本节将详细介绍查询集的API，它建立在下面的模型基础上，与上一节的模型相同：
from django.db import models
class Blog(models.Model):
name = models.CharField(max_length=100)
tagline = models.TextField()
def __str__(self): # __unicode__ on Python 2
return self.name
class Author(models.Model):
name = models.CharField(max_length=200)
email = models.EmailField()
def __str__(self): # __unicode__ on Python 2
return self.name
class Entry(models.Model):
blog = models.ForeignKey(Blog, on_delete=models.CASCADE)
headline = models.CharField(max_length=255)
body_text = models.TextField()
pub_date = models.DateField()
mod_date = models.DateField()
authors = models.ManyToManyField(Author)
n_comments = models.IntegerField()
n_pingbacks = models.IntegerField()
rating = models.IntegerField()
def __str__(self): # __unicode__ on Python 2
return self.headline
在内部，创建、过滤、切片和传递一个QuerySet不会真实操作数据库，在你对查询集提交之前，不会发生任何实际的数据库操作。
可以使用下列方法对QuerySet提交查询操作：
- 迭代
QuerySet是可迭代的，在首次迭代查询集时执行实际的数据库查询。 例如， 下面的语句会将数据库中所有Entry的headline打印出来：
for e in Entry.objects.all():
print(e.headline)
-
切片：如果使用切片的”step“参数，Django 将执行数据库查询并返回一个列表。
-
Pickling/缓存
-
repr()
-
len()：当你对QuerySet调用len()时， 将提交数据库操作。
-
list()：对QuerySet调用list()将强制提交操作
entry_list = list(Entry.objects.all()) -
bool()
测试布尔值，像这样：
if Entry.objects.filter(headline="Test"):
print("There is at least one Entry with the headline Test")
注：如果你需要知道是否存在至少一条记录（而不需要真实的对象），使用exists() 将更加高效。
二、QuerySet下面是对于QuerySet的正式定义：
class QuerySet(model=None, query=None, using=None)[source]
QuerySet类具有两个公有属性用于内省：
ordered：如果QuerySet是排好序的则为True，否则为False。
db：如果现在执行，则返回使用的数据库。
三、返回新QuerySets的API以下的方法都将返回一个新的QuerySets。重点是加粗的几个API，其它的使用场景很少。
| 方法名 | 解释 |
|---|---|
| filter() | 过滤查询对象。 |
| exclude() | 排除满足条件的对象 |
| annotate() | 使用聚合函数 |
| order_by() | 对查询集进行排序 |
| reverse() | 反向排序 |
| distinct() | 对查询集去重 |
| values() | 返回包含对象具体值的字典的QuerySet |
| values_list() | 与values()类似，只是返回的是元组而不是字典。 |
| dates() | 根据日期获取查询集 |
| datetimes() | 根据时间获取查询集 |
| none() | 创建空的查询集 |
| all() | 获取所有的对象 |
| union() | 并集 |
| intersection() | 交集 |
| difference() | 差集 |
| select_related() | 附带查询关联对象 |
prefetch_related() |
预先查询 |
| extra() | 附加SQL查询 |
| defer() | 不加载指定字段 |
| only() | 只加载指定的字段 |
| using() | 选择数据库 |
select_for_update() |
锁住选择的对象，直到事务结束。 |
| raw() | 接收一个原始的SQL查询 |
1. filter()
filter(**kwargs)
返回满足查询参数的对象集合。
查找的参数（**kwargs）应该满足下文字段查找中的格式。多个参数之间是和AND的关系。
2. exclude()
exclude(**kwargs)
返回一个新的QuerySet，它包含不满足给定的查找参数的对象。
查找的参数（**kwargs）应该满足下文字段查找中的格式。多个参数通过AND连接，然后所有的内容放入NOT() 中。
下面的示例排除所有pub_date晚于2005-1-3且headline为“Hello” 的记录：
Entry.objects.exclude(pub_date__gt=datetime.date(2005, 1, 3), headline='Hello')
下面的示例排除所有pub_date晚于2005-1-3或者headline 为“Hello” 的记录：
Entry.objects.exclude(pub_date__gt=datetime.date(2005, 1, 3)).exclude(headline='Hello')
