零、本讲学习目标

1. 掌握模型的定义
2. 掌握创建数据表的命令
3. 掌握数据迁移的命令

一、课程导入

（一）复习

1. 视图
2. 模板
3. 路由
4. 路由分发

（二）ORM

ORM (Object Relation Mapping) 框架是一种程序技术，用于实现面向对象编程语言中不同类型系统的数据之间的转换。从效果上说，它创建了一个可在编程语言中使用的“虚拟对象数据库”，通过对虚拟对象数据库的操作从而实现对目标数据库的操作，虚拟对象数据库与目标数据库是相互对应的。

二、新课讲授

在【Django讲课笔记05】里，我们已设计了项目babies的数据结构，用户信息表是由Django内置用户管理功能定义，除此之外，项目还需要定义商品信息表、商品类别表、购物车信息表和订单信息表。我们将商品信息表和商品类别表定义在项目应用commodity的models.py；购物车信息表和订单信息表定义在项目应用shopper的models.py。

（一）commodity应用的模型定义

打开项目应用commodity的models.py文件，在文件中定义模型Types和CommodityInfos，它们以类的形式表示，并且继承父类Model，详细的定义过程如下：

from django.db import modelsclass Types(models.Model):id = models.AutoField(primary_key=True)firsts = models.CharField('一级类型', max_length=100)seconds = models.CharField('二级类型', max_length=100)def __str__(self):return str(self.id)class Meta:verbose_name = '商品类型'verbose_name_plural = '商品类型'class CommodityInfos(models.Model):id = models.AutoField(primary_key=True)name = models.CharField('商品名称', max_length=100)sezes = models.CharField('颜色规格', max_length=100)types = models.CharField('商品类型', max_length=100)price = models.FloatField('商品价格')discount = models.FloatField('折后价格')stock = models.IntegerField('存货数量')sold = models.IntegerField('已售数量')likes = models.IntegerField('收藏数量')created = models.DateField('上架日期', auto_now_add=True)img = models.FileField('商品主图', upload_to=r'imgs')details = models.FileField('商品介绍', upload_to=r'details')def __str__(self):return str(self.id)class Meta:verbose_name = '商品信息'verbose_name_plural = '商品信息'

（二）shopper应用的模型定义

打开项目应用shopper的models.py文件，在文件中定义模型CartInfos和OrderInfos，模型的定义过程与模型Types和CommodityInfos相似，如下所示：

from django.db import modelsSTATE = (('待支付', '待支付'),('已支付', '已支付'),('发货中', '发货中'),('已签收', '已签收'),('退货中', '退货中'),
)class CartInfos(models.Model):id = models.AutoField(primary_key=True)quantity = models.IntegerField('购买数量')commodityInfos_id = models.IntegerField('商品ID')user_id = models.IntegerField('用户ID')def __str__(self):return str(self.id)class Meta:verbose_name = '购物车'verbose_name_plural = '购物车'class OrderInfos(models.Model):id = models.AutoField(primary_key=True)price = models.FloatField('订单总价')created = models.DateField('创建时间', auto_now_add=True)user_id = models.IntegerField('用户ID')state = models.CharField('订单状态', max_length=20, choices=STATE)def __str__(self):return str(self.id)class Meta:verbose_name = '订单信息'verbose_name_plural = '订单信息'

（三）模型定义说明

1、模型定义

（1）定义模型字段

每个模型字段对应数据表的某个表字段，字段以 aa= models.bb(cc) 格式表示，比如id = models.AutoField(primary_key=True)，其中id为模型字段名称，它与数据表的表字段相互对应；models.AutoField是设置字段的数据类型，常用类型有整型、字符型或浮点型等；primary_key=True 是设置字段属性，例如字段是否为表主键、限制内容长度、设置默认值等。

在实际开发中，我们需要定义不同的字段类型来满足各种开发需求，因此 Django 划分了多种字段类型，在源码目录 django\db\models\fields 的__init__.py 和 files.py 文件里找到各种模型字段，说明如下：

