ORM的概述

1.什么是ORM？
ORM，即Object-Relational Mapping（对象关系映射），它的作用是在关系型数据库和业务实体对象之间作一个映射，这样，我们在具体的操作业务对象的时候，就不需要再去和复杂的SQL语句打交道，只需简单的操作对象的属性和方法。ORM在业务逻辑层和数据库层之间充当了桥梁的作用。

2.ORM的优缺点是什么？
优点：摆脱复杂的SQL操作，适应快速开发；让数据结构变得简洁；数据库迁移成本更低（如从mysql->oracle）
缺点：性能较差、不适用于大型应用；复杂的SQL操作还需通过SQL语句实现，ORM用多了SQL语句就不会写了，关系数据库相关技能退化...

一、Django的ORM

创建django项目orm -> 创建app，app01
编辑settings.py

1.使用数据库的配置

引用 app01

INSTALLED_APPS = (
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'app01', 
django默认使用的数据库是sqlite,如果需要更换其他数据库的话就是更改setting.py下面的以下配置。
DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
使用MySQL数据库
DATABASES = {
    "default": {
        "ENGINE": "django.db.backends.mysql",
        "NAME": "你的数据库名称",  # 需要自己手动创建数据库
        "USER": "数据库用户名",
        "PASSWORD": "数据库密码",
        "HOST": "数据库IP",
        "POST": 3306,
DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'user',
        'USER': 'root',
        'PASSWORD': '123456',
        'HOST': 'localhost',
        'PORT': '3306',
        "OPTIONS": {"init_command": "SET default_storage_engine=INNODB;"}#指定mysql的数据库引擎
--指定mysql的数据库引擎有个坑，mysql有两种数据库引擎，MyIsam与Innodb，
不指定的话是默认使用Mylsam,以前旧版的django是使用：
"OPTIONS": {"init_command": "SET storage_engine=INNODB;"}，现在使用这个会报错，所以正常的指定方式是按上面示例。
因为django默认的mysql引擎是mysqldb,而mysqldb 是不支持python3的，因此如果我们是python3的话，还需要在Django项目的__init__.py文件中写如下代码，告诉Django使用pymysql模块连接MySQL数据库。
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()
连接Oracle
DATABASES = {
    'default': {
         'ENGINE': 'django.db.backends.oracle',
        'NAME': 'devdb',
        'USER': 'hysh',
        'PASSWORD': 'hysh',
        'HOST': '192.168.191.3',
        'PORT': '1521',
django还支持配置多个数据，不同的APP应用可以用不同的数据库，这个之后再整理一下，或者日后有需要再来参考一下这篇文章：django 多数据库配置
2.Model
在Django中model是你数据的单一、明确的信息来源。它包含了你存储的数据的重要字段和行为。通常，一个模型（model）映射到一个数据库表，

基本情况：
每个模型都是一个Python类，它是django.db.models.Model的子类。
模型的每个属性都代表一个数据库字段。
综上所述，Django为您提供了一个自动生成的数据库访问API，详询官方文档链接。
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。每个字段被指定为一个类属性，每个属性映射到一个数据库列。

上面的 Person 模型将会像这样创建一个数据库表：
CREATE TABLE myapp_person (
    "id" serial NOT NULL PRIMARY KEY,
    "first_name" varchar(30) NOT NULL,
    "last_name" varchar(30) NOT NULL
表myapp_person的名称是自动生成的，如果你要自定义表名，需要在model的Meta类中指定 db_table 参数，强烈建议使用小写表名，特别是使用MySQL作为后端数据库时。

id字段是自动添加的，如果你想要指定自定义主键，只需在其中一个字段中指定 primary_key=True 即可。如果Django发现你已经明确地设置了Field.primary_key，它将不会添加自动ID列。
本示例中的CREATE TABLE SQL使用PostgreSQL语法进行格式化，但值得注意的是，Django会根据配置文件中指定的数据库后端类型来生成相应的SQL语句。
Django支持MySQL5.5及更高版本。
二、Django ORM 常用字段和参数
AutoField

int自增列，必须填入参数 primary_key=True。当model中如果没有自增列，则自动会创建一个列名为id的列。

IntegerField

一个整数类型,范围在 -2147483648 to 2147483647。

CharField

字符类型，必须提供max_length参数， max_length表示字符长度。

DateField

日期字段，日期格式  YYYY-MM-DD，相当于Python中的datetime.date()实例。

DateTimeField

日期时间字段，格式 YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ]，相当于Python中的datetime.datetime()实例。

