Django–02模型與站點管理

Part 2: Models and the admin site
本教程承接Django–01的內容。我們將設置數據庫、創建你的第一個模型，并快速了解 Django 自動生成的管理站點。

前言

本系列博客內容全部在windows系統實現，本專欄以Django官方文檔為基礎，從零開始，對官方文檔翻譯+修改。例如，運行圖、效果圖添加，不好理解的地方詳細講解，適合0基礎學習。

它包含以下內容
Part 1: Requests and responses
Part 2: Models and the admin site
Part 3: Views and templates
Part 4: Forms and generic views
Part 5: Testing
Part 6: Static files
Part 7: Customizing the admin site
Part 8: Adding third-party packages

一、設置數據庫

1.1 參考文檔鏈接

https://docs.djangoproject.com/en/5.2/topics/install/#database-installation

1.2 默認設置

現在，打開mysite/settings.py。這是一個普通的 Python 模塊，其中包含表示 Django 設置的模塊級變量。

默認情況下，DATABASES配置使用 SQLite。如果你是數據庫新手，或者只是想嘗試 Django，這是最簡單的選擇。SQLite
已包含在 Python 中，因此你無需安裝其他任何東西來支持數據庫。但是，當開始你的第一個實際項目時，你可能希望使用更具可擴展性的數據庫（如
PostgreSQL），以避免日后切換數據庫帶來的麻煩。 如果你想使用其他數據庫，請查看相關細節以自定義并運行你的數據庫。
在編輯mysite/settings.py時，將TIME_ZONE設置為你的時區。中國北京設置為"Asia/Shanghai"
另外，注意文件頂部的INSTALLED_APPS設置。它包含了在這個 Django 實例中激活的所有 Django
應用的名稱。應用可以在多個項目中使用，你還可以打包并分發它們，供其他人在其項目中使用。

默認情況下，INSTALLED_APPS包含以下應用，所有這些應用都隨 Django 一起提供：

django.contrib.admin – 管理站點。你很快就會用到它。
django.contrib.auth – 認證系統。
django.contrib.contenttypes – 內容類型框架。
django.contrib.sessions – 會話框架。
django.contrib.messages – 消息框架。
django.contrib.staticfiles – 管理靜態文件的框架。

這些應用默認包含在內，是為了方便處理常見場景。

不過，這些應用中有些需要至少一個數據庫表才能使用，因此在使用它們之前，我們需要在數據庫中創建這些表。為此，運行以下命令：

py manage.py migrate

migrate命令會查看INSTALLED_APPS設置，并根據mysite/settings.py文件中的數據庫設置以及應用附帶的數據庫遷移文件（我們稍后會介紹），創建所有必要的數據庫表。你會看到它應用的每個遷移的相關消息。如果感興趣，可以運行數據庫的命令行客戶端，輸入\dt（PostgreSQL）、SHOW TABLES;（MariaDB、MySQL）、.tables（SQLite）或SELECT TABLE_NAME FROM USER_TABLES;（Oracle）來查看 Django 創建的表。

1.3 極簡主義者

如前所述，默認應用是為常見場景準備的，但并非所有人都需要它們。如果不需要其中任何一個或全部應用，可以在運行migrate之前，從INSTALLED_APPS中注釋或刪除相應的行。migrate命令只會為INSTALLED_APPS中的應用運行遷移。

二、創建模型

現在我們將定義模型 —— 本質上是你的數據庫布局，附帶額外的元數據。

2.1 設計理念

模型是關于數據的唯一、權威的信息來源。它包含你要存儲的數據的基本字段和行為。Django 遵循 DRY 原則（Don’t Repeat Yourself，即 “不要重復自己”）。目標是在一個地方定義數據模型，并從中自動派生其他內容。
這包括遷移 —— 與 Ruby On Rails 等框架不同，遷移完全源自你的模型文件，本質上是 Django 可以逐步執行的歷史記錄，用于將數據庫架構更新為與當前模型匹配的狀態。

