django-3模型操作

from django.db import modelsclass Book(models.Model):title = models.CharField(max_length=200)  # 书名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)  # 价格stock = models.IntegerField(default=0)  # 库存，默认0def __str__(self):return self.title

创建对象

save

# 1. 创建实例
book = Book(title="Django 入门",author="张三",publish_date=date(2023, 1, 1),price=59.99,stock=100
)# 2. 保存到数据库
book.save()  # 执行 INSERT 语句

create

直接创建并保存，返回创建的实例：

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

bulk_create

高效创建多条记录（仅执行一次 SQL）：

books = [Book(title="Java 实战", author="王五", publish_date=date(2021, 3, 15), price=69.99, stock=30),Book(title="JavaScript 指南", author="赵六", publish_date=date(2023, 2, 20), price=55.50, stock=40)
]Book.objects.bulk_create(books)  # 批量插入

get_or_create

查询记录，若不存在则创建：

book, created = Book.objects.get_or_create(title="Django 入门",  # 查询条件defaults={  # 若不存在，新增时的其他字段"author": "张三","publish_date": date(2023, 1, 1),"price": 59.99,"stock": 100}
)
# created 是布尔值：True 表示新建，False 表示查询到已有记录

查询

基础查询

all

查询所有记录

all_books = Book.objects.all()

get

查询单条记录（必须匹配一条，否则报错）

book = Book.objects.get(id=1)  # 通过 ID 查询
book = Book.objects.get(title="Django 入门")  # 通过字段查询

filter

查询符合条件的多条记录

# 价格大于 50 的书
expensive_books = Book.objects.filter(price__gt=50)# 作者是张三且库存大于 0 的书
zhang_books = Book.objects.filter(author="张三", stock__gt=0)

exclude

# 排除价格小于等于 50 的书（即查询价格 >50 的书）
cheap_books = Book.objects.exclude(price__lte=50)

高级查询

条件表达式

• __gt：大于（price__gt=50 → 价格 >50）
• __lt：小于
• __gte：大于等于
• __lte：小于等于
• __contains：包含（模糊查询，区分大小写）
• __icontains：包含（不区分大小写）
• __in：在列表中（author__in=[“张三”, “李四”]）
• __range：在范围内（publish_date__range=(start_date, end_date)）
• __isnull：是否为 null（author__isnull=True）

# 书名包含 "Django" 的书（不区分大小写）
django_books = Book.objects.filter(title__icontains="django")# 2023 年出版的书
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查询

F() 表达式用于直接引用模型字段的值，允许在数据库层面进行字段间的比较或运算，而无需先将数据加载到 Python 内存中。

# 示例：查询库存大于销量的书籍（假设有 sales 字段）
books = Book.objects.filter(stock__gt=F('sales'))# 解释：直接在数据库中比较 stock 和 sales 字段，避免了 Python 层面的计算

字段运算

# 示例1：所有书籍涨价 10%
Book.objects.all().update(price=F('price') * 1.1)# 示例2：某本书库存减少 5
book = Book.objects.get(id=1)
book.stock = F('stock') - 5
book.save()# 注意：保存后需要刷新实例才能看到最新值（因为 F() 是数据库层面的操作）
book.refresh_from_db()  # 从数据库重新加载数据

跨关系使用

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：查询出版年份大于作者年龄的书籍（假设作者年龄与出版年份有逻辑关联）
books = Book.objects.filter(publish_year__gt=F('author__age'))

Q 查询

Q() 表达式用于构建复杂的查询条件，支持逻辑运算符（与、或、非），可以组合多个查询条件。

|

# 示例：查询价格大于 100 元 或 作者是 "张三" 的书籍
books = Book.objects.filter(Q(price__gt=100) | Q(author="张三")  # | 表示逻辑或
)

&

# 示例：查询价格大于 100 元 且 作者是 "张三" 的书籍
# 等价于 filter(price__gt=100, author="张三")，但 Q() 更灵活
books = Book.objects.filter(Q(price__gt=100) & Q(author="张三")  # & 表示逻辑与
)

~

# 示例：查询作者不是 "张三" 的书籍
books = Book.objects.filter(~Q(author="张三")  # ~ 表示逻辑非
)

嵌套使用

# 示例：查询（价格 >100 且 2023 年出版） 或 （作者是张三且库存 >0）的书籍
books = Book.objects.filter(Q(price__gt=100, publish_year=2023) | Q(author="张三") & Q(stock__gt=0)
)

# 等价于 Q(author="张三") & Q(price__gt=100)
books = Book.objects.filter(author="张三", Q(price__gt=100))

F () 与 Q () 结合使用

# 示例：查询（库存 > 销量 且 价格 > 50） 或 （作者是张三）的书籍
books = Book.objects.filter((Q(stock__gt=F('sales')) & Q(price__gt=50)) | Q(author="张三")
)

