1、什麽是ORM

　　對象關系映射（Object Relational Mapping，簡稱ORM）模式是一種為了解決面向對象與關系數據庫存在的互不匹配的現象的技術。

　　簡單的說，ORM是通過使用描述對象和數據庫之間映射的元數據，將程序中的對象自動持久化到關系數據庫中。

　　ORM在業務邏輯層和數據庫層之間充當了橋梁的作用。

1.1 ORM的由來

讓我們從O/R開始。字母O起源於"對象"(Object),而R則來自於"關系"(Relational)。

幾乎所有的軟件開發過程中都會涉及到對象和關系數據庫。在用戶層面和業務邏輯層面，我們是面向對象的。當對象的信息發生變化的時候，我們就需要把對象的信息保存在關系數據庫中。

按照之前的方式來進行開發就會出現程序員會在自己的業務邏輯代碼中夾雜很多SQL語句用來增加、讀取、修改、刪除相關數據，而這些代碼通常都是重復的。

1.2 ORM的優勢

ORM解決的主要問題是對象和關系的映射。它通常把一個類和一個表一一對應，類的每個實例對應表中的一條記錄，類的每個屬性對應表中的每個字段。

ORM提供了對數據庫的映射，不用直接編寫SQL代碼，只需像操作對象一樣從數據庫操作數據。

讓軟件開發人員專註於業務邏輯的處理，提高了開發效率。

1.3 ORM的劣勢

ORM的缺點是會在一定程度上犧牲程序的執行效率。

ORM用多了SQL語句就不會寫了，關系數據庫相關技能退化...

1.4 ORM總結

ORM只是一種工具，工具確實能解決一些重復，簡單的勞動。這是不可否認的。

但我們不能指望某個工具能一勞永逸地解決所有問題，一些特殊問題還是需要特殊處理的。

但是在整個軟件開發過程中需要特殊處理的情況應該都是很少的，否則所謂的工具也就失去了它存在的意義。

2、Django的ORM

　　2.1 連接數據庫

1. 在Django項目的settings.py文件中配置數據庫連接信息（這裏以MySQL為例）：

DATABASES = {
    ‘default‘: {
        ‘ENGINE‘: ‘django.db.backends.mysql‘,
        ‘NAME‘: ‘數據庫名稱
 
‘,  # 數據庫要提前創建好
        ‘HOST‘: ‘數據庫地址‘,
        ‘PORT‘: 3306,
        ‘USER‘: ‘用戶名‘,
        ‘PASSWORD‘: ‘密碼‘,
    }
}

　　2. 在Django項目的__init__.py文件中寫入如下代碼，告訴Django使用pymysql模塊連接MySQL：

import pymysql

pymysql.install_as_MySQLdb()

2.2 Model

1. 在Django中model是你數據的單一、明確的信息來源。它包含了你存儲的數據的重要字段和行為。通常，一個模型（model）映射到一個數據庫表，

基本情況：

• 每個模型都是一個Python類，它是django.db.models.Model的子類。
• 模型的每個屬性都代表一個數據庫字段。
• 綜上所述，Django為您提供了一個自動生成的數據庫訪問API，詳詢官方文檔鏈接。

　　model類與數據庫字段對應關系如下：

　　2. 創建model舉例

　　下面這個例子定義了一個 Person 模型，包含 first_name 和 last_name。

from django.db import models

class Person(models.Model):
    first_name = models.CharField(max_length=30)
    last_name = models.CharField(max_length=30)　

　　first_name 和 last_name 是模型的字段。每個字段被指定為一個類屬性，每個屬性映射到一個數據庫列。

　　上面的 Person 模型將會像這樣創建一個數據庫表：

CREATE TABLE myapp_person (
    "id" serial NOT NULL PRIMARY KEY,
    "first_name" varchar(30) NOT NULL,
    "last_name" varchar(30) NOT NULL
);  # myapp是你所創建app的名稱