在我們的投票應用中，我們將創建兩個模型：Question和Choice。Question包含一個問題文本和一個發布日期。Choice包含兩個字段：選項文本和投票計數。每個Choice都與一個Question相關聯。

這些概念由 Python 類表示。編輯polls/models.py文件，使其如下所示：

from django.db import modelsclass Question(models.Model):question_text = models.CharField(max_length=200)pub_date = models.DateTimeField("date published")class Choice(models.Model):question = models.ForeignKey(Question, on_delete=models.CASCADE)choice_text = models.CharField(max_length=200)votes = models.IntegerField(default=0)

這里，每個模型都由一個繼承自django.db.models.Model的類表示。每個模型都有多個類變量，每個類變量都代表模型中的一個數據庫字段。
每個字段由Field類的實例表示 —— 例如，CharField用于字符字段，DateTimeField用于日期時間字段。這告訴 Django 每個字段存儲的數據類型。
每個Field實例的名稱（例如question_text或pub_date）是字段的機器可讀名稱。你會在 Python 代碼中使用這個值，數據庫也會將其用作列名。
你可以為Field提供一個可選的第一個位置參數，指定一個人類可讀的名稱。它用于 Django 的一些自省部分，同時也起到文檔的作用。如果沒有提供這個字段，Django 將使用機器可讀的名稱。在這個例子中，我們只為Question.pub_date定義了人類可讀的名稱。對于該模型中的所有其他字段，字段的機器可讀名稱足以作為其人類可讀名稱。
有些Field類有必需的參數。例如，CharField要求你給它一個max_length。這不僅用于數據庫架構，還用于驗證，我們很快就會看到。
Field還可以有各種可選參數；在這種情況下，我們將votes的default值設置為 0。
最后，注意使用ForeignKey定義了一個關系。這告訴 Django 每個Choice都與一個Question相關聯。Django 支持所有常見的數據庫關系：多對一、多對多和一對一。

三、激活模型

那一小段模型代碼為 Django 提供了大量信息。有了它，Django 能夠：
為此應用程序創建數據庫架構 （ statements）。CREATE TABLE創建一個 Python 數據庫訪問 API，用于訪問對象Question和Choice。
但首先我們需要告訴我們的項目應用程序已安裝polls

3.1 設計理念

Django 應用是 “可插拔的”：你可以在多個項目中使用一個應用，并且可以分發應用，因為它們不必綁定到特定的 Django 安裝。

要將應用包含在我們的項目中，我們需要在INSTALLED_APPS設置中添加對其配置類的引用。PollsConfig類位于polls/apps.py文件中，因此其 dotted 路徑是’polls.apps.PollsConfig’。編輯mysite/settings.py文件，將該 dotted 路徑添加到INSTALLED_APPS設置中。修改后如下所示：
類似導包

現在 Django 知道要包含 “polls” 應用了。讓我們運行另一個命令：

py manage.py makemigrations polls

會看到下面的內容

1. 通過運行makemigmigrations，你告訴Django你已經對你的模型做了一些改變（在這個例子中，你已經做了一些新的），并且你想把這些改變作為遷移存儲起來。
2. 遷移是Django將更改存儲到模型（以及數據庫模式）的方式——它們是磁盤上的文件。 如果愿意，您可以閱讀新模型的遷移；它是文件polls/migrations/eee1_initial.py。
3. 別擔心，你不需要每次Django創建一個文件都去閱讀它們，但是如果你想手動調整Django的更改方式，它們被設計為可編輯的。