FileField

字符串，路径保存在数据库，文件上传到指定目录
字段合集（争取记忆）
AutoField(Field)
   - int自增列，必须填入参数 primary_key=True
BigAutoField(AutoField)
   - bigint自增列，必须填入参数 primary_key=True
  注：当model中如果没有自增列，则自动会创建一个列名为id的列
 from django.db import models
 class UserInfo(models.Model):
 # 自动创建一个列名为id的且为自增的整数列
  username = models.CharField(max_length=32)
  class Group(models.Model):
    # 自定义自增列
       nid = models.AutoField(primary_key=True)
       name = models.CharField(max_length=32)
 SmallIntegerField(IntegerField):
    - 小整数 -32768 ～ 32767
 PositiveSmallIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
    - 正小整数 0 ～ 32767
 IntegerField(Field)
    - 整数列(有符号的) -2147483648 ～ 2147483647
 PositiveIntegerField(PositiveIntegerRelDbTypeMixin, IntegerField)
    - 正整数 0 ～ 2147483647
 BigIntegerField(IntegerField):
    - 长整型(有符号的) -9223372036854775808 ～ 9223372036854775807
 BooleanField(Field)
    - 布尔值类型
 NullBooleanField(Field):
    - 可以为空的布尔值
 CharField(Field)
   - 字符类型
   - 必须提供max_length参数， max_length表示字符长度
TextField(Field)
    - 文本类型
 EmailField(CharField)：
    - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证机制
 IPAddressField(Field)
    - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证 IPV4 机制
GenericIPAddressField(Field)
   - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证 Ipv4和Ipv6
   - 参数：
      protocol，用于指定Ipv4或Ipv6， 'both',"ipv4","ipv6"
     unpack_ipv4， 如果指定为True，则输入::ffff:192.0.2.1时候，
可解析为192.0.2.1，开启此功能，需要protocol="both"
URLField(CharField)
   - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证 URL
 SlugField(CharField)
    - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供验证支持 
              字母、数字、下划线、连接符（减号）
 CommaSeparatedIntegerField(CharField)
    - 字符串类型，格式必须为逗号分割的数字
 UUIDField(Field)
    - 字符串类型，Django Admin以及ModelForm中提供对UUID格式的验证
 FilePathField(Field)
    - 字符串，Django Admin以及ModelForm中提供读取文件夹下文件的功能
    - 参数：
                path,                      文件夹路径
                match=None,                正则匹配
                recursive=False,           递归下面的文件夹
                allow_files=True,          允许文件
                allow_folders=False,       允许文件夹
FileField(Field)
   - 字符串，路径保存在数据库，文件上传到指定目录
   - 参数：
      upload_to = ""      上传文件的保存路径
      storage = None   存储组件，
       默认 django.core.files.storage.FileSystemStorage
ImageField(FileField)
    - 字符串，路径保存在数据库，文件上传到指定目录
    - 参数：
      upload_to = ""      上传文件的保存路径storage = None      
            存储组件，默认django.core.files.storage.FileSystemStorage
      width_field=None,   上传图片的高度保存的数据库字段名（字符串）
      height_field=None   上传图片的宽度保存的数据库字段名（字符串）
DateTimeField(DateField)
    - 日期+时间格式 YYYY-MM-DD HH:MM[:ss[.uuuuuu]][TZ]
 DateField(DateTimeCheckMixin, Field)
    - 日期格式      YYYY-MM-DD
TimeField(DateTimeCheckMixin, Field)
   - 时间格式      HH:MM[:ss[.uuuuuu]]
DurationField(Field)
- 长整数，时间间隔，数据库中按照bigint存储，ORM中获取的值为datetime.timedelta类型
 FloatField(Field)
    - 浮点型
DecimalField(Field)
    - 10进制小数
    - 参数：
            max_digits，小数总长度
            decimal_places，小数位长度
 BinaryField(Field)
    - 二进制类型
3.自定义字段（了解为主）
class UnsignedIntegerField(models.IntegerField):
    def db_type(self, connection):
        return 'integer UNSIGNED'
自定义char类型字段：
class FixedCharField(models.Field):
    自定义的char类型的字段类
    def __init__(self, max_length, *args, **kwargs):
        super().__init__(max_length=max_length, *args, **kwargs)
        self.length = max_length
    def db_type(self, connection):
        限定生成数据库表的字段类型为char，长度为length指定的值
        return 'char(%s)' % self.length
class Class(models.Model):
    id = models.AutoField(primary_key=True)
    title = models.CharField(max_length=25)
    # 使用上面自定义的char类型的字段
    cname = FixedCharField(max_length=25)
创建的表结构：
    '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)',
4.字段参数

