django-3模型操作

from django.db import modelsclass Book(models.Model):title = models.CharField(max_length=200)  # 書名author = models.CharField(max_length=100)  # 作者publish_date = models.DateField()  # 出版日期price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)  # 價格stock = models.IntegerField(default=0)  # 庫存，默認0def __str__(self):return self.title

創建對象

save

# 1. 創建實例
book = Book(title="Django 入門",author="張三",publish_date=date(2023, 1, 1),price=59.99,stock=100
)# 2. 保存到數據庫
book.save()  # 執行 INSERT 語句

create

直接創建并保存，返回創建的實例：

book = Book.objects.create(title="Python 編程",author="李四",publish_date=date(2022, 5, 10),price=49.99,stock=50
)

bulk_create

高效創建多條記錄（僅執行一次 SQL）：

books = [Book(title="Java 實戰", author="王五", publish_date=date(2021, 3, 15), price=69.99, stock=30),Book(title="JavaScript 指南", author="趙六", publish_date=date(2023, 2, 20), price=55.50, stock=40)
]Book.objects.bulk_create(books)  # 批量插入

get_or_create

查詢記錄，若不存在則創建：

book, created = Book.objects.get_or_create(title="Django 入門",  # 查詢條件defaults={  # 若不存在，新增時的其他字段"author": "張三","publish_date": date(2023, 1, 1),"price": 59.99,"stock": 100}
)
# created 是布爾值：True 表示新建，False 表示查詢到已有記錄

查詢

基礎查詢

all

查詢所有記錄

all_books = Book.objects.all()

get

查詢單條記錄（必須匹配一條，否則報錯）

book = Book.objects.get(id=1)  # 通過 ID 查詢
book = Book.objects.get(title="Django 入門")  # 通過字段查詢

filter

查詢符合條件的多條記錄

# 價格大于 50 的書
expensive_books = Book.objects.filter(price__gt=50)# 作者是張三且庫存大于 0 的書
zhang_books = Book.objects.filter(author="張三", stock__gt=0)

exclude

# 排除價格小于等于 50 的書（即查詢價格 >50 的書）
cheap_books = Book.objects.exclude(price__lte=50)

高級查詢

條件表達式

  • __gt：大于（price__gt=50 → 價格 >50）
  • __lt：小于
  • __gte：大于等于
  • __lte：小于等于
  • __contains：包含（模糊查詢，區分大小寫）
  • __icontains：包含（不區分大小寫）
  • __in：在列表中（author__in=[“張三”, “李四”]）
  • __range：在范圍內（publish_date__range=(start_date, end_date)）
  • __isnull：是否為 null（author__isnull=True）
# 書名包含 "Django" 的書（不區分大小寫）
django_books = Book.objects.filter(title__icontains="django")# 2023 年出版的書
from datetime import date
start = date(2023, 1, 1)
end = date(2023, 12, 31)
books_2023 = Book.objects.filter(publish_date__range=(start, end))

F查詢

F() 表達式用于直接引用模型字段的值，允許在數據庫層面進行字段間的比較或運算，而無需先將數據加載到 Python 內存中。

# 示例：查詢庫存大于銷量的書籍（假設有 sales 字段）
books = Book.objects.filter(stock__gt=F('sales'))# 解釋：直接在數據庫中比較 stock 和 sales 字段，避免了 Python 層面的計算

字段運算

# 示例1：所有書籍漲價 10%
Book.objects.all().update(price=F('price') * 1.1)# 示例2：某本書庫存減少 5
book = Book.objects.get(id=1)
book.stock = F('stock') - 5
book.save()# 注意：保存后需要刷新實例才能看到最新值（因為 F() 是數據庫層面的操作）
book.refresh_from_db()  # 從數據庫重新加載數據

跨關系使用

class Author(models.Model):name = models.CharField(max_length=100)age = models.IntegerField()class Book(models.Model):title = models.CharField(max_length=200)author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.CASCADE)publish_year = models.IntegerField()# 示例：查詢出版年份大于作者年齡的書籍（假設作者年齡與出版年份有邏輯關聯）
books = Book.objects.filter(publish_year__gt=F('author__age'))