排序与限制

order_by

# 按价格升序（默认）
books_by_price = Book.objects.order_by("price")# 按价格降序（加负号）
books_by_price_desc = Book.objects.order_by("-price")

first / last

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

reverse

反转 QuerySet 顺序（需先排序）

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

切片

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

分组聚合

分组聚合（Group By + Aggregation）是处理统计分析类需求的强大工具，常用于计算分组数据的总和、平均值、数量等。

from django.db.models import Avg, Sum, Count# 平均价格
avg_price = Book.objects.aggregate(Avg("price"))  # {'price__avg': 58.33}# 总库存
total_stock = Book.objects.aggregate(Sum("stock"))  # {'stock__sum': 220}# 按作者分组，统计每个作者的书籍数量
author_book_count = Book.objects.values("author").annotate(Count("id"))
# 结果：[{'author': '张三', 'id__count': 1}, {'author': '李四', 'id__count': 1}, ...]

去重计数（distinct=True）

# 统计每个作者的不同出版社数量（假设有 publisher 字段）
result = Book.objects.values('author').annotate(publisher_count=Count('publisher', distinct=True)
)

对 DateTimeField 字段，可按年、月、日等粒度分组（需结合 Trunc 函数）：

from django.db.models.functions import TruncYear, TruncMonth# 按出版年份分组，统计每年出版的书籍数量
result = Book.objects.annotate(publish_year=TruncYear('publish_date')  # 提取年份
).values('publish_year').annotate(book_count=Count('id')
)# 按出版月份分组（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')
)

多个聚合值

# 按作者分组：统计书籍数量、平均价格、总库存
result = Book.objects.values('author').annotate(book_count=Count('id'),avg_price=Avg('price'),total_stock=Sum('stock')
)

多字段分组 + 过滤

# 按作者和出版年份分组，统计每组书籍数量
result = Book.objects.values('author', 'publish_year').annotate(book_count=Count('id')
).order_by('author', 'publish_year')  # 按分组字段排序# 结果格式：
# [
#   {'author': '张三', 'publish_year': 2023, 'book_count': 2},
#   {'author': '张三', 'publish_year': 2022, 'book_count': 1},
#   ...
# ]

子查询与聚合结合

# 子查询：统计每个作者的书籍数量
author_book_count = Book.objects.filter(author=OuterRef('pk')
).annotate(count=Count('id')
).values('count')# 主查询：查询所有作者，并附加其书籍数量
authors = Author.objects.annotate(book_count=Subquery(author_book_count[:1])  # 取子查询结果的第一条
)

分组后过滤（filter() 与 having 区别）

• filter()：在分组之前过滤数据（类似 SQL 的 WHERE）。
• annotate() 后再 filter()：在分组之后过滤（类似 SQL 的 HAVING）。

# 示例1：先过滤（2020年以后出版的书），再分组统计
result1 = Book.objects.filter(publish_year__gt=2020).values('author').annotate(book_count=Count('id')
)# 示例2：先分组，再过滤分组结果（只保留书籍数量 > 2 的作者）
result2 = Book.objects.values('author').annotate(book_count=Count('id')
).filter(book_count__gt=2)  # 此处 filter 等效于 HAVING book_count > 2

对关联模型（如外键、多对多）进行分组聚合时，需通过双下划线（__）关联字段。

class Author(models.Model):name = models.CharField(max_length=100)country = models.CharField(max_length=50)  # 作者所属国家class Book(models.Model):title = models.CharField(max_length=200)author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.CASCADE)  # 外键关联作者price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)

# 按作者的国家分组，统计每个国家的书籍总数和平均价格：
from django.db.models import Count, Avgresult = Book.objects.values('author__country').annotate(total_books=Count('id'),avg_book_price=Avg('price')
)# 结果格式：
# [
#   {'author__country': '中国', 'total_books': 10, 'avg_book_price': 55.5},
#   {'author__country': '美国', 'total_books': 8, 'avg_book_price': 62.3},
#   ...
# ]

常用聚合函数

• Count
• Sum
• Avg
• Max
• Min
• StdDev: 标准差（仅部分数据库支持）
• Variance: 方差（仅部分数据库支持）

values

返回字典列表（键为字段名）。

# 获取所有书籍的标题和作者
book_data = Book.objects.values('title', 'author__name')
# 结果：[{'title': 'Django 入门', 'author__name': '张三'}, ...]

