Django ORM 框架中的表关系，你真的弄懂了吗？

2023-10-27

Django ORM 框架中的表关系

为了说清楚问题，我们设计一个 crm 系统，包含五张表：

1.tb_student 学生表

2.tb_student_detail 学生详情表

3.tb_salesman 课程顾问表

4.tb_course 课程表

5.tb_entry 报名表

表关系和字段如下图：

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接下来，根据这几个表我们来看在 django 中如何编写对应的模型，以及在数据库层面的处理。

多对一

在 django 中要表达多对一的关系需要使用 django.db.models.ForeignKeyField 字段。上图中，报名表和学生表，课程表，课程顾问表是多对一的关系，模型代码如下：


from django.db import models

class Student(models.Model): # 必须继承
  
    name = models.CharField('姓名', max_length=20, help_text='姓名')
    age = models.SmallIntegerField('年龄', null=True, blank=True, help_text='年龄')
    sex = models.SmallIntegerField('性别', default=1, help_text='性别')
    qq = models.CharField('qq号码', max_length=20, null=True, blank=True, unique=True, help_text='qq号码')
    phone = models.CharField('手机号码', max_length=20, null=True, blank=True, unique=True, help_text='手机号码')
    c_time = models.DateTimeField('创建时间', auto_now_add=True)

    def __str__(self):
        return self.name

    class Meta:
        db_table = 'tb_student'   # 设置创建表示的表名
        verbose_name = '学生信息'
        verbose_name_plural = verbose_name  # django admin中显示模型的说明


class Salesman(models.Model):
    # GroupChoice = [
    #     ('电销', '电销'),
    #     ('网销', '网销'),
    #     ('班主任', '班主任'),
    # ]
    class GroupChoice(models.TextChoices):
        A = '电销', '电销'
        B = '网销', '网销'
        C = '班主任', '班主任'

    name = models.CharField('姓名', max_length=24, help_text='姓名')
    age = models.SmallIntegerField('年龄', null=True, blank=True, help_text='年龄')
    sex = models.SmallIntegerField('性别', default=1, help_text='性别')
    group = models.CharField('销售组', help_text='销售组', max_length=24, choices=GroupChoice.choices, default=GroupChoice.A )
    # group = models.CharField('销售组', help_text='销售组', max_length=24, choices=GroupChoice, default='电销')

    def __str__(self):
        return self.name

    class Meta:
        db_table = 'tb_salesman'
        verbose_name = '课程顾问表'
        verbose_name_plural = verbose_name

class Course(models.Model):
    name = models.CharField('课程名称', max_length=24, help_text='课程名称', unique=True)
    price = models.IntegerField('价格', help_text='课程价格')
    period = models.SmallIntegerField('课时', help_text='课时,以小时为单位')

    def __str__(self):
        return self.name

    class Meta:
        db_table = 'tb_course'
        verbose_name = '课程表'
        verbose_name_plural = verbose_name


class Entry(models.Model):
    student = models.ForeignKey(Student, verbose_name='学生', help_text='报名学生', on_delete=models.PROTECT)
    salesman = models.ForeignKey('Salesman', verbose_name='课程顾问', help_text='课程顾问', on_delete=models.PROTECT)
    course = models.ForeignKey(Course, verbose_name='课程', help_text='报名课程', on_delete=models.PROTECT, db_constraint=False)
    c_time = models.DateTimeField('报名时间', auto_now_add=True, help_text='报名时间')

    def __str__(self):
        return '{}-{}'.format(self.student.name, self.salesman.name)

    class Meta:
        db_table = 'tb_entry'
        verbose_name = '报名表'
        verbose_name_plural = verbose_name

定义 ForeignKeyField 字段时有如下注意事项

一般外键字段定义在多的一方
外键字段的第一个参数是一个位置参数，就是要关联的模型，可以是模型类本身，也可是字符串形式的导入路径(当引用其他应用的模型，和引入后定义的模型时很有用)
在数据库层面，django 会在字段名的后面附件 _id 来创建数据库列名。例如上面例子中的 Entry 模型的数据库表将有一个 student_id 列，然后为这个列创建一个外键约束，被引用的表为 tb_student，被引用的字段为 id.