Q 查詢

Q() 表達式用于構建復雜的查詢條件，支持邏輯運算符（與、或、非），可以組合多個查詢條件。

|

# 示例：查詢價格大于 100 元 或 作者是 "張三" 的書籍
books = Book.objects.filter(Q(price__gt=100) | Q(author="張三")  # | 表示邏輯或
)

&

# 示例：查詢價格大于 100 元 且 作者是 "張三" 的書籍
# 等價于 filter(price__gt=100, author="張三")，但 Q() 更靈活
books = Book.objects.filter(Q(price__gt=100) & Q(author="張三")  # & 表示邏輯與
)

~

# 示例：查詢作者不是 "張三" 的書籍
books = Book.objects.filter(~Q(author="張三")  # ~ 表示邏輯非
)

嵌套使用

# 示例：查詢（價格 >100 且 2023 年出版） 或 （作者是張三且庫存 >0）的書籍
books = Book.objects.filter(Q(price__gt=100, publish_year=2023) | Q(author="張三") & Q(stock__gt=0)
)

# 等價于 Q(author="張三") & Q(price__gt=100)
books = Book.objects.filter(author="張三", Q(price__gt=100))

F () 與 Q () 結合使用

# 示例：查詢（庫存 > 銷量 且 價格 > 50） 或 （作者是張三）的書籍
books = Book.objects.filter((Q(stock__gt=F('sales')) & Q(price__gt=50)) | Q(author="張三")
)

排序與限制

order_by

# 按價格升序（默認）
books_by_price = Book.objects.order_by("price")# 按價格降序（加負號）
books_by_price_desc = Book.objects.order_by("-price")

first / last

first_book = Book.objects.first()
last_book = Book.objects.last()

reverse

反轉 QuerySet 順序（需先排序）

reversed_books = Book.objects.order_by("price").reverse()  # 等效于 order_by("-price")

切片

# 取前 10 條
top10_books = Book.objects.all()[:10]# 分頁：取第 11-20 條
page2_books = Book.objects.all()[10:20]

分組聚合

分組聚合（Group By + Aggregation）是處理統計分析類需求的強大工具，常用于計算分組數據的總和、平均值、數量等。

from django.db.models import Avg, Sum, Count# 平均價格
avg_price = Book.objects.aggregate(Avg("price"))  # {'price__avg': 58.33}# 總庫存
total_stock = Book.objects.aggregate(Sum("stock"))  # {'stock__sum': 220}# 按作者分組，統計每個作者的書籍數量
author_book_count = Book.objects.values("author").annotate(Count("id"))
# 結果：[{'author': '張三', 'id__count': 1}, {'author': '李四', 'id__count': 1}, ...]

去重計數（distinct=True）

# 統計每個作者的不同出版社數量（假設有 publisher 字段）
result = Book.objects.values('author').annotate(publisher_count=Count('publisher', distinct=True)
)

對 DateTimeField 字段，可按年、月、日等粒度分組（需結合 Trunc 函數）：

from django.db.models.functions import TruncYear, TruncMonth# 按出版年份分組，統計每年出版的書籍數量
result = Book.objects.annotate(publish_year=TruncYear('publish_date')  # 提取年份
).values('publish_year').annotate(book_count=Count('id')
)# 按出版月份分組（如 2023-01, 2023-02）
result = Book.objects.annotate(publish_month=TruncMonth('publish_date')  # 提取年月
).values('publish_month').annotate(book_count=Count('id')
)

多個聚合值

# 按作者分組：統計書籍數量、平均價格、總庫存
result = Book.objects.values('author').annotate(book_count=Count('id'),avg_price=Avg('price'),total_stock=Sum('stock')
)