3. annotate()
annotate(args, *kwargs)
使用提供的聚合表达式查询对象。
表达式可以是简单的值、对模型（或任何关联模型）上的字段的引用或者聚合表达式（平均值、总和等）。
annotate()的每个参数都是一个annotation，它将添加到返回的QuerySet每个对象中。
关键字参数指定的Annotation将使用关键字作为Annotation 的别名。 匿名参数的别名将基于聚合函数的名称和模型的字段生成。 只有引用单个字段的聚合表达式才可以使用匿名参数。 其它所有形式都必须用关键字参数。
例如，如果正在操作一个Blog列表，你可能想知道每个Blog有多少Entry：
>>> from django.db.models import Count
>>> q = Blog.objects.annotate(Count('entry'))
# The name of the first blog
>>> q[0].name
'Blogasaurus'
# The number of entries on the first blog
>>> q[0].entry__count
42
Blog模型本身没有定义entry__count属性，但是通过使用一个关键字参数来指定聚合函数，可以控制Annotation的名称：
>>> q = Blog.objects.annotate(number_of_entries=Count('entry'))
# The number of entries on the first blog, using the name provided
>>> q[0].number_of_entries
42
4. order_by()
order_by(*fields)
默认情况下，根据模型的Meta类中的ordering属性对QuerySet中的对象进行排序
Entry.objects.filter(pub_date__year=2005).order_by('-pub_date', 'headline')
上面的结果将按照pub_date降序排序，然后再按照headline升序排序。"-pub_date"前面的负号表示降序顺序。 升序是默认的。 要随机排序，使用"?"，如下所示：
Entry.objects.order_by('?')
注：order_by('?')可能耗费资源且很慢，这取决于使用的数据库。
若要按照另外一个模型中的字段排序，可以使用查询关联模型的语法。即通过字段的名称后面跟两个下划线（__），再加上新模型中的字段的名称，直到希望连接的模型。 像这样：
Entry.objects.order_by('blog__name', 'headline')
如果排序的字段与另外一个模型关联，Django将使用关联的模型的默认排序，或者如果没有指定Meta.ordering将通过关联的模型的主键排序。 例如，因为Blog模型没有指定默认的排序：
Entry.objects.order_by('blog')
与以下相同：
Entry.objects.order_by('blog__id')
如果Blog设置了ordering = ['name']，那么第一个QuerySet将等同于：
Entry.objects.order_by('blog__name')
还可以通过调用表达式的desc()或者asc()方法：
Entry.objects.order_by(Coalesce('summary', 'headline').desc())
考虑下面的情况，指定一个多值字段来排序（例如，一个ManyToManyField 字段或者ForeignKey 字段的反向关联）：
class Event(Model):
parent = models.ForeignKey(
'self',
on_delete=models.CASCADE,
related_name='children',
)
date = models.DateField()
Event.objects.order_by('children__date')
在这里，每个Event可能有多个排序数据；具有多个children的每个Event将被多次返回到order_by()创建的新的QuerySet中。 换句话说，用order_by()方法对QuerySet对象进行操作会返回一个扩大版的新QuerySet对象。因此，使用多值字段对结果进行排序时要格外小心。
没有方法指定排序是否考虑大小写。 对于大小写的敏感性，Django将根据数据库中的排序方式排序结果。
可以通过Lower将一个字段转换为小写来排序，它将达到大小写一致的排序：
Entry.objects.order_by(Lower('headline').desc())
可以通过检查QuerySet.ordered属性来知道查询是否是排序的。
每个order_by()都将清除前面的任何排序。 例如下面的查询将按照pub_date排序，而不是headline：
Entry.objects.order_by('headline').order_by('pub_date')
5. reverse()
reverse()
反向排序QuerySet中返回的元素。 第二次调用reverse()将恢复到原有的排序。
如要获取QuerySet中最后五个元素，可以这样做：
my_queryset.reverse()[:5]
这与Python直接使用负索引有点不一样。 Django不支持负索引，只能曲线救国。
6. distinct()
distinct(*fields)
去除查询结果中重复的行。
默认情况下，QuerySet不会去除重复的行。当查询跨越多张表的数据时，QuerySet可能得到重复的结果，这时候可以使用distinct()进行去重。
7. values()
values(fields, *expressions)
返回一个包含数据的字典的queryset，而不是模型实例。
每个字典表示一个对象，键对应于模型对象的属性名称。
下面的例子将values() 与普通的模型对象进行比较：
