Django模型基础（三）——关系表的数据操作

模型之间可以有三种表关系，即一对一，一对多和多对多。表关联之间的数据操作在Django中可以很方便的操作到。在模型中，表关联的字段类型是关联表的实例，而不是字段本身类型。关联字段在数据库中会在其后补上_id，这才是关联字段本身的类型。这句话听起来很绕，下面具体来看看。

下面是学生和学院的表模板。

class Student(models.Model):#学生表
    s_id = models.AutoField(primary_key=True)
    s_name = models.CharField(max_length=30)
    department = models.ForeignKey('Department',on_delete=models.CASCADE,related_name = 'student',null=True)
    course = models.ManyToManyField('Course',related_name='student')

    def __str__(self):
        return ('Student<id = {},name={},department={}>'.format(self.s_id, self.s_name,self.department_id))

class Department(models.Model): #学院表
    d_id = models.AutoField(primary_key=True)
    d_name = models.CharField(max_length=15)
    def __str__(self):
        return('Department<id = {},name={}>'.format(self.d_id,self.d_name))

下面我们为了方便操作，在项目目录下输入python manage.py shell进入交互模式方便操作查看。进入后将所创建的模板都导进去，输入from music.models import Department,Student,Course,Stu_detail 。

下面以第一种方式来添加数据。

>>> s3 = Student(s_name = '小松',department_id = 1)
>>> s3
<Student: Student<id = None,name=小松,department=1>>
>>> s3.save()
>>>

看到上面会有疑问，Student类中的学院属性是department，为什么在实例化会是department_id呢？上面说过，对于关联字段，数据库会自动在其后加上_id，对于int类型是department_id。而关联表实例对象才是department的类型。如果将上述代码的department_id改成department将会报错。

>>> s3 = Student(s_name = '小松',department = 1)
Traceback (most recent call last):
  File "<console>", line 1, in <module>
  File "/home/pyvip/.virtualenvs/Django2.0/lib/python3.5/site-packages/django/db/models/base.py", line 467, in __init__
    _setattr(self, field.name, rel_obj)
  File "/home/pyvip/.virtualenvs/Django2.0/lib/python3.5/site-packages/django/db/models/fields/related_descriptors.py", line 210, in __set__
    self.field.remote_field.model._meta.object_name,
ValueError: Cannot assign "1": "Student.department" must be a "Department" instance.

第二种方式添加数据

d2 = Department(d_name = '艺术学院')
>>> d2.save()
>>> d2
<Department: Department<id = 2,name=艺术学院>>
>>> s4 = Student(s_name = '小花')
>>> s4.department = d2
>>> s4.save()
>>> s4
<Student: Student<id = 4,name=小花,department=2>>

先创建一个艺术学院，再实例化后点出属性赋值一个学院的实例化。

表关联对像的访问

对于类模板中已有的关联字段，可以直接正向查询得到，如学生的学院表，可以直接点出其department。但对于未有的关联字段，如查询学院表的学生，就无法直接来查询，因为其没有学生这个关联属性。我们可以通过反向查询，即通过小写的关联表名加上_set来查询。

>> s4.department
<Department: Department<id = 2,name=艺术学院>>
>>> d1.student_set.all()
<QuerySet [<Student: Student<id = 1,name=小杰,department=1>>, <Student: Student<id = 2,name=小王,department=1>>, <Student: Student<id = 3,name=小松,department=1>>]>

可以在关联表时加上参数related_name = 小写本表名 ,来取代foo_set。

>>> d1.student.all()
<QuerySet [<Student: Student<id = 1,name=小杰,department=1>>, <Student: Student<id = 2,name=小王,department=1>>, <Student: Student<id = 3,name=小松,department=1>>]>

表关联对象的一些方法

表关联对象除了一对一及一对多中一的这一方，其他的表关系的对象实则是一个管理器对象。如下面的d1.student，这就是一个管理器对象。

>>> d1.student
<django.db.models.fields.related_descriptors.create_reverse_many_to_one_manager.<locals>.RelatedManager object at 0xb639416c>

下面增加一个课程表。

class Course(models.Model): #课程表
    c_id = models.AutoField(primary_key=True)
    c_name = models.CharField(max_length=15)
    def __str__(self):
        return('Course<id = {},name={}>'.format(self.c_id,self.c_name))

下面创建一们python课程，通过课程反向查询学生，可以发现这也是一个管理器对象。

>>> c1 = Course(c_name = 'python')
>>> c1.save()
>>> c1.student
<django.db.models.fields.related_descriptors.create_forward_many_to_many_manager.<locals>.ManyRelatedManager object at 0xb6372a0c>

通过学生查其上的课程也是一样的。

>>> s4.course
<django.db.models.fields.related_descriptors.create_forward_many_to_many_manager.<locals>.ManyRelatedManager object at 0xb637282c>

下面再加入一个与学生一对一的学生详情表。

class Stu_detail(models.Model): #学生详细表
    stu_id = models.OneToOneField('Student',on_delete=models.CASCADE)
    age = models.IntegerField()
    gender = models.BooleanField(default=1) #默认值1表示男性
    city = models.CharField(max_length=15)
    def __str__(self):
        return ('Stu_detail<id={},age={},gender={},city={}'.format(self.stu_id,self.age,self.gender,self.city))