　　一些說明：

• 創建好類後，要使用python3 manage.py makemigrations和python3 manage.py migrate命令才能將數據提交至數據庫。python3 manage.py makemigrations的作用是將models.py的改動記錄下來，python3 manage.py migrate命令是將改動提交至數據庫，生成具體的table。這兩個命令後如果不加某個具體的app則默認作用於所有的app。
• 表myapp_person的名稱是自動生成的，如果你要自定義表名，需要在model的Meta類中指定 db_table 參數，強烈建議使用小寫表名，特別是使用MySQL作為後端數據庫時。　

from django.db import models

class Person(models.Model):
    first_name = models.CharField(max_length=30)
    last_name = models.CharField(max_length=30)

    class Meta:
        db_table = "person"  # 這裏自定義表的名稱，不設置就默認為myapp_person(app名稱_類名小寫)

• id字段是自動添加的，如果你想要指定自定義主鍵，只需在其中一個字段中指定 primary_key=True 即可。如果Django發現你已經明確地設置了Field.primary_key，它將不會添加自動ID列。

from django.db import models

class Person(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)  # 設置ID為主鍵且自增
    first_name = models.CharField(max_length=30)
    last_name = models.CharField(max_length=30)

    class Meta:
        db_table = "person"  # 這裏自定義表的名稱，不設置就默認為myapp_person(app名稱_類名小寫)

• 本示例中的CREATE TABLE SQL使用PostgreSQL語法進行格式化，但值得註意的是，Django會根據配置文件中指定的數據庫後端類型來生成相應的SQL語句。
• Django支持MySQL5.5及更高版本。

　　2.3 常用字段　　

AutoField(Field)
        - int自增列，必須填入參數 primary_key=True

    BigAutoField(AutoField)
        - bigint自增列，必須填入參數 primary_key=True

        註：當model中如果沒有自增列，則自動會創建一個列名為id的列
        from django.db import models

        class UserInfo(models.Model):
            # 自動創建一個列名為id的且為自增的整數列
            username = models.CharField(max_length=32)

        class Group(models.Model):
            # 自定義自增列
            nid = models.AutoField(primary_key=True)
            name = models.CharField(max_length=32)

    SmallIntegerField(IntegerField):
        - 小整數 -32768 ～ 32767

    PositiveSmallIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
        - 正小整數 0 ～ 32767
    IntegerField(Field)
        - 整數列(有符號的) -2147483648 ～ 2147483647

    PositiveIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
        - 正整數 0 ～ 2147483647

    BigIntegerField(IntegerField):
        - 長整型(有符號的) -9223372036854775808 ～ 9223372036854775807

    BooleanField(Field)
        - 布爾值類型

    NullBooleanField(Field):
        - 可以為空的布爾值

    CharField(Field)
        - 字符類型
        - 必須提供max_length參數， max_length表示字符長度

    TextField(Field)
        - 文本類型

    EmailField(CharField)：
        - 字符串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證機制

    IPAddressField(Field)
        - 字符串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證 IPV4 機制

    GenericIPAddressField(Field)
        - 字符串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證 Ipv4和Ipv6
        - 參數：
            protocol，用於指定Ipv4或Ipv6， ‘both‘,"ipv4","ipv6"
            unpack_ipv4， 如果指定為True，則輸入::ffff:192.0.2.1時候，可解析為192.0.2.1，開啟此功能，需要protocol="both"

    URLField(CharField)
        - 字符串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證 URL

    SlugField(CharField)
        - 字符串類型，Django Admin以及ModelForm中提供驗證支持 字母、數字、下劃線、連接符（減號）

    CommaSeparatedIntegerField(CharField)
        - 字符串類型，格式必須為逗號分割的數字

    UUIDField(Field)
        - 字符串類型，Django Admin以及ModelForm中提供對UUID格式的驗證

    FilePathField(Field)
        - 字符串，Django Admin以及ModelForm中提供讀取文件夾下文件的功能
        - 參數：
                path,                      文件夾路徑
                match=None,                正則匹配
                recursive=False,           遞歸下面的文件夾
                allow_files=True,          允許文件
                allow_folders=False,       允許文件夾