# 列表中包含的是Blog对象
>>> Blog.objects.filter(name__startswith='Beatles')
<QuerySet [<Blog: Beatles Blog>]>
# 列表中包含的是数据字典
>>> Blog.objects.filter(name__startswith='Beatles').values()
<QuerySet [{'id': 1, 'name': 'Beatles Blog', 'tagline': 'All the latest Beatles news.'}]>
该方法接收可选的位置参数*fields，它指定values()应该限制哪些字段。如果指定字段，每个字典将只包含指定的字段的键/值。如果没有指定字段，每个字典将包含数据库表中所有字段的键和值。
例如：
>>> Blog.objects.values()
<QuerySet [{'id': 1, 'name': 'Beatles Blog', 'tagline': 'All the latest Beatles news.'}]>
>>> Blog.objects.values('id', 'name')
<QuerySet [{'id': 1, 'name': 'Beatles Blog'}]>
values()方法还有关键字参数**expressions，这些参数将传递给annotate()：
>>> from django.db.models.functions import Lower
>>> Blog.objects.values(lower_name=Lower('name'))
<QuerySet [{'lower_name': 'beatles blog'}]>
在values()子句中的聚合应用于相同values()子句中的其他参数之前。 如果需要按另一个值分组，请将其添加到较早的values()子句中。 像这样：
>>> from django.db.models import Count
>>> Blog.objects.values('author', entries=Count('entry'))
<QuerySet [{'author': 1, 'entries': 20}, {'author': 1, 'entries': 13}]>
>>> Blog.objects.values('author').annotate(entries=Count('entry'))
<QuerySet [{'author': 1, 'entries': 33}]>
注意：
如果你有一个字段foo是一个ForeignKey，默认的foo_id参数返回的字典中将有一个叫做foo 的键，因为这是保存实际值的那个隐藏的模型属性的名称。 当调用foo_id并传递字段的名称，传递foo 或values()都可以，得到的结果是相同的。像这样：
>>> Entry.objects.values()
<QuerySet [{'blog_id': 1, 'headline': 'First Entry', ...}, ...]>
>>> Entry.objects.values('blog')
<QuerySet [{'blog': 1}, ...]>
>>> Entry.objects.values('blog_id')
<QuerySet [{'blog_id': 1}, ...]>
当values()与distinct()一起使用时，注意排序可能影响最终的结果。
如果values()子句位于extra()调用之后，extra()中的select参数定义的字段必须显式包含在values()调用中。 values( 调用后面的extra( 调用将忽略选择的额外的字段。
在values()之后调用only()和defer()不太合理，所以将引发一个NotImplementedError。
可以通过ManyToManyField、ForeignKey 和 OneToOneFiel 属性反向引用关联的模型的字段：
>>> Blog.objects.values('name', 'entry__headline')
<QuerySet [{'name': 'My blog', 'entry__headline': 'An entry'},
{'name': 'My blog', 'entry__headline': 'Another entry'}, ...]>
8. values_list()
values_list(*fields, flat=False)
与values()类似，只是在迭代时返回的是元组而不是字典。每个元组包含传递给values_list()调用的相应字段或表达式的值，因此第一个项目是第一个字段等。 像这样：
>>> Entry.objects.values_list('id', 'headline')
<QuerySet [(1, 'First entry'), ...]>
>>> from django.db.models.functions import Lower
>>> Entry.objects.values_list('id', Lower('headline'))
<QuerySet [(1, 'first entry'), ...]>
如果只传递一个字段，还可以传递flat参数。 如果为True，它表示返回的结果为单个值而不是元组。 如下所示：
>>> Entry.objects.values_list('id').order_by('id')
<QuerySet[(1,), (2,), (3,), ...]>
>>> Entry.objects.values_list('id', flat=True).order_by('id')
<QuerySet [1, 2, 3, ...]>
如果有多个字段，传递flat将发生错误。
如果不传递任何值给values_list()，它将返回模型中的所有字段，以在模型中定义的顺序。
常见的情况是获取某个模型实例的特定字段值。可以使用values_list()，然后调用get()：
>>> Entry.objects.values_list('headline', flat=True).get(pk=1)
