‘p'开头的
Book.objects.filter(Q(id__gt=2)&Q(title__startswith='p')) 过滤出id大于2且以‘p'开头的
Book.objects.filter(Q(id__gt=2)|~Q(title__startswith='p')) 过滤出id大于2或不以‘p'开头的

Q查询可以和关键字参数混用，但Q（）在前面
Book.objects.filter(Q(pub_date__year=2017)|Q(pub_date__year=2016),pub_date__month=2)过滤出2017年2月份或2016年2月份的书籍

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