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。

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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）

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二、创建一个简单的模型

# models.py
from 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

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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

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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)

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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)

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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'

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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}"

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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

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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

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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

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参考资料

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