'First entry'
values()和values_list()都用于特定情况下的优化：检索数据子集，而无需创建模型实例。
注意通过ManyToManyField进行查询时的行为：
>>> Author.objects.values_list('name', 'entry__headline')
<QuerySet [('Noam Chomsky', 'Impressions of Gaza'),
('George Orwell', 'Why Socialists Do Not Believe in Fun'),
('George Orwell', 'In Defence of English Cooking'),
('Don Quixote', None)]>
类似地，当查询反向外键时，对于没有任何作者的条目，返回None。
>>> Entry.objects.values_list('authors')
<QuerySet [('Noam Chomsky',), ('George Orwell',), (None,)]>
9. dates()
dates(field, kind, order='ASC')
返回一个QuerySet，表示QuerySet内容中特定类型的所有可用日期的datetime.date对象列表。
field参数是模型的DateField的名称。 kind参数应为"year"，"month"或"day"。 结果列表中的每个datetime.date对象被截取为给定的类型。
"year" 返回对应该field的所有不同年份值的列表。
"month"返回字段的所有不同年/月值的列表。
"day"返回字段的所有不同年/月/日值的列表。
order参数默认为'ASC'，或者'DESC'。 它指定如何排序结果。
例子：
>>> Entry.objects.dates('pub_date', 'year')
[datetime.date(2005, 1, 1)]
>>> Entry.objects.dates('pub_date', 'month')
[datetime.date(2005, 2, 1), datetime.date(2005, 3, 1)]
>>> Entry.objects.dates('pub_date', 'day')
[datetime.date(2005, 2, 20), datetime.date(2005, 3, 20)]
>>> Entry.objects.dates('pub_date', 'day', order='DESC')
[datetime.date(2005, 3, 20), datetime.date(2005, 2, 20)]
>>> Entry.objects.filter(headline__contains='Lennon').dates('pub_date', 'day')
[datetime.date(2005, 3, 20)]
10. datetimes()
datetimes(field_name, kind, order='ASC', tzinfo=None)
返回QuerySet，为datetime.datetime对象的列表，表示QuerySet内容中特定种类的所有可用日期。
field_name应为模型的DateTimeField的名称。
kind参数应为"hour"，"minute"，"month"，"year"，"second"或"day"。
结果列表中的每个datetime.datetime对象被截取到给定的类型。
order参数默认为'ASC'，或者'DESC'。 它指定如何排序结果。
tzinfo参数定义在截取之前将数据时间转换到的时区。
11. none()
none()
调用none()将创建一个不返回任何对象的查询集，并且在访问结果时不会执行任何查询。
例子：
>>> Entry.objects.none()
<QuerySet []>
>>> from django.db.models.query import EmptyQuerySet
>>> isinstance(Entry.objects.none(), EmptyQuerySet)
True
12. all()
all()
返回当前QuerySet（或QuerySet子类）的副本。通常用于获取全部QuerySet对象。
13. union()
union(*other_qs, all=False)
Django中的新功能1.11。也就是集合中并集的概念！
使用SQL的UNION运算符组合两个或更多个QuerySet的结果。例如：
>>> qs1.union(qs2, qs3)
默认情况下，UNION操作符仅选择不同的值。 要允许重复值，请使用all=True参数。
14. intersection()
intersection(*other_qs)
Django中的新功能1.11。也就是集合中交集的概念！
使用SQL的INTERSECT运算符返回两个或更多个QuerySet的共有元素。例如：
>>> qs1.intersection(qs2, qs3)
15. difference()
difference(*other_qs)
Django中的新功能1.11。也就是集合中差集的概念！
使用SQL的EXCEPT运算符只保留QuerySet中的元素，但不保留其他QuerySet中的元素。例如：
>>> qs1.difference(qs2, qs3)
16. select_related()
select_related(*fields)
沿着外键关系查询关联的对象的数据。这会生成一个复杂的查询并引起性能的损耗，但是在以后使用外键关系时将不需要再次数据库查询。
下面的例子解释了普通查询和select_related()查询的区别。 下面是一个标准的查询：
# 访问数据库。 e = Entry.objects.get(id=5) # 再次访问数据库以得到关联的Blog对象。 b = e.blog
下面是一个select_related查询：
# 访问数据库。
e = Entry.objects.select_related('blog').get(id=5)
