(十一)Django模型-外键和表关系

外键:

MySQL中,表有两种引擎,一种是InnoDB,另外一种是myisam。如果使用的是InnoDB引擎,是支持外键约束的。外键的存在使得ORM框架在处理表关系的时候异常的强大。因此这里我们首先来介绍下外键在Django中的使用。
类定义为class ForeignKey(to,on_delete,**options)。第一个参数是引用的是哪个模型,第二个参数是在使用外键引用的模型数据被删除了,这个字段该如何处理,比如有CASCADESET_NULL等。这里以一个实际案例来说明。比如有一个User和一个Article两个模型。一个User可以发表多篇文章,一个Article只能有一个Author,并且通过外键进行引用。那么相关的示例代码如下:

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class User(models.Model):
username = models.CharField(max_length=20)
password = models.CharField(max_length=100)


class Article(models.Model):
title = models.CharField(max_length=100)
content = models.TextField()

author = models.ForeignKey("User",on_delete=models.CASCADE)

以上使用ForeignKey来定义模型之间的关系。即在article的实例中可以通过author属性来操作对应的User模型。这样使用起来非常的方便。示例代码如下:

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article = Article(title='abc',content='123')
author = User(username='张三',password='111111')
article.author = author
article.save()

# 修改article.author上的值
article.author.username = '李四'
article.save()

为什么使用了ForeignKey后,就能通过author访问到对应的user对象呢。因此在底层,DjangoArticle表添加了一个属性名_id的字段(比如author的字段名称是author_id),这个字段是一个外键,记录着对应的作者的主键。以后通过article.author访问的时候,实际上是先通过author_id找到对应的数据,然后再提取User表中的这条数据,形成一个模型。
如果想要引用另外一个app的模型,那么应该在传递to参数的时候,使用app.model_name进行指定。以上例为例,如果UserArticle不是在同一个app中,那么在引用的时候的示例代码如下:

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# User模型在user这个app中
class User(models.Model):
username = models.CharField(max_length=20)
password = models.CharField(max_length=100)

# Article模型在article这个app中
class Article(models.Model):
title = models.CharField(max_length=100)
content = models.TextField()

author = models.ForeignKey("user.User",on_delete=models.CASCADE)

如果模型的外键引用的是本身自己这个模型,那么to参数可以为self,或者是这个模型的名字。在论坛开发中,一般评论都可以进行二级评论,即可以针对另外一个评论进行评论,那么在定义模型的时候就需要使用外键来引用自身。示例代码如下:

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class Comment(models.Model):
content = models.TextField()
origin_comment = models.ForeignKey('self',on_delete=models.CASCADE,null=True)
# 或者
# origin_comment = models.ForeignKey('Comment',on_delete=models.CASCADE,null=True)

外键删除操作

如果一个模型使用了外键。那么在对方那个模型被删掉后,该进行什么样的操作。可以通过on_delete来指定。可以指定的类型如下:

1. `CASCADE`:级联操作。如果外键对应的那条数据被删除了,那么这条数据也会被删除。
2. `PROTECT`:受保护。即只要这条数据引用了外键的那条数据,那么就不能删除外键的那条数据。
3. `SET_NULL`:设置为空。如果外键的那条数据被删除了,那么在本条数据上就将这个字段设置为空。如果设置这个选项,前提是要指定这个字段可以为空。
4. `SET_DEFAULT`:设置默认值。如果外键的那条数据被删除了,那么本条数据上就将这个字段设置为默认值。如果设置这个选项,前提是要指定这个字段一个默认值。
5. `SET()`:如果外键的那条数据被删除了。那么将会获取`SET`函数中的值来作为这个外键的值。`SET`函数可以接收一个可以调用的对象(比如函数或者方法),如果是可以调用的对象,那么会将这个对象调用后的结果作为值返回回去。
6. `DO_NOTHING`:不采取任何行为。一切全看数据库级别的约束。

以上这些选项只是Django级别的,数据级别依旧是RESTRICT!