多字段分組 + 過濾

# 按作者和出版年份分組，統計每組書籍數量
result = Book.objects.values('author', 'publish_year').annotate(book_count=Count('id')
).order_by('author', 'publish_year')  # 按分組字段排序# 結果格式：
# [
#   {'author': '張三', 'publish_year': 2023, 'book_count': 2},
#   {'author': '張三', 'publish_year': 2022, 'book_count': 1},
#   ...
# ]

子查詢與聚合結合

# 子查詢：統計每個作者的書籍數量
author_book_count = Book.objects.filter(author=OuterRef('pk')
).annotate(count=Count('id')
).values('count')# 主查詢：查詢所有作者，并附加其書籍數量
authors = Author.objects.annotate(book_count=Subquery(author_book_count[:1])  # 取子查詢結果的第一條
)

分組后過濾（filter() 與 having 區別）

  • filter()：在分組之前過濾數據（類似 SQL 的 WHERE）。
  • annotate() 后再 filter()：在分組之后過濾（類似 SQL 的 HAVING）。
# 示例1：先過濾（2020年以后出版的書），再分組統計
result1 = Book.objects.filter(publish_year__gt=2020).values('author').annotate(book_count=Count('id')
)# 示例2：先分組，再過濾分組結果（只保留書籍數量 > 2 的作者）
result2 = Book.objects.values('author').annotate(book_count=Count('id')
).filter(book_count__gt=2)  # 此處 filter 等效于 HAVING book_count > 2

對關聯模型（如外鍵、多對多）進行分組聚合時，需通過雙下劃線（__）關聯字段。

class Author(models.Model):name = models.CharField(max_length=100)country = models.CharField(max_length=50)  # 作者所屬國家class Book(models.Model):title = models.CharField(max_length=200)author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.CASCADE)  # 外鍵關聯作者price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)

# 按作者的國家分組，統計每個國家的書籍總數和平均價格：
from django.db.models import Count, Avgresult = Book.objects.values('author__country').annotate(total_books=Count('id'),avg_book_price=Avg('price')
)# 結果格式：
# [
#   {'author__country': '中國', 'total_books': 10, 'avg_book_price': 55.5},
#   {'author__country': '美國', 'total_books': 8, 'avg_book_price': 62.3},
#   ...
# ]
常用聚合函數
  • Count
  • Sum
  • Avg
  • Max
  • Min
  • StdDev: 標準差（僅部分數據庫支持）
  • Variance: 方差（僅部分數據庫支持）

values

返回字典列表（鍵為字段名）。

# 獲取所有書籍的標題和作者
book_data = Book.objects.values('title', 'author__name')
# 結果：[{'title': 'Django 入門', 'author__name': '張三'}, ...]

values_list

# 獲取所有書籍標題（扁平列表）
titles = Book.objects.values_list('title', flat=True)
# 結果：['Django 入門', 'Python 編程', ...]

only

僅加載指定字段（其他字段訪問會觸發新查詢）。

# 只加載書名和作者（適合列表展示等場景）
books = Book.objects.only('title', 'author__name')

defer

延遲加載指定字段（與 only 相反）。

# 不加載大文本字段 content（適合不需要展示詳情的場景）
books = Book.objects.defer('content')

select_related

select_related：用于外鍵 / 一對一關系，通過 JOIN 一次性加載關聯對象（適用于 “單對象” 關聯）。

# 普通查詢（會產生 N+1 條 SQL：1 條查書籍，N 條查對應作者）
books = Book.objects.all()
for book in books:print(book.author.name)  # 每次訪問 author 都會觸發新查詢# 優化后（僅 1 條 SQL，通過 JOIN 加載書籍和關聯的作者）
books = Book.objects.select_related('author').all()
for book in books:print(book.author.name)  # 無額外查詢

prefetch_related

用于多對多 / 反向外鍵關系，通過單獨查詢關聯對象再在 Python 中關聯（適用于 “多對象” 關聯）。

# 優化多對多查詢（書籍與標簽）
books = Book.objects.prefetch_related('tags').all()
for book in books:print([tag.name for tag in book.tags.all()])  # 無額外查詢

