Django 数据模型

🗃️ Django ORM 的力量

Django的ORM（对象关系映射）让你可以使用Python类来定义数据模型，而无需编写SQL。模型是Django应用的核心。

什么是Django模型？

Django模型是Python类，它们：

映射到数据库表
定义表字段和数据类型
包含业务逻辑和方法
提供数据库查询的Pythonic接口

Django ORM 工作流程

Python 模型类

定义数据结构和行为

→

Django ORM

自动生成SQL

→

数据库表

存储实际数据

创建第一个模型

1

打开 models.py

在应用目录中编辑models.py文件：

# myapp/models.py
from django.db import models

# 在这里定义你的模型

2

定义模型类

创建一个简单的博客文章模型：

class Post(models.Model):
  title = models.CharField(max_length=200)
  content = models.TextField()
  created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
  updated_at = models.DateTimeField(auto_now=True)
  is_published = models.BooleanField(default=False)

  def __str__(self):
    return self.title

模型代码解释：
• title - 字符字段，最大长度200
• content - 文本字段，无长度限制
• created_at - 创建时自动设置时间
• updated_at - 每次保存时自动更新
• is_published - 布尔值，默认未发布
• __str__ - 定义对象的显示名称

常用字段类型

📝

CharField

短文本字段，必须指定max_length

title = models.CharField(max_length=100)

📄

TextField

长文本字段，适合文章内容等

content = models.TextField()

🔢

IntegerField

整数字段

age = models.IntegerField()

💰

DecimalField

十进制数字，适合金额等

price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)

✅

BooleanField

布尔值字段

is_active = models.BooleanField(default=True)

📅

DateTimeField

日期和时间字段

created = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

📧

EmailField

邮箱字段，自动验证格式

email = models.EmailField()

🔗

URLField

URL字段，自动验证格式

website = models.URLField()

字段常用参数

参数	说明	示例
`default`	字段默认值	`default=True`
`null`	是否允许数据库NULL值	`null=True`
`blank`	是否允许表单验证为空	`blank=True`
`choices`	可选值列表	`choices=STATUS_CHOICES`
`unique`	字段值是否唯一	`unique=True`
`verbose_name`	可读的字段名称	`verbose_name="标题"`
`help_text`	帮助文本	`help_text="请输入文章标题"`

模型关系

Django 支持三种主要关系类型

一对一

One-to-One

一对多

One-to-Many

多对多

Many-to-Many

一对一关系

一个模型实例关联另一个模型的一个实例

class UserProfile(models.Model):
user = models.OneToOneField(User, on_delete=models.CASCADE)
bio = models.TextField()

使用场景： 用户扩展信息、配置信息等

一对多关系

一个模型实例关联多个另一个模型的实例

class Comment(models.Model):
post = models.ForeignKey(Post, on_delete=models.CASCADE)
content = models.TextField()

使用场景： 博客文章和评论、订单和商品等

多对多关系

一个模型实例关联多个另一个模型的实例，反之亦然

class Article(models.Model):
tags = models.ManyToManyField(Tag)
title = models.CharField(max_length=200)

使用场景： 文章和标签、学生和课程等

on_delete 参数详解

选项	说明	使用场景
`CASCADE`	级联删除，关联对象一并删除	评论随文章删除
`PROTECT`	保护模式，阻止删除操作	有订单的用户不能删除
`SET_NULL`	设置为NULL，需要null=True	文章作者离职，文章保留
`SET_DEFAULT`	设置为默认值	设置默认分类
`SET()`	设置为指定值	自定义设置逻辑
`DO_NOTHING`	什么也不做（不推荐）	数据库级别约束

完整模型示例

# myapp/models.py
from django.db import models
from django.contrib.auth.models import User

class Category(models.Model):
  name = models.CharField(max_length=100, unique=True)
  description = models.TextField(blank=True)

  class Meta:
    verbose_name = "分类"
    verbose_name_plural = "分类"
    ordering = ['name']

  def __str__(self):
    return self.name

class Tag(models.Model):
  name = models.CharField(max_length=50, unique=True)

  def __str__(self):
    return self.name

class Post(models.Model):
  STATUS_CHOICES = [
    ('draft', '草稿'),
    ('published', '已发布'),
    ('archived', '已归档'),
  ]

  title = models.CharField(max_length=200, verbose_name="标题")
  content = models.TextField(verbose_name="内容")
  author = models.ForeignKey(User, on_delete=models.CASCADE, verbose_name="作者")
  category = models.ForeignKey(Category, on_delete=models.SET_NULL, null=True, blank=True)
  tags = models.ManyToManyField(Tag, blank=True)
  status = models.CharField(max_length=20, choices=STATUS_CHOICES, default='draft')
  created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
  updated_at = models.DateTimeField(auto_now=True)
  published_at = models.DateTimeField(null=True, blank=True)

  class Meta:
    verbose_name = "文章"
    verbose_name_plural = "文章"
    ordering = ['-created_at']
    indexes = [
      models.Index(fields=['status', 'created_at']),
    ]

  def __str__(self):
    return self.title

  def publish(self):
    self.status = 'published'
    self.published_at = timezone.now()
    self.save()

  def is_recent(self):
    return self.created_at >= timezone.now() - timedelta(days=7)

