ORM
- 在MVC或者说MTV设计模式中，模型（M）代表对数据库的操作。MVC或者MVC框架中包括一个重要的部分，就是ORM，它实现了数据模型与数据库的解耦，即数据模型的设计不需要依赖于特定的数据库，通过简单的配置就可以轻松更换数据库，这极大的减轻了开发人员的工作量，不需要面对因数据库变更而导致的无效劳动。
- ORM是“对象-关系-映射”的简称。（Object Relational Mapping，简称ORM）(sqlalchemy，和它很像，但是django的orm没有独立出来让别人去使用，虽然功能比sqlalchemy更强大，但是别人用不了)
- 类对象--->sql--->pymysql--->mysql服务端--->磁盘，ORM将一个Python的对象映射为数据库中的一张关系表。它将SQL封装起来，程序员不再需要关心数据库的具体操作，只需要专注于自己本身代码和业务逻辑的实现。
Django的ORM系统体现在框架内就是模型层。一个Python的类，就是一个模型，代表数据库中的一张数据表。Django奉行Python优先的原则，一切基于Python代码的交流，完全封装SQL内部细节。
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一个模型（model）就是一个单独的、确定的数据的信息源，包含了数据的字段和操作方法。通常，每个模型映射为一张数据库中的表。
基本的原则如下：
每个模型在Django中的存在形式为一个Python类
每个模型都是django.db.models.Model的子类
每一个字段都是一个类属性，每个类属性表示数据表中的一个列。
Django将自动为你生成数据库访问API
表由Django自动生成，默认格式为“项目名称+下划线+小写类名”，你可以重写这个规则。
Django默认自动创建自增主键
id，可以自己指定主键。需要将模型编写在其所属app下的models.py文件中。
orm翻译成sql的过程，效率低了，但一般的场景用orm，开发起来速度更快，数据库升级或者变更，如从mysql变更到oracle，只需要修改一下orm的引擎，之前写的那些orm语句还是会自动翻译成对应数据库的sql语句。
Django默认使用SQLite这种轻量级的基于文件的数据库作为生产数据库。
使用MySQL数据库
创建一个mysite数据库，并将字符编码设置为utf8：
mysql> CREATE DATABASE mysite CHARACTER SET utf8;
配置MySQL服务：由于我的环境是局域网，Django项目所在主机为192.168.43.1，而mysql所在linux为虚拟机，IP为192.168.43.127，为了能够从项目主机访问数据库主机，需要对MySQL服务进行配置。
打开mysql配置文件：
sudo vim /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf
将下面一行注释掉：
# band-address = localhost
# .....
[mysqld]
#
# * Basic Settings
#
user = mysql
pid-file = /var/run/mysqld/mysqld.pid
socket = /var/run/mysqld/mysqld.sock
port = 3306
basedir = /usr
datadir = /var/lib/mysql
tmpdir = /tmp
lc-messages-dir = /usr/share/mysql
skip-external-locking
#bind-address= localhost
skip-name-resolve
character-set-server=utf8
# .....
如果不这么做，将会出现error：1045 deny access，拒绝访问错误。然后再重启mysql服务。
配置Django的settings.py
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
'NAME':'mysite', # NAME：数据库的名字，在mysql连接前该数据库必须已经创建
'USER':'root', # 连接数据库的用户名
'PASSWORD':'', # 连接数据库的密码
'HOST':'192.168.43.127', # mysql服务所在的主机ip，默认本机为127.0.0.1
'PORT'：3306 # 端口 默认3306
}，
'app01': { # 以下设置也可以不写，每个app都可以配置自己的设置，并且数据库还可以指定别的，也就是不一定就是mysql，也可以指定sqlite等其他的数据库。
'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
'NAME':'mysite', # 要连接的数据库，连接前需要创建好
'USER':'root', # 连接数据库的用户名
'PASSWORD':'', # 连接数据库的密码
'HOST':'192.168.43.127', # mysql服务所在的主机ip，默认本级
'PORT'：3306 # 端口 默认3306
}
}
安装Python访问MySQL的模块：django默认导入的驱动是MySQLdb，Django官方不建议使用pymysql库，而是改用mysqlclient，直接pip安装即可：pip install mysqlclient。
但我用的仍为pymysql，因此再增加一些设置：需要找到项目名文件下的__init__.py,在里面写入：
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()
