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Django ORM模块精讲

Django 框架向我们提供了丰富的模块,避免程序员在开发的过程中重复“造轮子”,提高了开发者的工作效率。接下来的几节内容,将给大家介绍 Django 的主要功能模块,第一个模块是 Django 的 ORM 模块。

1. 什么是 ORM?

ORM (Object Realtional Mapping)即对象关系映射,它是一种基于关系型数据库的程序技术。ORM 允许你使用类和对象对数据库进行操作,这大大提高了对数据库的控制,避免了直接使用 SQL 语句对数据库进行操作。这种程序技术的底层主要是通过映射机制实现的,有兴趣的可以自己研究一下!

Web 开发中对数据库的操作是必不可少的,然而每种数据库的操作方式以及用法不尽相同。由于 Django 中 ORM 的存在,为我们操作不同种类的数据库提供了统一的方法,ORM 适配了多种常用的关系型数据库,例如 PostgreSQL、MySQL、Oracle、Sqlite3 等。


图1 ORM与DB映射
图1:ORM与DB映射关系图

如图1是 ORM 与数据库的映射关系图。ORM 把类映射成数据库中的表,把类的一个实例对象映射成数据库中的数据行,把类的属性映射成表中的字段,通过对象的操作对应到数据库表的操作,实现了对象到 SQL、SQL 到对象转换过程。

Django 把表模型定义为 Model,他需要继承自 django.db.models中的 Model 类,只要是与数据表相关的操作,都需要继承这个类。同时ORM 对于数据库的的增删改查,也提供了一些简单的 API,例如 F 查询、Q 查询。

针对数据库中的字段类型,Django ORM 都有对应的 “xxxField” 来表述,见如下表格。

字段类型表
字段 说明 字段属性
AutoFiled 默然自增主键(Primary_key=Ture),Django 默认建立id字段为主键。  
CharFiled 字符类型 Max_length=32,字符长度需要明确
IntgerFiled 整型 int  
DateFiled 年月日时间类型 auto_now=True,数据被更新就会更新时间 ;auto_now_add=True,数据第一次参数时产生。
DateTimeFiled 年月日小时分钟秒时间类型 auto_now=True,数据被更新就会更新时间; auto_now_add=True,数据第一次参数时产生。
DecimalFiled 混合精度的小数类型 max_digits=3,限定数字的最大位数(包含小数位);decimal_places=2,限制小数的最大位数。
BooleanFiled 布尔字段,对应数据库 tinyint 类型数据长度只有1位。 值为True或False
TextFiled 用于大文本  

上表中列举了经常用到的字段类型,后续如果涉及到其它字段类型再进行介绍。

2. Django中定义数据表

 那么在 Django 中如何使用 ORM 模块来定义一张数据表呢?在定义数据表之前,我们应该首先理解什么是模型类。

1) 模型类

其实模型类本质上属于一个 Python 类,只不过在 Django 中称之为做模型类 ,它是由 django.db.models.Model 派生出的子类,在 Django 中模型类是数据交互的接口,一个模型类代表数据库中的一张数据表,模型类中每一个类属性都代表数据表中的一个字段。

通过上述介绍,我们可以这样理解:Django 中模型类就相当于 ORM 模块。

2) 定义数据表

现在有一张用户信息表 UserInfo,它有两个字段 name 和 password,可以定义如下:
from django.db import models
class UserInfo(models.Model):
      name = models.CharFiled(max_length=100)
      password = models.CharFiled(max_length=100)
通过以上代码,UserInfo 数据表就已经创建完成,我们对代码进行逐行解析:

3. ORM 管理器对象

那么应该怎样对数据表进行操作呢?我们可以直接使用类名(即数据表名)来插入数据,下面是插入数据的一种方法:
UserInfo.objects.create(name='jay',password='abc123')
上面代码插入一条名字是“jay”,密码是“abc123”的数据。读到这里,您可能会对“ objects ”产生疑问,所以在此处讲解一个重要的概念:每个继承自 models.Model 的模型类,都会有一个 objects 对象被同时继承下来,这个对象就叫做“管理器对象”,数据库的增删改查可以用 objects 管理器对象来实现。

利用 ORM 插入数据有两种方式,上面已经介绍了一种,下面介绍第二种方法,也就是创建 UserInfo 的实例对象,然后调用save()方法保存,代码如下:
Obj=UserInfo(name="jay",password="abc123")
Obj.name="john"
Obj.save()
上述代码中 name 属性值会被赋值为“john”,最后调用 save()方法保存。

ORM 的增删改查称为 CURD 操作,下面列举几个常用语句: 
UserInfo.objects.all()#查询表中的所有记录
UserInfo.objects.filter(name_contains='j')#查询表中name含有“j”的所有记录,被使用较多
UserInfo.objects.get(name="john")#有且只有一个查询结果,如果超出一个或者没有,则抛出异常
UserInfo.objects.get(name="john").delete()#删除名字为john的记录
UserInfo.objects.get(name="john").update(name='TOM')#更新数据表的name为TOM

4. ORM优势与不足

ORM 模块确实有诸多的优势,比如:
与此同时 ORM 也存在一点不足之处:
相比直接用 SQL 语句操作数据库会有性能损失,因为在映射的过程中 ORM 需要与 SQL 之间进行转换,根据对象的操作转换成 SQL 语句,根据查询结果转换成对象,所以在映射的过程存在性能损失。

但是 ORM 的不足带来的这点性能损失是微不足道的,ORM 的优势还是非常突出的。因为这种对象模型和关系型数据库之间的转换方式,给开发者带来了极大的便捷,所以其它语言开发的框架,对 ORM 也有很多应用,比如 Hibernate、IBATIS、EclipseLink 等。

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