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Django Models详解:数据库模型的核心

在 Django 框架中,models 是整个应用的核心之一。它不仅定义了数据的结构,还负责与数据库进行交互。Django 的 ORM(对象关系映射)使得开发者可以用 Python 代码来操作数据库,而无需直接编写 SQL 语句,从而提升了开发效率和代码可维护性。

本文将详细讲解 Django 的 models 模块,包括字段类型、字段选项、模型关系、查询操作、元类配置等,帮助你全面掌握 Django 模型的使用。


一、什么是 Django Models?

Django 的 models.Model 是一个 Python 类,它对应数据库中的一张表。每个 Model 子类的实例代表数据库中的一行记录,类中的每个属性代表数据库表中的一个字段。

通过 models,你可以:

  • 定义数据表结构(字段、类型、约束)
  • 创建数据库表(通过迁移)
  • 查询、更新、删除数据
  • 建立模型之间的关系(如外键、多对多)

二、创建一个简单的模型

# models.pyfrom django.db import modelsclass Book(models.Model): title = models.CharField(max_length=100) author = models.CharField(max_length=100) published_date = models.DateField() is_published = models.BooleanField(default=True) def __str__(self): return self.title

字段解释:

字段名

类型

说明

title

CharField

字符串,最大长度100

author

CharField

作者名

published_date

DateField

出版日期

is_published

BooleanField

是否已出版,有默认值


三、字段类型详解

Django 提供了丰富的字段类型,以下是常用字段类型:

字段类型

说明

CharField

存储短字符串,必须指定 max_length

TextField

存储长文本

IntegerField

整数

FloatField

浮点数

BooleanField

布尔值(True/False)

DateField

日期(YYYY-MM-DD)

DateTimeField

日期时间(YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]])

EmailField

邮箱地址,自动验证格式

URLField

URL 地址

FileField

上传文件

ImageField

上传图片(继承自 FileField)

ForeignKey

外键,建立一对多关系

ManyToManyField

多对多关系

OneToOneField

一对一关系


四、字段选项(Field Options)

每个字段都可以设置一些可选参数来控制其行为:

选项名

说明

null

如果为 True

,则数据库中该字段允许为 NULL,默认为 False

blank

如果为 True

,则字段可以为空(用于表单验证),默认为 False

default

字段的默认值

primary_key

如果为 True

,则该字段为主键,默认会自动生成一个 id

主键

unique

如果为 True

,则字段值必须唯一

verbose_name

字段的“人类可读”名称,用于管理界面显示

help_text

表单中显示的帮助文本

choices

用于限制字段的取值范围,如 ((1, \'男\'), (2, \'女\'))

示例:

GENDER_CHOICES = ( (1, \'男\'), (2, \'女\'),)class Student(models.Model): name = models.CharField(max_length=50, verbose_name=\'姓名\') gender = models.IntegerField(choices=GENDER_CHOICES, default=1)

五、模型之间的关系

1. 一对一(OneToOneField)

适用于用户与用户资料等关系。

class UserProfile(models.Model): user = models.OneToOneField(User, on_delete=models.CASCADE) bio = models.TextField()

2. 一对多(ForeignKey)

最常见的一种关系,例如一本书属于一个作者。

class Book(models.Model): author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.CASCADE) title = models.CharField(max_length=100)

注意:on_delete 参数是必须的,用于指定当关联对象被删除时的行为,如 CASCADE(级联删除)、SET_NULL(设为 NULL)等。

3. 多对多(ManyToManyField)

适用于标签、分类等场景。

class Tag(models.Model): name = models.CharField(max_length=30)class Article(models.Model): title = models.CharField(max_length=100) tags = models.ManyToManyField(Tag)

六、Meta 元类配置

通过 class Meta 可以定义模型的元信息,例如数据库表名、排序方式、权限等。

class Book(models.Model): title = models.CharField(max_length=100) class Meta: db_table = \'books\' # 自定义数据库表名 ordering = [\'title\'] # 默认排序 verbose_name = \'书籍\' verbose_name_plural = \'书籍列表\'

七、模型方法

你可以在模型中定义自定义方法,用于封装业务逻辑或数据处理。

class Person(models.Model): first_name = models.CharField(max_length=50) last_name = models.CharField(max_length=50) def full_name(self): return f\"{self.first_name} {self.last_name}\"

八、查询操作详解

Django 提供了强大的查询 API,可以通过 Model.objects 来进行数据库操作。

1. 基本查询

Book.objects.all() # 获取所有书籍Book.objects.get(id=1) # 获取主键为1的书籍(不存在会抛出异常)Book.objects.filter(title=\'Django实战\') # 筛选标题为“Django实战”的书籍Book.objects.exclude(title=\'Python入门\') # 排除某些记录

2. 链式查询

Book.objects.filter(title__icontains=\'django\').order_by(\'published_date\')

3. 聚合查询

from django.db.models import Count, AvgBook.objects.aggregate(Avg(\'price\')) # 计算平均价格Book.objects.annotate(count=Count(\'author\')) # 按作者统计书籍数量

4. 查询条件(Field Lookups)

查询条件

示例

说明

__exact

title__exact=\'Django\'

精确匹配

__iexact

title__iexact=\'django\'

忽略大小写匹配

__contains

title__contains=\'Django\'

包含字符串

__icontains

title__icontains=\'django\'

忽略大小写包含

__gt

price__gt=50

大于

__gte

price__gte=50

大于等于

__lt

price__lt=50

小于

__lte

price__lte=50

小于等于

__in

id__in=[1, 2, 3]

在某个列表中

__isnull

name__isnull=True

判断是否为 NULL


九、迁移(Migrations)

当你修改了模型后,需要通过迁移来更新数据库结构。

# 生成迁移文件python manage.py makemigrations# 应用迁移python manage.py migrate

十、总结

Django 的 models 模块是构建 Web 应用的基础,它不仅简化了数据库操作,还提供了强大的关系映射和查询功能。熟练掌握 models 的使用,可以帮助你快速构建高效、可维护的数据库模型。

推荐学习路径:

  1. 阅读官方文档:Django Models 官方文档
  2. 学习数据库优化技巧(如索引、查询优化)
  3. 掌握模型继承(抽象基类、代理模型)
  4. 学习使用 signals(信号)处理模型事件
  5. 结合 Django Admin 和 DRF(Django REST Framework)使用 models 构建完整应用

参考资料

  • Models | Django documentation | Django
  • QuerySet API reference | Django documentation | Django
  • LearnDjango | LearnDjango.com