Python 如何使用 Django 中的 ORM
Django 是一个高级的 Python Web 框架，它能够让开发者快速建立高效、可扩展的 Web 应用。而 Django 的 ORM（对象关系映射）部分是其核心功能之一，负责将数据库表与 Python 对象相对应，简化了数据库操作的复杂性。本篇文章将详细介绍如何在 Django 中使用 ORM，包括模型的定义、常用查询、数据的增删改查等内容。
1. 引入 Django 和配置数据库
首先，你需要安装 Django。可以通过以下命令安装：
pip install Django
接下来，我们需要配置数据库连接。Django支持多种数据库，如SQLite、PostgreSQL、MySQL等。以下是一个使用 SQLite 的示例配置：
# settings.py
DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
'NAME': BASE_DIR / "db.sqlite3",
}
}
2. 定义模型
Django 的模型是一个 Python 类，它继承自 django.db.models.Model。每个模型类对应数据库中的一张表，每个模型的属性对应表中的一个字段。以下是一个简单的用户模型的定义示例：
# models.py
from django.db import models
class User(models.Model):
username = models.CharField(max_length=150, unique=True)
email = models.EmailField(unique=True)
first_name = models.CharField(max_length=30, blank=True)
last_name = models.CharField(max_length=30, blank=True)
created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
def __str__(self):
return self.username
在上述代码中，我定义了一个 User 模型，其中包括用户名、电子邮件、名字、姓氏和创建时间等字段。
3. 创建数据库表
定义完模型后，你需要将模型应用到数据库中。使用以下命令创建数据库迁移文件：
python manage.py makemigrations
接下来，应用迁移以创建相应的数据库表：
python manage.py migrate
4. 常用 ORM 查询
Django ORM 提供了强大的查询功能，下面我们将介绍一些常用的查询操作。
4.1. 创建对象
要创建新的数据库记录，可以使用模型类的构造方法：
# 创建用户
user = User(username='john_doe', email='john@example.com', first_name='John', last_name='Doe')
user.save()
使用 save() 方法将对象保存到数据库中。
4.2. 查询对象
你可以使用 objects 管理器来查询数据。
4.2.1. 获取所有对象
# 获取所有用户
all_users = User.objects.all()
4.2.2. 根据条件过滤
# 根据条件过滤
specific_user = User.objects.filter(username='john_doe').first()
4.2.3. 获取单个对象
# 获取单个用户
user = User.objects.get(id=1)
4.3. 更新对象
要更新数据库中的记录，你可以先查询到对象，然后修改其属性，最后调用 save() 方法：
user = User.objects.get(id=1)
user.email = 'new_email@example.com'
user.save()
4.4. 删除对象
删除数据库中的记录也很简单，只需要调用 delete() 方法即可：
user = User.objects.get(id=1)
user.delete()
5. 复杂查询
Django ORM 还支持复杂查询，如结合和排序等。以下是一些示例：
5.1. 排序
你可以使用 order_by() 方法进行排序：
# 按创建时间升序排序
ordered_users = User.objects.order_by('created_at')
5.2. 聚合函数
Django ORM 也支持一些聚合函数，例如 Count、Sum 等。它们通过 annotate() 或 aggregate() 方法实现：
from django.db.models import Count
# 统计用户总数
user_count = User.objects.aggregate(Count('id'))
6. 嵌套查询和关联对象
Django ORM 支持一对多、多对多关系的模型定义和查询。以下是一个类图示例，展示了用户和文章之间的关系：
classDiagram
class User {
+String username
+String email
+String first_name
+String last_name
+DateTime created_at
}
class Post {
+String title
+String content
+DateTime published_at
+User author
}
User "1" -- "0..*" Post : writes
以上类图展示了 User 与 Post 之间的关系，表示一个用户可以撰写多篇文章。
6.1. 定义关系
在 Django 中，关系通过外键、ManyToManyField等字段类型来定义。例如：
class Post(models.Model):
title = models.CharField(max_length=200)
content = models.TextField()
published_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
author = models.ForeignKey(User, on_delete=models.CASCADE)
6.2. 查询关联对象
你可以通过外键访问关联对象：
# 获取某个用户的所有文章
user_posts = User.objects.get(id=1).post_set.all()
7. 小结
Django ORM 提供了灵活、强大的工具，用于与数据库进行交互。通过模型的定义和查询方法，我们能够高效地管理数据库记录。本文中通过定义模型、执行 CRUD 操作和展示复杂查询的方法，简要介绍了如何使用 Django ORM。
无论你是刚入门的开发者，还是经验丰富的工程师，掌握 Django 的 ORM 都是构建高效 Web 应用的重要技能。希望通过本文的学习，你能更深入地理解和使用 Django 的 ORM 功能，提升你的开发效率与代码质量。