级联操作

当一个由 ForeignKey 引用的对象被删除时，django 将模拟 on_delete 参数指定的 SQL 约束行为。

注意是模拟，在数据库层面创建的外键的级联操作是 restrict。
注意：有时候为了效率，在数据库不会创建外键，而是通过代码逻辑来保证数据的完整性。在 django 中可以通过 ForeignKey 字段中指定 db_constraint=False 来控制不创建外键约束。所以上图中没有 course_id 的外键。

级联操作

当一个由 ForeignKey 引用的对象被删除时，django 将模拟 on_delete 参数指定的 SQL 约束行为。

注意是模拟，在数据库层面创建的外键的级联操作是 restrict。

on_delete 的可能值有：

CASCADE
- 级联删除
PROTECT
- 通过引发 ProtectedErro 防止删除被引用字段
RESTRICT
- 通过引发 RestrictErro 防止删除被引用字段
SET_NULL
- 设置外键为空，只有当 null=true 才可以

ForeignKey 字段必须指定 on_delete。

一对一

在 django 中要表达一对一的关系需要使用 django.db.models.OneToOneField 字段，概念上类似于 ForeignKey 与 unique=True 的组合。

在 crm 中，学生详情表与学生表就是一个一对一的关系，创建模型如下：


class StudentDetail(models.Model):
    STATION_CHOICES = [
        ('功能测试工程师', '功能测试工程师'),
        ('自动化测试工程师', '自动化测试工程师'),
        ('测试开发工程师', '测试开发工程师'),
        ('测试组长', '测试组长'),
        ('测试经理', '测试经理'),
    ]

    class SalaryChoice(models.TextChoices):
        FIRST = '5000以下', '5000以下'
        SECOND = '5000-10000', '5000-10000'
        THIRD = '10000-15000', '10000-15000'
        FOURTH = '15000-20000', '15000-20000'
        FIFTH = '20000以上', '20000以上'

    student = models.OneToOneField(Student, verbose_name='学生', on_delete=models.CASCADE, help_text='学生')
    city = models.CharField('所在城市', max_length=24, help_text='所在城市', null=True, blank=True)
    company = models.CharField('任职公司', max_length=48, help_text='任职公司', null=True, blank=True)
    station = models.CharField('岗位', max_length=24, help_text='岗位', choices=STATION_CHOICES, default='功能测试工程师' )
    salary = models.CharField('薪资', max_length=24, help_text='薪资区间', choices=SalaryChoice.choices, default=SalaryChoice.FIRST)

    def __str__(self):
        return self.student.name

    class Meta:
        db_table = 'tb_student_detail'
        verbose_name = '学生详情表'
        verbose_name_plural = verbose_name

多对多

在 django 中要表达多对多的关系需要使用 django.db.models.ManyToManyField 字段，例如 Pizza 含有多种 Topping(配料)，一种配料也可能存在于多个 pizza 中，每个 pizza 含有多种 topping 的关系，可以用下面的模型来表示：

class Topping(models.Model):
    name = models.CharField('名称', max_length=24)


class Pizza(models.Model):
    name = models.CharField('名称', max_length=24)
    toppings = models.ManyToManyField(Topping)

定义 ManyToManyField 字段时有如下注意事项

建议设置多对多字段名为一个复数名词，表示所要管理的模型对象的集合。
多以多对多关联的两个模型，可以在任何一个模型中添加多对多字段，但是只能选择一个模型设置，即不能在两个模型里都添加。
一般来讲，应该把多对多字段放到需要在表单中编辑的对象里。跟业务相关，具体情况具体对待。
在数据库层面，django 会自动创建一张中间表来表示多对多的关系。默认情况下，这个表名是使用多对多字段的名字和包含它的模型名生成（上面的例子，会生成 pizza_toppins)，然后包含两个字段，分别是以两个关系模型的名字和 _id 组成(pizza_id,topping_id)，并创建外键引用对应的表的 id。

自定义中间表

当表示多对多关系的中间表需要包含其他字段的时候，需要自定义中间表，然后再定义多对多字段的时候，通过 through 参数指定第三张表。

例如 crm 中的学生表和课程表的关系，通过报名表来表达，其中还包含了销售，创建时间字段。注意：创建学生，或者是创建课程的时候，都不需要去编辑彼此，这个时候建立多对多字段，主要是为了查询方便。然后通过课程查包名的学生表业务上可能用的更多，所以把多对多的字段定义在课程表中，代码如下：

class Course(models.Model):
    name = models.CharField('课程名称', max_length=24, help_text='课程名称', unique=True)
    price = models.IntegerField('价格', help_text='课程价格')
    period = models.SmallIntegerField('课时', help_text='课时,以小时为单位')
    students = models.ManyToManyField(Student, through='Entry', verbose_name='学生', help_text='包名课程的学生')

    def __str__(self):
        return self.name

    class Meta:
        db_table = 'tb_course'
        verbose_name = '课程表'
        verbose_name_plural = verbose_name

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