有一個命令可以為你運行遷移并自動管理數據庫架構 —— 那就是migrate，我們稍后會用到它 —— 但首先，讓我們看看這個遷移會運行什么 SQL。sqlmigrate命令接受遷移名稱并返回它們的 SQL：

py manage.py sqlmigrate polls 0001

請注意以下幾點：

1. 具體的輸出結果會因您所使用的數據庫而有所不同。上述示例是針對 PostgreSQL 系統生成的。
2. 表名會通過將應用程序名稱（“投票”）與模型問題及選項的首字母小寫形式相結合的方式自動生成。（您可以更改此設置。）
3. 主鍵（標識符）會自動添加。（您也可以對其進行更改。）
4. 按照慣例，Django會在外鍵字段名稱后加上“_id”（當然，您也可以對其進行修改）。
5. 外鍵關系通過“FOREIGNKEY”約束得以明確表示。無需擔心“可撤銷”部分的內容；它所表達的意思是… PostgreSQL在事務結束前不會強制執行外鍵約束。
6. 它會根據您所使用的數據庫進行定制，因此諸如自動遞增（MySQL）、大整數主鍵（默認生成且自動作為標識符，PostgreSQL）或整數主鍵自動遞增（SQLite）等特定于數據庫的字段類型都會自動為您處理好。對于字段名稱的引號使用方式也是如此——例如，使用雙引號或單引號。
7. “sqlmigrate”命令實際上并不會在您的數據庫上執行遷移操作——相反，它會將遷移內容打印到屏幕上，以便您能夠查看 Django認為需要執行的 SQL 語句。這對于檢查 Django 將要執行的操作非常有用，或者如果您有需要 SQL腳本來完成更改的數據庫管理員，它也非常適用。

如果您感興趣的話，還可以運行python manage.pycheck命令；此命令可檢查您的項目中是否存在任何問題，且無需進行遷移操作或修改數據庫。
現在，再次運行“遷移”操作，以便在您的數據庫中創建那些模型表：

py manage.py migrate

“migrate”命令會獲取所有尚未應用的遷移文件（Django 通過數據庫中一個名為“django migrations”的特殊表來記錄哪些遷移已應用）并將其應用于您的數據庫——本質上就是將您對模型所做的更改與數據庫中的架構進行同步。

遷移功能非常強大，能夠讓您在項目開發過程中根據需要不斷修改模型，而無需刪除現有的數據庫或表，然后重新創建新的——它專門用于在不丟失數據的情況下實時升級數據庫。

現在請記住進行模型更改的三個步驟指南：

1. 修改你的模型（在 models.py 文件中）。
2. 運行命令以針對這些更改創建遷移文件。

 python manage.py makemigrations

3. 運行“python manage.pymigrate”命令以將這些更改應用到數據庫中。

之所以會有專門的命令來執行和應用遷移操作，是因為您會將遷移操作提交到版本控制系統中，并將其與應用程序一同發布；這些遷移不僅能讓您的開發工作更加便捷，而且還能被其他開發人員使用，并在生產環境中發揮作用。

四、調用API

現在，讓我們進入交互式 Python shell，體驗一下 Django 提供的免費 API。要調用 Python shell，請使用以下命令：

py manage.py shell

進入 shell 后，探索數據庫 API：

我們使用這個命令而不是簡單地輸入 “python”，是因為manage.py會設置DJANGO_SETTINGS_MODULE環境變量，該變量為 Django 提供了 Python 導入路徑到你的mysite/settings.py文件。默認情況下，shell命令會自動導入你INSTALLED_APPS中的模型。

進入 shell 后，探索數據庫 API：

# 目前系統中還沒有問題。
>>> Question.objects.all()
<QuerySet []># 默認設置中啟用了時區支持，因此
# Django期望pub_date是一個帶tzinfo的datetime。使用timezone.now()
# 而不是datetime.datetime.now()，它會處理正確的時區。
>>> from django.utils import timezone
>>> q = Question(question_text="What's new?", pub_date=timezone.now())# 要將對象保存到數據庫中，必須顯式調用save()。
>>> q.save()# 現在它有了一個ID。
>>> q.id
1# 通過Python屬性訪問模型字段值。
>>> q.question_text
"What's new?"
>>> q.pub_date
datetime.datetime(2012, 2, 26, 13, 0, 0, 775217, tzinfo=datetime.timezone.utc)# 通過更改屬性值，然后調用save()來修改值。
>>> q.question_text = "What's up?"
>>> q.save()# objects.all()顯示數據庫中的所有問題。
>>> Question.objects.all()
<QuerySet [<Question: Question object (1)>]>