# 不会访问数据库，因为e.blog已经在前面的查询中获得了。
b = e.blog
select_related()可用于objects任何的查询集：
from django.utils import timezone
# Find all the blogs with entries scheduled to be published in the future.
blogs = set()
for e in Entry.objects.filter(pub_date__gt=timezone.now()).select_related('blog'):
# 没有select_related()，下面的语句将为每次循环迭代生成一个数据库查询,以获得每个entry关联的blog。
blogs.add(e.blog)
filter()和select_related()的顺序不重要。 下面的查询集是等同的：
Entry.objects.filter(pub_date__gt=timezone.now()).select_related('blog')
Entry.objects.select_related('blog').filter(pub_date__gt=timezone.now())
可以沿着外键查询。 如果有以下模型：
from django.db import models
class City(models.Model):
# ...
pass
class Person(models.Model):
# ...
hometown = models.ForeignKey(
City,
on_delete=models.SET_NULL,
blank=True,
null=True,
)
class Book(models.Model):
# ...
author = models.ForeignKey(Person, on_delete=models.CASCADE)
调用Book.objects.select_related('author__hometown').get(id=4)将缓存相关的Person 和相关的City：
b = Book.objects.select_related('author__hometown').get(id=4)
p = b.author # Doesn't hit the database.
c = p.hometown # Doesn't hit the database.
b = Book.objects.get(id=4) # No select_related() in this example.
p = b.author # Hits the database.
c = p.hometown # Hits the database.
在传递给select_related()的字段中，可以使用任何ForeignKey和OneToOneField。
在传递给select_related的字段中，还可以反向引用OneToOneField。也就是说，可以回溯到定义OneToOneField 的字段。 此时，可以使用关联对象字段的related_name，而不要指定字段的名称。
17. prefetch_related()
prefetch_related(*lookups)
在单个批处理中自动检索每个指定查找的相关对象。
与select_related类似，但是策略是完全不同的。
假设有这些模型：
from django.db import models
class Topping(models.Model):
name = models.CharField(max_length=30)
class Pizza(models.Model):
name = models.CharField(max_length=50)
toppings = models.ManyToManyField(Topping)
def __str__(self): # __unicode__ on Python 2
return "%s (%s)" % (
self.name,
", ".join(topping.name for topping in self.toppings.all()),
)
并运行：
>>> Pizza.objects.all() ["Hawaiian (ham, pineapple)", "Seafood (prawns, smoked salmon)"...
问题是每次QuerySet要求Pizza.objects.all()查询数据库，因此self.toppings.all()将在Pizza Pizza.__str__()中的每个项目的Toppings表上运行查询。
可以使用prefetch_related减少为只有两个查询：
>>> Pizza.objects.all().prefetch_related('toppings')
这意味着现在每次self.toppings.all()被调用，不会再去数据库查找，而是在一个预取的QuerySet缓存中查找。
还可以使用正常连接语法来执行相关字段的相关字段。 假设在上面的例子中增加一个额外的模型：
class Restaurant(models.Model):
pizzas = models.ManyToManyField(Pizza, related_name='restaurants')
best_pizza = models.ForeignKey(Pizza, related_name='championed_by')
以下是合法的：
>>> Restaurant.objects.prefetch_related('pizzas__toppings')
这将预取所有属于餐厅的比萨饼，和所有属于那些比萨饼的配料。 这将导致总共3个查询 - 一个用于餐馆，一个用于比萨饼，一个用于配料。
>>> Restaurant.objects.prefetch_related('best_pizza__toppings')
这将获取最好的比萨饼和每个餐厅最好的披萨的所有配料。 这将在3个表中查询 - 一个为餐厅，一个为“最佳比萨饼”，一个为一个为配料。
当然，也可以使用best_pizza来获取select_related关系，以将查询数减少为2：
>>> Restaurant.objects.select_related('best_pizza').prefetch_related('best_pizza__toppings')