用于表示某个字段可以为空。

unique

如果设置为unique=True 则该字段在此表中必须是唯一的 。

db_index

如果db_index=True 则代表着为此字段设置数据库索引。

default

为该字段设置默认值。
时间字段独有

DatetimeField、DateField、TimeField这个三个时间字段，都可以设置如下属性。

auto_now_add

配置auto_now_add=True，创建数据记录的时候会把当前时间添加到数据库。

auto_now

配置上auto_now=True，每次更新数据记录的时候会更新该字段。
四、关系字段
1.ForeignKey外键一对多

外键类型在ORM中用来表示外键关联关系，一般把ForeignKey字段设置在 '一对多'中'多'的一方。

ForeignKey可以和其他表做关联关系同时也可以和自身做关联关系。

django的ForeignKey源代码对比：
#django2.X版本：
class ForeignKey(ForeignObject):
    def __init__(self, to, on_delete, related_name=None, related_query_name=None,
                 limit_choices_to=None, parent_link=False, to_field=None,
                 db_constraint=True, **kwargs):
        super().__init__(to, on_delete, from_fields=['self'], to_fields=[to_field], **kwargs)
#django1.X版本：
class ForeignKey(ForeignObject):
    def __init__(self, to, on_delete=None, related_name=None, related_query_name=None,
                 limit_choices_to=None, parent_link=False, to_field=None,
                 db_constraint=True, **kwargs):
        super(ForeignKey, self).__init__(
            to, on_delete, from_fields=['self'], to_fields=[to_field], **kwargs)
由上代码可见两个版本最大的区别就是on_delete是否有默认值，下面参数说明会详细介绍。

参数说明：

设置要关联的表

to_field

设置要关联的表的字段

related_name

反向操作时，使用的字段名，用于代替原反向查询时的'表名_set'。

class Classes(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
class Student(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    theclass = models.ForeignKey(to="Classes")
当我们要查询某个班级关联的所有学生（反向查询）时，我们会这么写：
models.Classes.objects.first().student_set.all()
当我们在ForeignKey字段中添加了参数 related_name 后，
class Student(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    theclass = models.ForeignKey(to="Classes", related_name="students")
当我们要查询某个班级关联的所有学生（反向查询）时，我们会这么写：
models.Classes.objects.first().students.all()
related_query_name

反向查询操作时，使用的连接前缀，用于替换表名。

db_constraint

是否在数据库中创建外键约束，默认为True。

on_delete（django1.X的时候，这个参数是有默认值的，可不写，django2.X的版本这个参数是必填的）

当删除关联表中的数据时，当前表与其关联的行的行为。

models.CASCADE(2.X版本一般来说默认设置为这个值)