• AutoField：自增长类型，数据表的字段类型为整数，长度为 11 位。
• BigAutoField：自增长类型，数据表的字段类型为 bigint，长度为 20 位。
• CharField：字符类型。
• BooleanField：布尔类型。
• CommaSeparatedIntegerField：用逗号分隔的整数类型。
• DateField：日期（Date）类型。
• DateTimeField：日期时间（Datetime）类型。
• Decimal：十进制小数类型。
• EmailField：字符类型，存储邮箱格式的字符串。
• FloatField：浮点数类型，数据表的字段类型变成 Double 类型。
• IntegerField：整数类型，数据表的字段类型为 11 位的整数。
• BigIntegerField：长整数类型。
• IPAddressField：字符类型，存储 Ipv4 地址的字符串。
• GenericIPAddressField：字符类型，存储 Ipv4 和 Ipv6 地址的字符串。
• NullBooleanField：允许为空的布尔类型。
• PositiveIntegerFiel：正整数的整数类型。
• PositiveSmallIntegerField：小正整数类型，取值范围为 0~32767。
• SlugField：字符类型，包含字母、数字、下画线和连字符的字符串。
• SmallIntegerField：小整数类型，取值范围为-32,768~+32,767。
• TextField：长文本类型。
• TimeField：时间类型，显示时分秒 HH:MM[:ss[.uuuuuu]]。
• URLField：字符类型，存储路由格式的字符串。
• BinaryField：二进制数据类型。
• FileField：字符类型，存储文件路径的字符串。
• ImageField：字符类型，存储图片路径的字符串。
• FilePathField：字符类型，从特定的文件目录选择某个文件。

（2）字段公共属性

• verbose_name：默认为 None，在 Admin 站点管理设置字段的显示名称。
• primary_key：默认为 False，若为 True，则将字段设置成主键。
• max_length：默认为 None，设置字段的最大长度。
• unique：默认为 False，若为 True，则设置字段的唯一属性。
• blank：默认为 False，若为 True，则字段允许为空值，数据库将存储空字符串。
• null：默认为 False，若为 True，则字段允许为空值，数据库表现为 NULL。
• db_index：默认为 False，若为 True，则以此字段来创建数据库索引。
• default：默认为 NOT_PROVIDED 对象，设置字段的默认值。
• editable：默认为 True，允许字段可编辑，用于设置 Admin 的新增数据的字段。
• serialize：默认为 True，允许字段序列化，可将数据转化为 JSON 格式。
• unique_for_date：默认为 None，设置日期字段的唯一性。
• unique_for_month：默认为 None，设置日期字段月份的唯一性。
• unique_for_year：默认为 None，设置日期字段年份的唯一性。
• choices：默认为空列表，设置字段的可选值。
• help_text：默认为空字符串，用于设置表单的提示信息。
• db_column：默认为 None，设置数据表的列名称，若不设置，则将字段名作为数据表的列名。
• db_tablespace：默认为 None，如果字段已创建索引，那么数据库的表空间名称将作为该字段的索引名。注意：部分数据库不支持表空间。
• auto_created：默认为False，若为True，则自动创建字段，用于一对一的关系模型。
• validators：默认为空列表，设置字段内容的验证函数。
• error_messages：默认为 None，设置错误提示。

2、重写__str__()

重写函数__str__()，这是设置模型的返回值，默认情况下，返回值为模型名+主键。 函数__str__可用于外键查询，比如模型A设有外键字段F，外键字段F关联模型B，当查询模型A时，外键字段 F会将模型B的函数__str__返回值作为字段内容。 需要注意的是，函数__str__只允许返回字符类型的字段，如果字段是整型或日期类型的，就必须使用 Python 的str()函数将其转化成字符类型。