    FileField(Field)
        - 字符串，路徑保存在數據庫，文件上傳到指定目錄
        - 參數：
            upload_to = ""      上傳文件的保存路徑
            storage = None      存儲組件，默認django.core.files.storage.FileSystemStorage

    ImageField(FileField)
        - 字符串，路徑保存在數據庫，文件上傳到指定目錄
        - 參數：
            upload_to = ""      上傳文件的保存路徑
            storage = None      存儲組件，默認django.core.files.storage.FileSystemStorage
            width_field=None,   上傳圖片的高度保存的數據庫字段名（字符串）
            height_field=None   上傳圖片的寬度保存的數據庫字段名（字符串）

    DateTimeField(DateField)
        - 日期+時間格式 YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ]

    DateField(DateTimeCheckMixin, Field)
        - 日期格式      YYYY-MM-DD

    TimeField(DateTimeCheckMixin, Field)
        - 時間格式      HH:MM[:ss[.uuuuuu]]

    DurationField(Field)
        - 長整數，時間間隔，數據庫中按照bigint存儲，ORM中獲取的值為datetime.timedelta類型

    FloatField(Field)
        - 浮點型

    DecimalField(Field)
        - 10進制小數
        - 參數：
            max_digits，小數總長度
            decimal_places，小數位長度

    BinaryField(Field)
        - 二進制類型

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　　2.4 自定義字段

class UnsignedIntegerField(models.IntegerField):
    def db_type(self, connection):
        return ‘integer UNSIGNED‘

PS: 返回值為字段在數據庫中的屬性，Django字段默認的值為：
    ‘AutoField‘: ‘integer AUTO_INCREMENT‘,
    ‘BigAutoField‘: ‘bigint AUTO_INCREMENT‘,
    ‘BinaryField‘: ‘longblob‘,
    ‘BooleanField‘: ‘bool‘,
    ‘CharField‘: ‘varchar(%(max_length)s)‘,
    ‘CommaSeparatedIntegerField‘: ‘varchar(%(max_length)s)‘,
    ‘DateField‘: ‘date‘,
    ‘DateTimeField‘: ‘datetime‘,
    ‘DecimalField‘: ‘numeric(%(max_digits)s, %(decimal_places)s)‘,
    ‘DurationField‘: ‘bigint‘,
    ‘FileField‘: ‘varchar(%(max_length)s)‘,
    ‘FilePathField‘: ‘varchar(%(max_length)s)‘,
    ‘FloatField‘: ‘double precision‘,
    ‘IntegerField‘: ‘integer‘,
    ‘BigIntegerField‘: ‘bigint‘,
    ‘IPAddressField‘: ‘char(15)‘,
    ‘GenericIPAddressField‘: ‘char(39)‘,
    ‘NullBooleanField‘: ‘bool‘,
    ‘OneToOneField‘: ‘integer‘,
    ‘PositiveIntegerField‘: ‘integer UNSIGNED‘,
    ‘PositiveSmallIntegerField‘: ‘smallint UNSIGNED‘,
    ‘SlugField‘: ‘varchar(%(max_length)s)‘,
    ‘SmallIntegerField‘: ‘smallint‘,
    ‘TextField‘: ‘longtext‘,
    ‘TimeField‘: ‘time‘,
    ‘UUIDField‘: ‘char(32)‘,

自定義一個無符號整數字段

　　如下是自定義字段舉例：

class FixedCharField(models.Field):
    """
    自定義的char類型的字段類
    """
    def __init__(self, max_length, *args, **kwargs):
        self.max_length = max_length
        super(FixedCharField, self).__init__(max_length=max_length, *args, **kwargs)

    def db_type(self, connection):
        """
        限定生成數據庫表的字段類型為char，長度為max_length指定的值
        """
        return ‘char(%s)‘ % self.max_length


class Class(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    title = models.CharField(max_length=25)
    # 使用自定義的char類型的字段
    cname = FixedCharField(max_length=25)

　　創建的表結構如下：

64-Django進階(ORM)