创建表
from django.db import models
# Create your models here.
class Book(models.Model):
id=models.AutoField(primary_key=True) # 如果表里面没有写主键，表里面会自动生成一个自增主键id字段。
title=models.CharField(max_length=32)
state=models.BooleanField()
pub_date=models.DateField() # 必须存这种格式"2018-12-12"
price=models.DecimalField(max_digits=8,decimal_places=2) # max_digits最大位数，decimal_places小数部分占多少位
publish=models.CharField(max_length=32)
最后通过两条数据库迁移命令即可在指定的数据库中创建表 ：
python manage.py makemigrations：生成记录，django会在相应的 app 的migration文件夹下面生成 一个python脚本文件，修改动作保存到记录文件中，方便github等工具的使用。python manage.py migrate：执行上面这个语句的记录来创建表，让操作实际应用到数据库上。
同步指令的执行简单原理：
django根据migration下面的脚本文件来生成数据表的，每个migration文件夹下面有多个脚本，django有一张django-migrations表，表中记录了已经执行的脚本，表中没有的就是还没执行的脚本，则执行migrate的时候就只执行表中没有记录的那些脚本。
有时在执行migrate的时候如果发现没有生成相应的表，可以看看在 django-migrations表中看看脚本是否已经执行了，可以删除 django-migrations 表中的记录 和 数据库中相应的表，然后重新执行。
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin', # 这些功能如果你注销了，那么执行同步数据库指令之后，就不会生成那些django自带的表了。因为执行数据库同步语句的时候，django会找这里面所有的应用，找到他们的models来创建表.
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
"book"
]
当每次对模型进行增、删、修改时，先执行python manage.py makemigrations，再执行命令python manage.py migrate。
打印orm转换过程中的sql语句
方法一：需要在settings中进行如下配置：
LOGGING = {
'version': 1,
'disable_existing_loggers': False,
'handlers': {
'console':{
'level':'DEBUG',
'class':'logging.StreamHandler',
},
},
'loggers': {
'django.db.backends': {
'handlers': ['console'],
'propagate': True,
'level':'DEBUG',
},
}
}
方法二：
from app01 import models
from django.db import connection # 需要导入模块
def add_book(request):
'''
增删改查语句
'''
print(connection.queries) # 查看sql语句
...
模型字段fields
字段命名约束：
与Python关键字冲突。这会导致语法错误。
字段名中不能有两个以上下划线在一起，因为两个下划线是Django的查询语法。例如：
class Example(models.Model): foo__bar = models.IntegerField()。
SQL语言的join、where和select等保留字可以作为字段名，因为Django对它们都进行了转义。
常用字段类型
字段类型的作用：
- 决定数据库中对应列的数据类型(例如：INTEGER, VARCHAR, TEXT)。
- HTML中对应的表单标签的类型。
- 在admin后台和自动生成的表单中最小的数据验证需求。
Django内置了许多字段类型，它们都位于django.db.models中。也可以自定义字段。
下表列出了所有Django内置的字段类型，但不包括关系字段类型（字段名采用驼峰命名法）：
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| AutoField | 一个自动增加的整数类型字段。通常不需要直接使用这个字段，若不指定主键，Django会自动添加字段：id = models.AutoField(primary_key=True)，如果要设置主键，那么需将字段设置为primary_key=True。Django在一个模型中只允许有一个自增字段，并且该字段必须为主键 |
| BigAutoField | 64位整数类型自增字段，数字范围更大，从1到9223372036854775807 |
| BigIntegerField | 64位整数字段（非自增），类似IntegerField，数字范围更大 ，-9223372036854775808 到9223372036854775807。在Django的模板表单里体现为一个textinput标签。 |
| BinaryField | 二进制数据类型。 |
| BooleanField | 布尔值类型。默认值是None。在HTML表单中体现为CheckboxInput标签。如果要接收null值，应使用NullBooleanField。 |
| CharField | 字符串类型。用于较短的字符串。 必须接收一个 max_length参数，表示字符串长度不能超过该值。默认的表单标签是input text。 |
| CommaSeparatedIntegerField | 逗号分隔的整数类型。 必须接收一个max_length参数。常用于表示较大的金额数目，例如1,000,000元。 |
| DateField | class DateField(auto_now=False, auto_now_add=False, **options)日期字段。一个Python中的datetime.date的实例。在HTML中表现为TextInput标签。在admin后台中，Django会自动添加一个JS的日历表和一个“Today”快捷方式，以及附加的日期合法性验证。两个重要参数：（参数互斥，不能共存） auto_now:每当对象被保存(更新或者添加)时将字段设为当前日期auto_now_add：每当对象被创建时，设为当前日期，不可修改。设置上面两个参数就相当于给field添加了editable=False和blank=True属性。例子：pub_time = models.DateField(auto_now_add=True)，还有一个参数：Argument，用来描述。 |