表关系

表之间的关系都是通过外键来进行关联的。而表之间的关系,无非就是三种关系:一对一、一对多(多对一)、多对多等。以下将讨论一下三种关系的应用场景及其实现方式。

一对多:

  1. 应用场景:比如文章和作者之间的关系。一个文章只能由一个作者编写,但是一个作者可以写多篇文章。文章和作者之间的关系就是典型的多对一的关系。
  2. 实现方式:一对多或者多对一,都是通过ForeignKey来实现的。还是以文章和作者的案例进行讲解。

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    class User(models.Model):
    username = models.CharField(max_length=20)
    password = models.CharField(max_length=100)

    class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=100)
    content = models.TextField()
    author = models.ForeignKey("User",on_delete=models.CASCADE)

    那么以后在给Article对象指定author,就可以使用以下代码来完成:

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    user = User.objects.first()
    # 获取第一个用户写的所有文章
    articles = user.article_set.all()
    for article in articles:
    print(article)

一对一:

  1. 应用场景:比如一个用户表和一个用户信息表。在实际网站中,可能需要保存用户的许多信息,但是有些信息是不经常用的。如果把所有信息都存放到一张表中可能会影响查询效率,因此可以把用户的一些不常用的信息存放到另外一张表中我们叫做UserExtension。但是用户表User和用户信息表UserExtension就是典型的一对一了。
  2. 实现方式:Django为一对一提供了一个专门的Field叫做OneToOneField来实现一对一操作。示例代码如下:

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    class User(models.Model):
    username = models.CharField(max_length=20)
    password = models.CharField(max_length=100)

    class UserExtension(models.Model):
    birthday = models.DateTimeField(null=True)
    school = models.CharField(blank=True,max_length=50)
    user = models.OneToOneField("User", on_delete=models.CASCADE)

    UserExtension模型上增加了一个一对一的关系映射。其实底层是在UserExtension这个表上增加了一个user_id,来和user表进行关联,并且这个外键数据在表中必须是唯一的,来保证一对一。

多对多:

  1. 应用场景:比如文章和标签的关系。一篇文章可以有多个标签,一个标签可以被多个文章所引用。因此标签和文章的关系是典型的多对多的关系。
  2. 实现方式:Django为这种多对多的实现提供了专门的Field。叫做ManyToManyField。还是拿文章和标签为例进行讲解。示例代码如下:

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    class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=100)
    content = models.TextField()
    tags = models.ManyToManyField("Tag",related_name="articles")

    class Tag(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=50)

    在数据库层面,实际上Django是为这种多对多的关系建立了一个中间表。这个中间表分别定义了两个外键,引用到articletag两张表的主键。


related_name和related_query_name:

还是以User和Article为例来进行说明。如果一个article想要访问对应的作者,那么可以通过author来进行访问。但是如果有一个user对象,想要通过这个user对象获取所有的文章,该如何做呢?这时候可以通过user.article_set来访问,这个名字的规律是模型名字小写_set。示例代码如下:

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user = User.objects.get(name='张三')
user.article_set.all()

如果不想使用模型名字小写_set的方式,想要使用其他的名字,那么可以在定义模型的时候指定related_name。示例代码如下:

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class Article(models.Model):
title = models.CharField(max_length=100)
content = models.TextField()
# 传递related_name参数,以后在方向引用的时候使用articles进行访问
author = models.ForeignKey("User",on_delete=models.SET_NULL,null=True,related_name='articles')

以后在方向引用的时候。使用articles可以访问到这个作者的文章模型。示例代码如下:

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user = User.objects.get(name='张三')
user.articles.all()

如果不想使用反向引用,那么可以指定related_name=’+’。示例代码如下:

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class Article(models.Model):
title = models.CharField(max_length=100)
content = models.TextField()
# 传递related_name参数,以后在方向引用的时候使用articles进行访问
author = models.ForeignKey("User",on_delete=models.SET_NULL,null=True,related_name='+')

以后将不能通过user.article_set来访问文章模型了。

在查找数据的时候,可以使用filter进行过滤。使用filter过滤的时候,不仅仅可以指定本模型上的某个属性要满足什么条件,还可以指定相关联的模型满足什么属性。比如现在想要获取写过标题为abc的所有用户,那么可以这样写:

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users = User.objects.filter(article__title='abc')

如果你设置了related_name为articles,因为反转的过滤器的名字将使用related_name的名字,那么上例代码将改成如下:

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users = User.objects.filter(articles__title='abc')

可以通过related_query_name将查询的反转名字修改成其他的名字。比如article。示例代码如下:

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class Article(models.Model):
title = models.CharField(max_length=100)
content = models.TextField()
# 传递related_name参数,以后在方向引用的时候使用articles进行访问
author = models.ForeignKey("User",on_delete=models.SET_NULL,null=True,related_name='articles',related_query_name='article')

那么在做反向过滤查找的时候就可以使用以下代码:

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users = User.objects.filter(article__title='abc')

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