删除关联数据，与之关联也删除

models.DO_NOTHING

删除关联数据，引发错误IntegrityError

models.PROTECT

删除关联数据，引发错误ProtectedError

models.SET_NULL

删除关联数据，与之关联的值设置为null（前提FK字段需要设置为可空）

models.SET_DEFAULT

删除关联数据，与之关联的值设置为默认值（前提FK字段需要设置默认值）

models.SET()

删除关联数据，

a. 与之关联的值设置为指定值，设置：models.SET(值)

b. 与之关联的值设置为可执行对象的返回值，设置：models.SET(可执行对象)
def func():
    return 10
class MyModel(models.Model):
    user = models.ForeignKey(
        to="User",
        to_field="id"，
        on_delete=models.SET(func)
2.OneToOneField外键一对一

一对一字段。

通常一对一字段用来扩展已有字段。

class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32)
    info = models.OneToOneField(to='AuthorInfo')
class AuthorInfo(models.Model):
    phone = models.CharField(max_length=11)
    email = models.EmailField()
参数说明：

设置要关联的表

to_field

设置要关联的表的字段

on_delete

同ForeignKey字段。
3.ManyToManyField外键多对多

用于表示多对多的关联关系。在数据库中通过第三张表来建立关联关系。
参数说明：

设置要关联的表

related_query_name

反向查询操作时，使用的连接前缀，用于替换表名。

related_name

反向操作时，使用的字段名，用于代替原反向查询时的'表名_set'。

symmetrical

仅用于多对多自关联时，指定内部是否创建反向操作的字段。默认为True。

举个例子：
class Person(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=16)
    friends = models.ManyToManyField("self")
此时，person对象就没有person_set属性。
class Person(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=16)
    friends = models.ManyToManyField("self", symmetrical=False)
此时，person对象现在就可以使用person_set属性进行反向查询。

through

在使用ManyToManyField字段时，Django将自动生成一张表来管理多对多的关联关系。

但我们也可以手动创建第三张表来管理多对多关系，此时就需要通过through来指定第三张表的表名。

through_fields

设置关联的字段。

db_table

默认创建第三张表时，数据库中表的名称。
4.多对多关联关系的三种方式
方式一：自行创建第三张表
class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32, verbose_name="书名")
class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32, verbose_name="作者姓名")
# 自己创建第三张表，分别通过外键关联书和作者
class Author2Book(models.Model):
    author = models.ForeignKey(to="Author")
    book = models.ForeignKey(to="Book")
    class Meta:
        unique_together = ("author", "book")
方式二：通过ManyToManyField自动创建第三张表
class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32, verbose_name="书名")
# 通过ORM自带的ManyToManyField自动创建第三张表
class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32, verbose_name="作者姓名")
    books = models.ManyToManyField(to="Book", related_name="authors")
方式三：设置ManyTomanyField并指定自行创建的第三张表
class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=32, verbose_name="书名")
# 自己创建第三张表，并通过ManyToManyField指定关联
class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=32, verbose_name="作者姓名")
    books = models.ManyToManyField(to="Book", through="Author2Book", 
through_fields=("author", "book"))
    # through_fields接受一个2元组（'field1'，'field2'）：
    # 其中field1是定义ManyToManyField的模型外键的名（author），
    # field2是关联目标模型（book）的外键名。
class Author2Book(models.Model):
    author = models.ForeignKey(to="Author")
    book = models.ForeignKey(to="Book")
    class Meta:
        unique_together = ("author", "book")
当我们需要在第三张关系表中存储额外的字段时，就要使用第三种方式。

但是当我们使用第三种方式创建多对多关联关系时，就无法使用set、add、remove、clear方法来管理多对多的关系了，需要通过第三张表的model来管理多对多关系。

ORM对应的类里面包含另一个Meta类，而Meta类封装了一些数据库的信息。主要字段如下:

db_table

ORM在数据库中的表名默认是 app_类名，可以通过db_table可以重写表名。

index_together

联合索引。

unique_together