18. extra()
extra(select=None, where=None, params=None, tables=None, order_by=None, select_params=None)
有些情况下，Django的查询语法难以简单的表达复杂的WHERE子句，对于这种情况,可以在extra()生成的SQL从句中注入新子句。使用这种方法作为最后的手段，这是一个旧的API，在将来的某个时候可能被弃用。仅当无法使用其他查询方法表达查询时才使用它。
例如：
>>> qs.extra(
... select={'val': "select col from sometable where othercol = %s"},
... select_params=(someparam,),
... )
相当于：
>>> qs.annotate(val=RawSQL("select col from sometable where othercol = %s", (someparam,)))
19. defer()
defer(*fields)
在一些复杂的数据建模情况下，模型可能包含大量字段，其中一些可能包含大尺寸数据（例如文本字段），将它们转换为Python对象需要花费很大的代价。
当最初获取数据时不知道是否需要这些特定字段的情况下，如果正在使用查询集的结果，可以告诉Django不要从数据库中检索它们。
通过传递字段名称到defer()实现不加载：
Entry.objects.defer("headline", "body")
具有延迟加载字段的查询集仍将返回模型实例。
每个延迟字段将在你访问该字段时从数据库中检索（每次只检索一个，而不是一次检索所有的延迟字段）。
可以多次调用defer()。 每个调用都向延迟集添加新字段：
# 延迟body和headline两个字段。
Entry.objects.defer("body").filter(rating=5).defer("headline")
字段添加到延迟集的顺序无关紧要。对已经延迟的字段名称再次defer()没有问题（该字段仍将被延迟）。
可以使用标准的双下划线符号来分隔关联的字段，从而加载关联模型中的字段：
Blog.objects.select_related().defer("entry__headline", "entry__body")
如果要清除延迟字段集，将None作为参数传递到defer()：
# 立即加载所有的字段。 my_queryset.defer(None)
defer()方法（及其兄弟，only()）仅适用于高级用例，它们提供了数据加载的优化方法。
20. only()
only(*fields)
only()方法与defer()相反。
如果有一个模型几乎所有的字段需要延迟，使用only()指定补充的字段集可以使代码更简单。
假设有一个包含字段biography、age和name的模型。 以下两个查询集是相同的，就延迟字段而言：
Person.objects.defer("age", "biography")
Person.objects.only("name")
每当你调用only()时，它将替换立即加载的字段集。因此，对only()的连续调用的结果是只有最后一次调用的字段被考虑：
# This will defer all fields except the headline.
Entry.objects.only("body", "rating").only("headline")
由于defer()以递增方式动作（向延迟列表中添加字段），因此你可以结合only()和defer()调用：
# Final result is that everything except "headline" is deferred.
Entry.objects.only("headline", "body").defer("body")
# Final result loads headline and body immediately (only() replaces any
# existing set of fields).
Entry.objects.defer("body").only("headline", "body")
当对具有延迟字段的实例调用save()时，仅保存加载的字段。
21. using()
using(alias)
如果正在使用多个数据库，这个方法用于指定在哪个数据库上查询QuerySet。方法的唯一参数是数据库的别名，定义在DATABASES。
例如：
# queries the database with the 'default' alias.
>>> Entry.objects.all()
# queries the database with the 'backup' alias
>>> Entry.objects.using('backup')
22. select_for_update()
select_for_update(nowait=False, skip_locked=False)
返回一个锁住行直到事务结束的查询集，如果数据库支持，它将生成一个SELECT ... FOR UPDATE语句。
例如：
entries = Entry.objects.select_for_update().filter(author=request.user)
所有匹配的行将被锁定，直到事务结束。这意味着可以通过锁防止数据被其它事务修改。
一般情况下如果其他事务锁定了相关行，那么本查询将被阻塞，直到锁被释放。使用select_for_update(nowait=True)将使查询不阻塞。如果其它事务持有冲突的锁,那么查询将引发DatabaseError异常。也可以使用select_for_update(skip_locked=True)忽略锁定的行。nowait和skip_locked是互斥的。
目前，postgresql，oracle和mysql数据库后端支持select_for_update()。但是，MySQL不支持nowait和skip_locked参数。
23. raw()
raw(raw_query, params=None, translations=None)
接收一个原始的SQL查询，执行它并返回一个django.db.models.query.RawQuerySet实例。
这个RawQuerySet实例可以迭代，就像普通的QuerySet一样。