<Question: Question object (1)> 并不是這個對象的有用表示。讓我們通過編輯Question模型（在polls/models.py文件中）并為Question和Choice添加__str__()方法來修復這個問題：

# polls/models.py
from django.db import modelsclass Question(models.Model):# ...def __str__(self):return self.question_textclass Choice(models.Model):# ...def __str__(self):return self.choice_text

為模型添加__str__()方法非常重要，不僅是為了在處理交互式提示時方便自己，還因為對象的表示會在 Django 自動生成的管理界面中使用。

我們還可以為這個模型添加一個自定義方法：

# polls/models.py
import datetime
from django.db import models
from django.utils import timezoneclass Question(models.Model):# ...def was_published_recently(self):return self.pub_date >= timezone.now() - datetime.timedelta(days=1)

總而言之，把polls/models.py修改為下面的樣子

import datetimefrom django.db import models
from django.utils import timezoneclass Question(models.Model):question_text = models.CharField(max_length=200)pub_date = models.DateTimeField("date published")def __str__(self):return self.question_textdef was_published_recently(self):return self.pub_date >= timezone.now() - datetime.timedelta(days=1)class Choice(models.Model):question = models.ForeignKey(Question, on_delete=models.CASCADE)choice_text = models.CharField(max_length=200)votes = models.IntegerField(default=0)def __str__(self):return self.choice_text# Create your models here.

保存這些更改，然后通過運行python manage.py shell再次啟動新的 Python 交互式 shell：

# 確保我們添加的__str__()方法起作用了。
>>> Question.objects.all()
<QuerySet [<Question: What's up?>]># Django提供了豐富的數據庫查詢API，完全由
# 關鍵字參數驅動。
>>> Question.objects.filter(id=1)
<QuerySet [<Question: What's up?>]>
>>> Question.objects.filter(question_text__startswith="What")
<QuerySet [<Question: What's up?>]># 獲取今年發布的問題。
>>> from django.utils import timezone
>>> current_year = timezone.now().year
>>> Question.objects.get(pub_date__year=current_year)
<Question: What's up?># 請求一個不存在的ID，這會引發異常。
>>> Question.objects.get(id=2)
Traceback (most recent call last):...
DoesNotExist: Question matching query does not exist.# 通過主鍵查找是最常見的情況，所以Django為精確的主鍵查找提供了一個快捷方式。
# 以下等同于Question.objects.get(id=1)。
>>> Question.objects.get(pk=1)
<Question: What's up?># 確保我們的自定義方法起作用了。
>>> q = Question.objects.get(pk=1)
>>> q.was_published_recently()
True# 給這個問題添加幾個選項。create調用會構造一個新的
# Choice對象，執行INSERT語句，將選項添加到可用選項集中
# 并返回新的Choice對象。Django創建一個集合（定義為"choice_set"）來保存外鍵關系的"另一端"
# （例如，一個問題的選項），可以通過API訪問。
>>> q = Question.objects.get(pk=1)# 顯示相關對象集中的任何選項——目前還沒有。
>>> q.choice_set.all()
<QuerySet []># 創建三個選項。
>>> q.choice_set.create(choice_text="Not much", votes=0)
<Choice: Not much>
>>> q.choice_set.create(choice_text="The sky", votes=0)
<Choice: The sky>
>>> c = q.choice_set.create(choice_text="Just hacking again", votes=0)# Choice對象可以通過API訪問它們相關的Question對象。
>>> c.question
<Question: What's up?># 反之亦然：Question對象可以訪問Choice對象。
>>> q.choice_set.all()
<QuerySet [<Choice: Not much>, <Choice: The sky>, <Choice: Just hacking again>]>
>>> q.choice_set.count()
3# API可以根據需要自動跟蹤關系。
# 使用雙下劃線分隔關系。
# 這可以深入多個層級；沒有限制。
# 查找所有在今年發布的問題的選項
# （重用我們上面創建的'current_year'變量）。
>>> Choice.objects.filter(question__pub_date__year=current_year)
<QuerySet [<Choice: Not much>, <Choice: The sky>, <Choice: Just hacking again>]># 讓我們刪除其中一個選項。使用delete()方法。
>>> c = q.choice_set.filter(choice_text__startswith="Just hacking")
>>> c.delete()

