【进阶】Django ORM入门：基础概念与使用

 # 2.1 模型和字段 ### 2.1.1 模型的定义和使用 在 Django 中，模型用于表示数据库中的表。要定义一个模型，可以使用 `models.Model` 类。例如，以下代码定义了一个 `User` 模型： ```python from django.db import models class User(models.Model): username = models.CharField(max_length=150) email = models.EmailField() ``` 模型定义后，可以使用 `objects` 属性来访问模型的查询集。查询集是一个对象集合，可以对其进行过滤、排序和聚合等操作。 ### 2.1.2 字段的类型和选项 模型由字段组成，用于表示表中的列。Django 提供了多种字段类型，包括： * `CharField`: 字符串字段，长度可指定 * `EmailField`: 电子邮件字段，自动验证格式 * `IntegerField`: 整数字段 * `BooleanField`: 布尔字段，表示真或假 * `ForeignKey`: 外键字段，表示与另一个模型的关联 每个字段都可以指定选项，例如 `max_length`、`null` 和 `blank`，以控制字段的行为。 # 2. Django ORM基础概念 ### 2.1 模型和字段 #### 2.1.1 模型的定义和使用 模型是Django ORM用来描述数据库中实体的类。它定义了实体的属性和行为。要创建一个模型，可以使用以下语法： ```python from django.db import models class ModelName(models.Model): # 模型字段定义 ``` 例如，创建一个表示用户的模型： ```python from django.db import models class User(models.Model): username = models.CharField(max_length=150, unique=True) email = models.EmailField(unique=True) password = models.CharField(max_length=128) ``` #### 2.1.2 字段的类型和选项 Django ORM提供了多种字段类型，用于定义模型的属性。常见的字段类型包括： | 字段类型 | 描述 | |---|---| | CharField | 字符串字段 | | EmailField | 电子邮件字段 | | IntegerField | 整数字段 | | FloatField | 浮点数字段 | | BooleanField | 布尔字段 | | DateField | 日期字段 | | TimeField | 时间字段 | | DateTimeField | 日期和时间字段 | 每个字段类型都有自己的选项，用于控制字段的行为。例如，`CharField`字段可以指定最大长度，`IntegerField`字段可以指定最小和最大值。 ### 2.2 查询集 #### 2.2.1 查询集的创建和使用 查询集是Django ORM用来查询和操作数据库中数据的对象。要创建一个查询集，可以使用以下语法： ```python from django.db.models import QuerySet queryset = ModelName.objects.all() ``` 查询集是一个类似列表的对象，包含了模型的所有实例。可以使用查询集的方法对数据进行过滤、排序和聚合等操作。 #### 2.2.2 过滤和排序查询集 可以使用`filter()`和`order_by()`方法对查询集进行过滤和排序。例如，过滤出所有用户名为`admin`的用户： ```python queryset = User.objects.filter(username='admin') ``` 排序查询集中的结果，可以使用`order_by()`方法。例如，按用户名升序排序： ```python queryset = User.objects.order_by('username') ``` ### 2.3 关联 #### 2.3.1 一对一、一对多和多对多的关联 Django ORM支持多种关联类型，用于表示模型之间的关系。常见的关联类型包括： | 关联类型 | 描述 | |---|---| | 一对一 | 一个模型实例与另一个模型实例最多关联一次 | | 一对多 | 一个模型实例与多个模型实例关联 | | 多对多 | 多个模型实例与多个模型实例关联 | #### 2.3.2 关联的查询和操作 可以使用`ForeignKey`、`ManyToManyField`等字段类型来定义关联。例如，定义一个用户与组的一对多关联： ```python from django.db import models class Group(models.Model): name = models.CharField(max_length=150) class User(models.Model): username = models.CharField(max_length=150, unique=True) email = models.EmailField(unique=True) password = models.CharField(max_length=128) group = models.ForeignKey(Group, on_delete=models.CASCADE) ``` 可以使用`_set`属性访问关联的模型实例。例如，获取所有属于特定组的用户： ```python group = Group.objects.get(name='admin') users = group.user_set.all() ``` # 3.1 聚合函数 聚合函数用于对查询集中的数据进行聚合操作，如求和、求平均值、求最大值等。Django ORM 提供了丰富的聚合函数，可以满足各种数据分析需求。 #### 3.1.1 常用的聚合函数和用法 | 聚合函数 | 描述 | 用法 | |---|---|---| | `aggregate()` | 执行多个聚合操作，返回一个字典 | `Model.objects.aggregate(Sum('field1'), Avg('field2'))` | | `annotate()` | 为查询集添加聚合结果作为新的字段 | `Model.objects.annotate(total_sum=Sum('field1'))` | | `Sum()` | 求和 | `Model.objects.aggregate(total_sum=Sum('field1'))` | | `Avg()` | 求平均值 | `Model.objects.aggregate(avg_value=Avg('field1'))` | | `Max()` | 求最大值 | `Model.