| DateTimeField | 日期时间类型。Python的datetime.datetime的实例。与DateField相比多了小时、分和秒的显示，其它功能、参数、用法、默认值等等都一样。 |
| DecimalField | 固定精度的十进制小数。必须提供两个指定的参数。 参数 max_digits：总位数(不包括小数点和符号)，必须大于或等于小数点位数 。decimal_places：小数点位数。 当localize=False时，它在HTML表现为NumberInput标签，否则是text类型。 |
| DurationField | 持续时间类型。存储一定期间的时间长度。类似Python中的timedelta。在不同的数据库实现中有不同的表示方法。常用于进行时间之间的加减运算。PostgreSQL等数据库之间有兼容性问题。 |
| EmailField | 邮箱类型，默认max_length最大长度254位。可以使用DJango内置的EmailValidator进行邮箱地址合法性验证。 |
| FileField | class FileField(upload_to=None, max_length=100, **options)上传文件类型。 |
| FilePathField | 文件路径类型。 |
| FloatField | 浮点数类型 |
| ImageField | 图像类型。 有两个可选参数:height_field和width_field |
| IntegerField | 整数类型。取值范围-2147483648到2147483647。在HTML中表现为NumberInput标签。 |
| GenericIPAddressField | class GenericIPAddressField(protocol='both', unpack_ipv4=False, **options),IPV4或者IPV6地址，字符串形式，例如192.0.2.30或者2a02:42fe::4在HTML中表现为TextInput标签。参数protocol默认值为‘both’，可选‘IPv4’或者‘IPv6’，表示你的IP地址类型。 |
| NullBooleanField | 类似布尔字段，额外允许NULL作为选项之一。admin 用一个选择框<select> (三个可选择的值: "Unknown", "Yes" 和 "No" ) 来表示这种字段数据. |
| PositiveIntegerField | 正整数字段，0-2147483647。 |
| PositiveSmallIntegerField | 正整数字段，0-32767。 |
| SlugField | slug是一个新闻行业的术语。一个slug就是一个某种东西的简短标签，包含字母、数字、下划线或者连接线，通常用于URLs中。可以设置max_length参数，默认为50。 |
| SmallIntegerField | 小整数，包含-32768到32767。 |
| TextField | 大量文本内容，在HTML中表现为Textarea标签。如果为它设置一个max_length参数，那么在前端页面中会受到输入字符数量限制，但在模型和数据库层面却不受影响。只有CharField才能同时作用于两者。 |
| TimeField | 时间字段，Python中datetime.time的实例。接收同DateField一样的参数，只作用于小时、分和秒。 |
| URLField | 一个用于保存URL地址的字符串类型，默认最大长度200。 |
| UUIDField | 用于保存通用唯一识别码（Universally Unique Identifier）的字段。使用Python的UUID类。在PostgreSQL数据库中保存为uuid类型，其它数据库中为char(32)。这个字段是自增主键的最佳替代品，后面有例子展示。 |
FileField：
class FileField(upload_to=None, max_length=100, **options)[source]
上传文件字段（不能设置为主键）。默认情况下，该字段在HTML中表现为一个ClearableFileInput标签。在数据库内，我们实际保存的是一个字符串类型，默认最大长度100，可以通过max_length参数自定义。真实的文件是保存在服务器的文件系统内的。必须有的参数: upload_to。
重要参数upload_to用于设置上传地址的目录和文件名。如下例所示：
class MyModel(models.Model):
# 文件被传至MEDIA_ROOT/uploads目录，MEDIA_ROOT由你在settings文件中设置
upload = models.FileField(upload_to='uploads/')
# 或者被传到MEDIA_ROOT/uploads/2015/01/30目录，增加了一个时间划分
upload = models.FileField(upload_to='uploads/%Y/%m/%d/')
upload_to参数也可以接收一个回调函数，该函数返回具体的路径字符串，如下例：
def user_directory_path(instance, filename):
#文件上传到MEDIA_ROOT/user_<id>/<filename>目录中
return f'user_{instance.user.id}/{filename}'
class MyModel(models.Model):
upload = models.FileField(upload_to=user_directory_path)
例子中，user_directory_path这种回调函数，必须接收两个参数，然后返回一个Unix风格的路径字符串。参数instace代表一个定义了FileField的模型的实例，即当前的数据记录。filename是原本的文件名。
ImageField
class ImageField(upload_to=None, height_field=None, width_field=None, max_length=100, **options)[source]
用于保存图像文件的字段。其基本用法和特性与FileField一样，多了两个属性height和width,如果提供这两个参数，则图片将按提供的高度和宽度规格保存。默认情况下，该字段在HTML中表现为一个ClearableFileInput标签。在数据库内，我们实际保存的是一个字符串类型，默认最大长度100，可以通过max_length参数自定义。真实的图片是保存在服务器的文件系统内的。