3、重写Meta选项

重写Meta选项，这是设置模型的常用属性，一共设有19个属性，每个属性的说明如下：

1. abstract：若设为 True，则该模型为抽象模型，不会在数据库里创建数据表。
2. app_label：属性值为字符串，将模型设置为指定的项目应用，比如将index 的models.py定义的模型A指定到其他App里。
3. db_table：属性值为字符串，设置模型所对应的数据表名称。
4. db_tablespace：属性值为字符串，设置模型所使用数据库的表空间。
5. get_latest_by：属性值为字符串或列表，设置模型数据的排序方式。
6. managed：默认值为True，支持 Django 命令执行数据迁移；若为 False，则不支持数据迁移功能。
7. order_with_respect_to：属性值为字符串，用于多对多的模型关系，指向某个关联模型的名称，并且模型名称必须为英文小写。比如模型A和模型B，模型A的一条数据对应模型B的多条数据，两个模型关联后，当查询模型 A的某条数据时，可使用 get_b_order()和 set_b_order()来获取模型 B 的关联数据，这两个方法名称的b为模型名称小写，此外get_next_in_order()和get_previous_in_order()可以获取当前数据的下一条和上一条的数据对象。
8. ordering：属性值为列表，将模型数据以某个字段进行排序。
9. permissions：属性值为元组，设置模型的访问权限，默认设置添加、删除和修改的权限。
10. proxy：若设为 True，则为模型创建代理模型，即克隆一个与模型 A 相同的模型B。
11. required_db_features ： 属性值为列表， 声明模型依赖的数据库功能。比如 [‘gis_enabled’]，表示模型依赖 GIS 功能。
12. required_db_vendor：属性值为列表，声明模型支持的数据库，默认支持 SQLite、 PostgreSQL，MySQL 和 Oracle。
13. select_on_save：数据新增修改算法，通常无须设置此属性，默认值为 False。
14. indexes：属性值为列表，定义数据表的索引列表。
15. unique_together：属性值为元组，多个字段的联合唯一，等于数据库的联合约束。
16. verbose_name：属性值为字符串，设置模型直观可读的名称并以单数形式表示。
17. verbose_name_plural：与 verbose_name 相同，以复数形式表示。
18. label：只读属性，属性值为 app_label.object_name，如index的模型 PersonInfo，值为 index.PersonInfo。
19. label_lower：与label相同，但其值为字母小写，如 index.personinfo。

（四）数据迁移创建数据表

数据迁移是将项目里定义的模型生成相应的数据表，首次在项目里定义模型时，项目所配置的数据库里并没有创建任何数据表，想要通过模型创建数据表，可使用 Django 的操作指令完成创建过程。以项目babies为例，在配置文件 settings.py 的 DATABASES 属性配置 MySQL 数据库连接信息，连接本地的 MySQL数据库系统。

1、使用终端命令生成数据迁移文件

• 执行命令：python manage.py makemigrations
  
• 查看在两个应用中生成的数据迁移文件 - 0001_initial.py
  
• 查看commodity/migrations/0001_initial.py

# Generated by Django 3.2.8 on 2021-11-09 02:13from django.db import migrations, modelsclass Migration(migrations.Migration):initial = Truedependencies = []operations = [migrations.CreateModel(name='CommodityInfos',fields=[('id', models.AutoField(primary_key=True, serialize=False)),('name', models.CharField(max_length=100, verbose_name='商品名称')),('sezes', models.CharField(max_length=100, verbose_name='颜色规格')),('types', models.CharField(max_length=100, verbose_name='商品类型')),('price', models.FloatField(verbose_name='商品价格')),('discount', models.FloatField(verbose_name='折后价格')),('stock', models.IntegerField(verbose_name='存货数量')),('sold', models.IntegerField(verbose_name='已售数量')),('likes', models.IntegerField(verbose_name='收藏数量')),('created', models.DateField(auto_now_add=True, verbose_name='上架日期')),('img', models.FileField(upload_to='imgs', verbose_name='商品主图')),('details', models.FileField(upload_to='details', verbose_name='商品介绍')),],options={'verbose_name': '商品信息','verbose_name_plural': '商品信息',},),migrations.CreateModel(name='Types',fields=[('id', models.AutoField(primary_key=True, serialize=False)),('firsts', models.CharField(max_length=100, verbose_name='一级类型')),('seconds', models.CharField(max_length=100, verbose_name='二级类型')),],options={'verbose_name': '商品类型','verbose_name_plural': '商品类型',},),]

• 查看shopper\migrations\0001_initial.py

# Generated by Django 3.2.8 on 2021-11-09 02:13from django.db import migrations, modelsclass Migration(migrations.Migration):initial = Truedependencies = []operations = [migrations.CreateModel(name='CartInfos',fields=[('id', models.AutoField(primary_key=True, serialize=False)),('quantity', models.IntegerField(verbose_name='购买数量')),('commodityInfos_id', models.IntegerField(verbose_name='商品ID')),('user_id', models.IntegerField(verbose_name='用户ID')),],options={'verbose_name': '购物车','verbose_name_plural': '购物车',},),migrations.CreateModel(name='OrderInfos',fields=[('id', models.AutoField(primary_key=True, serialize=False)),('price', models.FloatField(verbose_name='订单总价')),('created', models.DateField(auto_now_add=True, verbose_name='创建时间')),('user_id', models.IntegerField(verbose_name='用户ID')),('state', models.CharField(choices=[('待支付', '待支付'), ('已支付', '已支付'), ('发货中', '发货中'), ('已签收', '已签收'), ('退货中', '退货中')], max_length=20, verbose_name='订单状态')),],options={'verbose_name': '订单信息','verbose_name_plural': '订单信息',},),]