values_list

# 获取所有书籍标题（扁平列表）
titles = Book.objects.values_list('title', flat=True)
# 结果：['Django 入门', 'Python 编程', ...]

only

仅加载指定字段（其他字段访问会触发新查询）。

# 只加载书名和作者（适合列表展示等场景）
books = Book.objects.only('title', 'author__name')

defer

延迟加载指定字段（与 only 相反）。

# 不加载大文本字段 content（适合不需要展示详情的场景）
books = Book.objects.defer('content')

select_related

select_related：用于外键 / 一对一关系，通过 JOIN 一次性加载关联对象（适用于 “单对象” 关联）。

# 普通查询（会产生 N+1 条 SQL：1 条查书籍，N 条查对应作者）
books = Book.objects.all()
for book in books:print(book.author.name)  # 每次访问 author 都会触发新查询# 优化后（仅 1 条 SQL，通过 JOIN 加载书籍和关联的作者）
books = Book.objects.select_related('author').all()
for book in books:print(book.author.name)  # 无额外查询

prefetch_related

用于多对多 / 反向外键关系，通过单独查询关联对象再在 Python 中关联（适用于 “多对象” 关联）。

# 优化多对多查询（书籍与标签）
books = Book.objects.prefetch_related('tags').all()
for book in books:print([tag.name for tag in book.tags.all()])  # 无额外查询

# 加载书籍、作者及其所有作品
books = Book.objects.select_related('author').prefetch_related('author__books').all()

原始 SQL 查询

raw

raw(sql, params=None)：执行原始 SQL 并返回模型实例

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

extra()

附加 SQL 片段（不推荐，建议用 annotate 或 F/Q）

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

QuerySet 基本特性

QuerySet 是 Django ORM 中用于与数据库交互的核心对象，它代表数据库中一组记录的集合，支持链式操作和延迟执行。

延迟执行（Lazy Evaluation）

QuerySet 不会立即执行数据库查询，直到真正需要使用数据时才会触发 SQL 执行。这是 QuerySet 最核心的特性之一。

# 定义 QuerySet（未执行查询）
books = Book.objects.filter(author="张三")# 以下操作会触发 SQL 执行：
print(books)  # 打印时
for book in books:  # 迭代时pass
list(books)  # 转换为列表时
if books:  # 判断布尔值时

可链式调用

# 链式调用：价格大于 50 且 2023 年出版的书，按价格降序
books = Book.objects.filter(price__gt=50).filter(publish_year=2023).order_by("-price")

不可变对象

QuerySet 是不可变的，每次链式调用都会返回一个新的 QuerySet，原 QuerySet 不会被修改：

qs1 = Book.objects.filter(author="张三")
qs2 = qs1.filter(price__gt=50)  # qs1 不变，qs2 是新的 QuerySet

复制 QuerySet

由于 QuerySet 是不可变的，可通过 all() 复制：

qs1 = Book.objects.filter(author="张三")
qs2 = qs1.all()  # 复制 qs1，后续操作不影响 qs1

QuerySet 与其他对象的区别

更新数据

save

单个实例更新

# 1. 查询实例
book = Book.objects.get(id=1)# 2. 修改字段
book.price = 65.99  # 涨价
book.stock -= 1  # 库存减1# 3. 保存到数据库
book.save()  # 执行 UPDATE 语句

update

# 所有张三的书涨价 10%
Book.objects.filter(author="张三").update(price=F("price") * 1.1)
# 注意：F() 用于引用字段本身，避免先查询再计算的竞态问题

bulk_update

# 1. 查询需要更新的实例
books = Book.objects.filter(author="张三")# 2. 修改实例字段
for book in books:book.stock += 5  # 库存各加5# 3. 批量更新（指定需要更新的字段）
Book.objects.bulk_update(books, ["stock"])

条件更新与 Case/When

from django.db.models import Case, When, IntegerField# 对不同书籍设置不同库存
Book.objects.update(stock=Case(When(title__icontains="Django", then=100),  # Django 相关书籍库存设为 100When(author="张三", then=50),  # 张三的书库存设为 50default=0,  # 其他默认 0output_field=IntegerField())
)

删除

book = Book.objects.get(id=1)
book.delete()  # 执行 DELETE 语句# 删除所有库存为 0 的书
Book.objects.filter(stock=0).delete()

• 删除操作不可逆，谨慎使用。
• 若模型设置了 on_delete 关联关系（如外键），删除时会触发对应的级联行为（如 CASCADE 级联删除）。

其他操作

iterator

适合大数据量，减少内存占用（一次加载一批）

# 处理 100 万条记录，每次加载 1000 条
for book in Book.objects.iterator(chunk_size=1000):process(book)

refresh_from_db

刷新实例（从数据库重新加载）

book = Book.objects.get(id=1)
# 其他操作可能修改了数据库中的记录...
book.refresh_from_db()  # 从数据库重新加载最新数据

count

# 总书籍数量
total = Book.objects.count()# 张三的书籍数量
zhang_count = Book.objects.filter(author="张三").count()

exists

# 判断是否有价格大于 100 的书
has_expensive = Book.objects.filter(price__gt=100).exists()  # 返回布尔值