height_field参数：保存有图片高度信息的模型字段名。 width_field参数：保存有图片宽度信息的模型字段名。
使用Django的ImageField需要提前安装pillow模块，pip install pillow。
注意：
使用FileField或者ImageField字段的步骤：
- 在settings文件中，定义一个完整路径给
MEDIA_ROOT以便让 Django在此处保存上传文件（为了性能考虑，这些文件不会被储存在数据库中）。再配置MEDIA_URL，作为公用URL，指向上传文件的基本路径。并要确保Web服务器的用户账号对该目录具有写的权限。 - 添加FileField或者ImageField字段到模型中，定义好
upload_to参数，文件最终会放在MEDIA_ROOT目录的“upload_to”子目录中。 - 所有真正被保存在数据库中的，只是指向你上传文件路径的字符串。可以通过url属性，在Django的模板中方便的访问这些文件。例如，假设有一个ImageField字段，名叫
mug_shot，那么在Django模板的HTML文件中，可以使用{{ object.mug_shot.url }}来获取该文件。其中的object用具体的对象名称代替。 - 可以通过
name和size属性，获取文件的名称和大小信息。 - 无论如何保存上传的文件，一定要注意他们的内容和格式，避免安全漏洞。务必对所有的上传文件进行安全检查，确保它们不出问题。
FilePathField
class FilePathField(path=None, match=None, recursive=False, max_length=100, **options)[source]
一种用来保存文件路径信息的字段。在数据表内以字符串的形式存在，默认最大长度100，可以通过max_length参数设置。
它包含有下面的一些参数：
path：必须指定的参数。表示一个系统绝对路径。
match：可选参数，一个正则表达式，用于过滤文件名。只匹配基本文件名，不匹配路径。例如FilePathField(path="/home/images", match="foo.*", recursive=True)，会匹配/home/images/foo.gif而不匹配/home/images/foo/bar.gif。
recursive：可选参数，只能是True或者False。默认为False。决定是否包含子目录，也就是是否递归的意思。
allow_files：可选参数，只能是True或者False。默认为True。决定是否应该将文件名包括在内。它和allow_folders其中，必须有一个为True。
allow_folders： 可选参数，只能是True或者False。默认为False。决定是否应该将目录名包括在内。
比如：
FilePathField(path="/home/images", match="foo.*", recursive=True)
它只匹配/home/images/foo.png，但不匹配/home/images/foo/bar.png，因为默认情况，只匹配文件名，而不管路径是怎么样的。
UUIDField：
数据库无法自己生成uuid，因此需要如下使用default参数：
import uuid # Python的内置模块
from django.db import models
class MyUUIDModel(models.Model):
id = models.UUIDField(primary_key=True, default=uuid.uuid4, editable=False)
自定义字段
class UnsignedIntegerField(models.IntegerField):
def db_type(self, connection):
return 'integer UNSIGNED'
自定义char类型字段：
class FixedCharField(models.Field):
"""
自定义的char类型的字段类
"""
def __init__(self, max_length, *args, **kwargs):
super().__init__(max_length=max_length, *args, **kwargs)
self.length = max_length
def db_type(self, connection):
"""
限定生成数据库表的字段类型为char，长度为length指定的值
"""
return 'char(%s)' % self.length
class Class(models.Model):
# 使用上面自定义的char类型的字段
cname = FixedCharField(max_length=25)
ORM字段与数据库实际字段的对应关系:
AutoField: integer AUTO_INCREMENT
BigAutoField: bigint AUTO_INCREMENT,
BinaryField: longblob,
BooleanField: bool,
CharField: varchar(%(max_length)s),
CommaSeparatedIntegerField: varchar(%(max_length)s),
DateField: date,
DateTimeField: datetime,
DecimalField: numeric(%(max_digits)s, %(decimal_places)s),
DurationField: bigint,
FileField: varchar(%(max_length)s),
FilePathField: varchar(%(max_length)s),
FloatField: double precision,
IntegerField: integer,
BigIntegerField: bigint,
IPAddressField: char(15),
GenericIPAddressField: char(39),
NullBooleanField: bool,
OneToOneField: integer,
PositiveIntegerField: integer UNSIGNED,
PositiveSmallIntegerField: smallint UNSIGNED,
SlugField: varchar(%(max_length)s),
SmallIntegerField: smallint,
TextField: longtext,
TimeField: time,
UUIDField: char(32),