示例代码分析：
• Category模型 - 文章分类，包含名称和描述
• Tag模型 - 文章标签，多对多关系
• Post模型 - 核心文章模型，包含：
  • 状态选择字段（choices）
• Meta类 - 模型元数据配置
  • 数据库索引优化
• 自定义方法 - 业务逻辑封装
  • publish() - 发布文章
  • is_recent() - 检查是否最近创建

模型元数据 (Meta)

📋 Meta 类常用选项

Meta类用于定义模型的元数据，控制模型在数据库和admin中的行为。

选项	说明	示例
`db_table`	自定义数据库表名	`db_table = 'blog_posts'`
`ordering`	默认排序规则	`ordering = ['-created_at']`
`verbose_name`	单数可读名称	`verbose_name = "文章"`
`verbose_name_plural`	复数可读名称	`verbose_name_plural = "文章"`
`unique_together`	联合唯一约束	`unique_together = ['user', 'post']`
`indexes`	数据库索引	`indexes = [models.Index(fields=['status'])]`
`constraints`	数据库约束	`constraints = [models.CheckConstraint(...)]`
`default_related_name`	默认反向关系名称	`default_related_name = 'posts'`

数据库迁移

迁移工作流程

1

创建迁移文件

检测模型变更并生成迁移文件：

$ python manage.py makemigrations

↓

2

查看迁移SQL

可选：查看将要执行的SQL语句：

$ python manage.py sqlmigrate myapp 0001

↓

3

应用迁移

执行迁移，创建或修改数据库表：

$ python manage.py migrate

迁移文件示例

0001_initial.py

初始迁移，创建所有模型表

# myapp/migrations/0001_initial.py
from django.db import migrations, models

class Migration(migrations.Migration):
  initial = True
  dependencies = []
  operations = [
    migrations.CreateModel(
      name='Post',
      fields=[...],
    ),
  ]

ORM 查询示例

🔍 常用查询操作

Django ORM 提供了丰富的查询API，让你可以使用Python语法操作数据库。

基础查询

# 获取所有对象
posts = Post.objects.all()

# 获取单个对象
post = Post.objects.get(id=1)

# 过滤查询
published_posts = Post.objects.filter(status='published')

# 排除查询
drafts = Post.objects.exclude(status='published')

高级查询

# 关联查询
user_posts = Post.objects.filter(author__username='john')

# 排序和切片
recent_posts = Post.objects.order_by('-created_at')[:5]

# 聚合查询
from django.db.models import Count
post_count = Post.objects.aggregate(Count('id'))

查询性能优化

# 避免 N+1 查询问题
# 不好的写法
posts = Post.objects.all()
for post in posts:
print(post.author.username) # 每次循环都会查询数据库

# 好的写法 - 使用 select_related
posts = Post.objects.select_related('author').all()
for post in posts:
print(post.author.username) # 只查询一次数据库

# 多对多关系使用 prefetch_related
posts = Post.objects.prefetch_related('tags').all()

模型设计最佳实践

✅ 应该做的

使用有意义的字段名 - 避免使用缩写
设置适当的verbose_name - 便于admin显示
定义__str__方法 - 便于调试和显示
使用choices代替魔法数字 - 提高可读性
添加数据库索引 - 优化查询性能
使用select_related/prefetch_related - 避免N+1查询
编写模型方法 - 封装业务逻辑

❌ 避免做的

避免过宽的表 - 字段过多影响性能
不要忽略on_delete - 必须指定删除行为
避免过度规范化 - 平衡性能和可维护性
不要硬编码ID - 使用get_or_create等
避免在循环中保存 - 使用bulk_create
不要忘记迁移 - 模型变更后及时迁移
避免长文本索引 - 影响性能

🔒 数据验证规则

在模型层面确保数据完整性：

使用unique=True确保字段唯一性
设置适当的max_length限制
使用choices限制可选值
通过模型clean()方法实现复杂验证
使用数据库约束（unique_together, constraints）

交互式模型构建器

🎯 尝试构建你的模型

选择字段类型和参数，实时生成模型代码：

模型名称

字段类型

字段名称

参数

null=True

blank=True

生成的模型代码：

from django.db import models

class MyModel(models.Model):
  title = models.CharField(max_length=200)

  def __str__(self):
    return self.title

下一步学习

👁️

Admin 后台

学习如何注册模型到Django管理后台

学习Admin

🔍

视图和模板

掌握如何在视图中使用模型数据

学习视图

🧪

模型测试

学习如何为模型编写测试用例

学习测试

django教程