下面创建一个学生详情的数据，分别通过学生查其详情和通过详情查学生，可以发现其是一个实例，不是一个管理器对象。

ss1 = Stu_detail(stu_id_id = 1,age = 18,gender = 1,city='南昌')
>>> ss1
<Stu_detail: Stu_detail<id=Student<id = 1,name=小杰,department=1>,age=18,gender=1,city=南昌>
>>> ss1.save()
>>> ss1.stu_id
<Student: Student<id = 1,name=小杰,department=1>>
 s1.stu_detail
<Stu_detail: Stu_detail<id=Student<id = 1,name=小杰,department=1>,age=18,gender=True,city=南昌>

虽然一对一时，学生类中没有学生详情表的关联字段，但可以直接点出其小写表名，便可查询。

综上可总结出，有管理器对象的是一对多的多和多对多的两个多。管理器有着属于自己的四种常用方法。下面来介绍下：

add（）方法

add方法可以把已经存在数据库中的模型实例加入到关联对象中去。如创建一个学生，但不指定其所属学院，最后通过以学院的add方法来给其传入一个刚刚创建的学生实例，达到将其添加到指定学院中去。

>>> s5 = Student(s_name = '小龙')
>>> s5.save()
>>> s5
<Student: Student<id = 5,name=小龙,department=None>>
>>> d2.student.add(s5)
>>> s5
<Student: Student<id = 5,name=小龙,department=2>>
>>>

create（）方法

与add方法不同的是，create方法传入的数据不需要是已存在的。它是添加一个新数据，并将其存入数据库。

>>> d1.student.create(s_name = '小李')
<Student: Student<id = 6,name=小李,department=1>>

remove()方法

remove移除，指定将某一实例化的某一关联对象移除掉。如下面将一个学生从一个学院中开除掉。

>>> d2.student.remove(s5)
>>> Student.objects.get(s_id  =5)
<Student: Student<id = 5,name=小龙,department=None>>

clear（）方法

清空方法，可以清空某一实例化的某一个关联字段的所有对象。如将一学院的所有学生都清空掉。

>>> d1.student.all()
<QuerySet [<Student: Student<id = 1,name=小杰,department=1>>, <Student: Student<id = 2,name=小王,department=1>>, <Student: Student<id = 3,name=小松,department=1>>, <Student: Student<id = 6,name=小李,department=1>>]>
>>> d1.student.clear()
>>> d1.student.all()
<QuerySet []>

多表查询

关联表之间可以互相作为桥梁，充当查询条件来查询到指定的值。其基本语法是：正向查询——表名.objects.filter(字段名__字段名条件语句) 反向查询——表名.objects.filter(小写表名__字段名条件语句)

下面是正向查询，查询一个学生id为1的学生的详情表

>>> Stu_detail.objects.filter(stu_id__s_id = 1)
<QuerySet [<Stu_detail: Stu_detail<id=Student<id = 1,name=小杰,department=1>,age=18,gender=True,city=南昌>]>

下面是一个反向查询的例子，查询一个名字中带王的所属学院。

>>> Department.objects.filter(student__s_name__contains='王')
<QuerySet [<Department: Department<id = 1,name=信息学院>>]>

聚合查询

通过关键字aggregate可以执行求最大值Amx、最小值Min、计数Count、求和Sum、平均值Avg等。语法规则是：表名.objects.all()aggregrate(Max('字段名')) ，其返回的是一个字典的类型。在使用聚合查询前，要先记得导包。返回的字典的key部分是django自动生成的‘字段名__函数名'，我们也可以自己去一个别名来取代key，即采用赋值的方式，表名.objects.all()aggregrate(别名=Max('字段名'))

>>> from django.db.models import Count,Max,Min,Sum
>>> Student.objects.all().aggregate(Max('s_id'),Min('s_id'),Sum('s_id'),Count('s_id'))
{'s_id__sum': Decimal('21'), 's_id__max': 6, 's_id__min': 1, 's_id__count': 6}

Q查询

Q查询是一个多条件的查询，Q条件之间通过‘&’、‘|’、’~、来分别表示与、或、非。用Q查询前同样也要导包。

from django.db.models import Q

>>> Student.objects.filter(Q(s_id  =1)|Q(s_name__contains='王'))
<QuerySet [<Student: Student<id = 1,name=小杰,department=1>>, <Student: Student<id = 2,name=小王,department=1>>]>
>>> Student.objects.filter(Q(s_id__lte=4)&Q(s_name__contains='王'))
<QuerySet [<Student: Student<id = 2,name=小王,department=1>>]>

F查询

F查询是一个多字段值进行比较的查询。

from django.db.models import F

>>> Student.objects.filter(department__d_id__lt=F('s_id'))
<QuerySet [<Student: Student<id = 2,name=小王,department=1>>, <Student: Student<id = 3,name=小松,department=1>>, <Student: Student<id = 4,name=小花,department=2>>, <Student: Student<id = 5,name=小龙,department=2>>, <Student: Student<id = 6,name=小李,department=1>>]>

上述查询学生所属学院id小于等于其学生id的所有学生。

分组查询

分组查询的关键字是annotate，下面的例子第一个values的作用是以什么进行分组，第二个values的作用是以什么字段输出。

>>> Student.objects.all().values('department').annotate(count = Count('department')).values('department_id','count')
<QuerySet [{'department_id': 1, 'count': 4}, {'department_id': 2, 'count': 2}]>