# 加載書籍、作者及其所有作品
books = Book.objects.select_related('author').prefetch_related('author__books').all()

原始 SQL 查詢

raw

raw(sql, params=None)：執行原始 SQL 并返回模型實例

books = Book.objects.raw("SELECT * FROM myapp_book WHERE price > %s", [50])

extra()

附加 SQL 片段（不推薦，建議用 annotate 或 F/Q）

books = Book.objects.extra(where=["price > 50"])

QuerySet 基本特性

QuerySet 是 Django ORM 中用于與數據庫交互的核心對象，它代表數據庫中一組記錄的集合，支持鏈式操作和延遲執行。

延遲執行（Lazy Evaluation）

QuerySet 不會立即執行數據庫查詢，直到真正需要使用數據時才會觸發 SQL 執行。這是 QuerySet 最核心的特性之一。

# 定義 QuerySet（未執行查詢）
books = Book.objects.filter(author="張三")# 以下操作會觸發 SQL 執行：
print(books)  # 打印時
for book in books:  # 迭代時pass
list(books)  # 轉換為列表時
if books:  # 判斷布爾值時

可鏈式調用

# 鏈式調用：價格大于 50 且 2023 年出版的書，按價格降序
books = Book.objects.filter(price__gt=50).filter(publish_year=2023).order_by("-price")

不可變對象

QuerySet 是不可變的，每次鏈式調用都會返回一個新的 QuerySet，原 QuerySet 不會被修改：

qs1 = Book.objects.filter(author="張三")
qs2 = qs1.filter(price__gt=50)  # qs1 不變，qs2 是新的 QuerySet
復制 QuerySet

由于 QuerySet 是不可變的，可通過 all() 復制：

qs1 = Book.objects.filter(author="張三")
qs2 = qs1.all()  # 復制 qs1，后續操作不影響 qs1

QuerySet 與其他對象的區別

在這里插入圖片描述

更新數據

save

單個實例更新

# 1. 查詢實例
book = Book.objects.get(id=1)# 2. 修改字段
book.price = 65.99  # 漲價
book.stock -= 1  # 庫存減1# 3. 保存到數據庫
book.save()  # 執行 UPDATE 語句

update

# 所有張三的書漲價 10%
Book.objects.filter(author="張三").update(price=F("price") * 1.1)
# 注意：F() 用于引用字段本身，避免先查詢再計算的競態問題

bulk_update

# 1. 查詢需要更新的實例
books = Book.objects.filter(author="張三")# 2. 修改實例字段
for book in books:book.stock += 5  # 庫存各加5# 3. 批量更新（指定需要更新的字段）
Book.objects.bulk_update(books, ["stock"])

條件更新與 Case/When

from django.db.models import Case, When, IntegerField# 對不同書籍設置不同庫存
Book.objects.update(stock=Case(When(title__icontains="Django", then=100),  # Django 相關書籍庫存設為 100When(author="張三", then=50),  # 張三的書庫存設為 50default=0,  # 其他默認 0output_field=IntegerField())
)

刪除

book = Book.objects.get(id=1)
book.delete()  # 執行 DELETE 語句# 刪除所有庫存為 0 的書
Book.objects.filter(stock=0).delete()
  • 刪除操作不可逆，謹慎使用。
  • 若模型設置了 on_delete 關聯關系（如外鍵），刪除時會觸發對應的級聯行為（如 CASCADE 級聯刪除）。

其他操作

iterator

適合大數據量，減少內存占用（一次加載一批）

# 處理 100 萬條記錄，每次加載 1000 條
for book in Book.objects.iterator(chunk_size=1000):process(book)

refresh_from_db

刷新實例（從數據庫重新加載）

book = Book.objects.get(id=1)
# 其他操作可能修改了數據庫中的記錄...
book.refresh_from_db()  # 從數據庫重新加載最新數據

count

# 總書籍數量
total = Book.objects.count()# 張三的書籍數量
zhang_count = Book.objects.filter(author="張三").count()

exists

# 判斷是否有價格大于 100 的書
has_expensive = Book.objects.filter(price__gt=100).exists()  # 返回布爾值

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