• 暂时不处理警告信息（应该知道如何处理，就是那个斜杠放在总路由还是子路由的问题）
  

2、使用终端命令进行数据迁移生成数据表

• 0001_initial.py文件将models.py定义的模型生成数据表的脚本代码，该文件的脚本代码可被migrate指令执行，migrate指令会根据脚本代码的内容在数据库里创建相应的数据表，只要在PyCharm的Terminal窗口下输入migrate指令即可完成数据表的创建。
• 执行命令：python manage.py migrate
  
• 在Navicat里打开babies数据库，查看刚才迁移生成的数据表
  
• 查看commodity_types表结构
  
• 查看commodity_commodityinfos表结构
  
• 查看shopper_cartinfos表结构
  
• 查看shopper_orderinfos表结构
  

3、数据迁移小结

• makemigrations和migrate可以完成新建模型和生成数据表的作用，创建后，也可以修改模型后再次使用这两条命令，但新增加的字段只能将null和blank设置为True或者设置default也可以。
• 另外，也可以单独执行指定的模型文件。如：migrate 指令还可以单独执行某个 .py 文件，首次在项目中使用 migrate 指令时，Django 会默认创建内置功能的数据表，如果只想执行项目应用 commodity 的 migrations 文件夹的某个 .py 文件，那么可以在 migrate 指令里指定文件名，指令如下：python manage.py migrate commodity 0001_initial （应该事先删除babies数据里的commodity_types表和commodity_commodityinfos表，还要删除django_migrations表里涉及到commodity的记录）
  
• 再执行一次这个命令，会提示“无迁移可应用”
  在 migrate 指令末端设置项目应用名称 commodity 和 migrations 文件夹的0001_initial文件名，三者（migrate指令、项目应用名称 commodity 和 0001_initial 文件名）之间使用空格隔开即可，指令执行完成后，数据库只有数据表django_migrations、 commodity_types 和commodity_commodityinfos。

（五）数据的导入与导出

1、准备测试数据

• 在商品类型表里添加4条记录
  

2、使用dumpdata导出数据

（1）导出全部数据

• 在终端执行命令：python manage.py dumpdata > data.json
  
• 查看导出全部数据的文件 - data.json
  

（2）导出某个应用的全部数据

• 在终端执行命令：python manage.py dumpdata commodity > commodity_data.json
  
• 查看导出commodity应用的全部数据的文件 - commodity_data.json
  

（3）导出应用里某个模型的全部数据

• 在终端执行命令：python manage.py dumpdata commodity.Types > commodity_types_data.json
  

（4）json数据文件乱码问题

• 用UTF8编码打开就会出现中文乱码
  
• 用GBK编码打开就能正常显示中文
  

3、使用loaddata命令导入数据

• 先清空commodity_types表里的记录
  
• 在终端执行命令：python manage.py loaddata commodity_types_data.json
  
• 错误提示：由于json文件是GBK编码的，不能正常导入，必须将编码改成UTF8才能正常导入
  
• 再次导入数据，错误提示：采用UTF-8-BOM编码数据也不能导入
  
• BOM——Byte Order Mark，就是字节序标记
• 参看博文《UTF-8有BOM和无BOM的区别》
• 采用UTF-8编码保存数据文件
  
• 再次导入数据文件，成功导入
  
• 查看commodity_types表记录
  

4、数据迁移编码问题小结

• 使用Django的数据迁移可能会遇到许多问题，遇到问题时请查阅相关资料，也可以使用数据库的其他工具对数据进行迁移。
• PyCharm的编码设置
  
• 如何利用PyCharm将原本是GBK的json数据文件转换成不带BOM的UTF-8编码
  
• 注意：单击的是【Convert】按钮，而不是【Reload】按钮

三、课堂小结

1. 重点掌握模型的定义
2. 掌握命令makemigrations和migrate
3. 掌握命令dumpdata和loaddata

四、课后作业

1. 完成本讲模型定义并使用命令创建数据表
2. 练习数据迁移命令
3. 练习导入和导出数据

五、拓展内容

1. Django数据迁移
   https://code.ziqiangxuetang.com/django/django-data-migration.html
2. MySQL数据迁移
   https://www.cnblogs.com/weibanggang/p/11568319.html

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