五、介紹 Django 管理界面

5.1 設計理念

為員工或客戶生成用于添加、修改和刪除內容的管理站點是一項繁瑣的工作，不需要太多創造力。因此，Django 完全自動化了模型管理界面的創建。
Django 是在新聞編輯室環境中編寫的，“內容發布者” 和 “公共” 站點之間有明確的區分。站點管理員使用該系統添加新聞報道、事件、體育比分等，這些內容會顯示在公共站點上。Django 解決了為站點管理員創建統一內容編輯界面的問題。
管理界面并非為站點訪問者設計，而是為站點管理者設計的。

5.2 創建管理員用戶

首先，我們需要創建一個可以登錄管理站點的用戶。運行以下命令：

py manage.py createsuperuser

輸入你想要的用戶名并按回車。

Username: admin

然后會提示你輸入所需的電子郵件地址：

Email address: admin@example.com

最后一步是輸入你的密碼。系統會要求你輸入兩次密碼，第二次是為了確認第一次輸入的密碼。

Password: **********
Password (again): *********
Superuser created successfully.

現在，打開 Web 瀏覽器，訪問你本地域名的 “/admin/” 路徑 —— 例如，http://127.0.0.1:8000/admin/。你應該會看到管理界面的登錄屏幕：

5.3 進入管理站點

現在，嘗試使用你在前面步驟中創建的超級用戶賬戶登錄。你應該會看到 Django 管理索引頁面：

你應該會看到幾種可編輯的內容：組和用戶。它們由django.contrib.auth提供，這是 Django 附帶的認證框架。

5.4 讓投票應用在管理界面中可修改

但是我們的投票應用在哪里呢？它沒有顯示在管理索引頁面上。
只需要再做一件事：我們需要告訴管理界面Question對象有一個管理界面。為此，打開polls/admin.py文件，編輯它如下：

# polls/admin.py
from django.contrib import adminfrom .models import Questionadmin.site.register(Question)

5.5 探索免費的管理功能

現在我們已經注冊了Question，Django 知道它應該顯示在管理索引頁面上：

點擊 “Questions”。現在你在問題的 “更改列表” 頁面。這個頁面顯示數據庫中的所有問題，讓你可以選擇一個進行修改。這里有我們之前創建的 “What’s up?” 問題：

請注意以下幾點：

1. 表單是根據Question模型自動生成的。
2. 不同的模型字段類型（DateTimeField、CharField）對應相應的 HTML輸入控件。每種類型的字段都知道如何在 Django 管理界面中顯示自己。
3. 每個DateTimeField都有免費的 JavaScript快捷方式。日期有 “今天” 快捷方式和日歷彈窗，時間有 “現在” 快捷方式和一個方便的常用時間彈窗。
4. 頁面底部為你提供了幾個選項：

1.保存（Save）—— 保存更改并返回到該類型對象的更改列表頁面。
2. 保存并繼續編輯（Save and continue editing）—— 保存更改并重新加載該對象的管理頁面。 
3. 保存并添加另一個（Save and add another）——保存更改并加載該類型對象的新空白表單。
4. 刪除（Delete）—— 顯示刪除確認頁面。

如果 “Date published” 的值與你在教程 1 中創建問題的時間不匹配，可能是因為你忘記設置TIME_ZONE的正確值。更改它，重新加載頁面，檢查是否顯示正確的值。

通過點擊 “Today” 和 “Now” 快捷方式更改 “Date published”。然后點擊 “Save and continue editing”。然后點擊右上角的 “History”。你會看到一個頁面，列出通過 Django 管理界面對此對象所做的所有更改，包括更改的時間戳和做出更改的用戶名：