[Python] Django的ORM與模型建立

  物件關聯對映(Object Relational Mapping，簡稱ORM)，幫助我們能以物件導向的方式操作資料庫，如此能更簡潔、直覺地讀取資料，在換資料庫時，也能省去因為資料庫語言的不同而造成的問題，ORM會幫我們處理轉換，這大概是最好的優點。


  先來看一下相關名詞的對應：

  在ORM中，類別相當於資料庫裡的表，物件則是指每列紀錄，屬性則是各字段。

  在Django中，我們建立一個新的app時，產生的資料夾內會有一個model.py檔，這個檔案預設就是要讓我們來建立ORM Class用的。

  在model.py裡要寫的是像底下這樣的程式碼：

from django.db import models

class Greeting(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=50)
    message = models.CharField(max_length=200)
    timestamp = models.DateField(auto_now=True)
    ...
    class Meta:
        db_table = ...
        ...

  在上例，就像是建立了一個叫做app_greeting的表 ( [應用名_類別名] )，表裡有name、message、timestamp這三個欄位。

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Meta類別：

  每個繼承自 django.db.models.Model類別都有Meta子類別，可定義模型中繼資料，例如資料表名、資料預設排序方式等。

屬性	解釋
db_table	表名
ordering	設定預設排序欄位，可設定多個欄位，預設為升冪，降冪排序在欄位名前面加負號就可
verbose_name	表的別名備註
verbose_name_plural	Verbose name複數
abstract	是否為抽象類別
permissions	設置額外權限用，2-tuples (permission_code, human_readable_permission_name)
managed	定義manage.py命令列工具是否管理本模型 (預設是True)
unique_together	用來設定不重複的欄位組合
app_label	定義本類別所屬的應用
db_tablespace	對應表格空間名稱，表格空間的概念只存在在某些資料庫中，如Oracle

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欄位類型：

欄位類型	解釋
AutoField	自動遞增的整數欄位，通常用作資料表的主鍵。
BigAutoField	同AutoField，但能容更大的值(64-bit)
BooleanField	布林值(預設值是None)
PositiveSmallIntegerField	0 ~ 32767
SmallIntegerField	-32768 ~ 32767
PositiveIntegerField	0 ~ 2147483647
IntegerField	-2147483648 ~ 2147483647
BigIntegerField	-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
CharField	相當於varchar (使用max_length指定最大長度)
TextField	相當於longtext
DateField	年月日 (auto_now_add：當物件第一次被建立時將該欄位的值設定為目前時間；auto_now：當物件被儲存時將該欄位的值設定為目前時間)
DateTimeField	年月日時分秒
DurationField	一段時間 (int, 用Python的timedelta類型建置)
FloatField	浮點數欄位
DecimalField	表示小數用，需導入參數max_digits：總位數(不含小數點和符號)、decimal_places：小數位數
EmailField	帶有檢查Email合法性的CharField
ImageField	類似FileField，同時驗證上船物件是否是一個合法圖片。設定height_field、width_field將會按此高度寬度規格來存圖片
FileField	檔案上傳欄位，upload_to可指定上傳路徑
FilePathField	檔案路徑欄位
URLField	儲存URL
UUIDField	儲存UUID
GenericIPAddressField	IPv4或IPv6 address

欄位參數：

  - 所有字段都具有的參數：

參數	解釋
db_column	重新為欄位命名
primary_key	是否為主鍵
verbose_name	字段的別名或備註
unique	字段值在表中必須唯一
null	資料庫中可否為空
blank	表單欄位可否為空 (blank=True時null也一定要為True)
db_index	設定為索引參數
help_text	在表單中顯示幫助訊息
editable	用戶可否編輯 (該field不會出現在admin或任何ModelForm)

  - 關係型字段的參數：
    1. related_name：主物件找到副物件的別名。

# Account和Contact是1:N關係
# 在Contact中有 account = models.ForeignKey(Account)
a1 = Account(user="Rose")
c1 = Contact(account = a1, mobile="1234")
print(a1.contact_set)  # 預設會是 xxx_set，若在Contact設定裡加入relate_name="yyy"，則可以就用a1.yyy就行

    2. on_delete：表示當關聯模型被刪除時要做什麼動作
        有六種設定：
            (1) models.CASCADE：一起刪除
            (2) models.PROTECT：阻止刪除，並報 ProtectedError
            (3) models.SET_NULL：設置成null (此欄要為null=True, blank=True)
            (4) models.DEFAULT：設置成default值  (此欄要有 default=?)
            (5) models.DO_NOTHING：什麼也不做
            (6) models.SET：自定義一個對應的實體

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表格的關係操作：

    1. one-to-one：models.OneToOneField()
    2. foreign key (one-to-many)：models.ForeignKey()
    3. many-to-many：models.ManyToManyField()

範例：
1. 老師與助教 (1:1)：

class Teacher(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30, db_index=True)
    intro = models.CharField(max_length=300, null=True, blank=True)
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name="創建時間")
    updated_at = models.DateTimeField(auto_now=True, verbose_name="更新時間")

class TeacherAssistant(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30, db_index=True)
    teacher = models.OneToOneField(Teacher, null=True, blank=True, on_delete=models.SET_NULL)
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name="創建時間")
    updated_at = models.DateTimeField(auto_now=True, verbose_name="更新時間")

2. 老師與課程 (1:N)：

class Course(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=50, db_index=True)
    teacher = models.ForeignKey(Teacher, on_delete=models.CASCADE)
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name="創建時間")
    updated_at = models.DateTimeField(auto_now=True, verbose_name="更新時間")

3. 課程與學生 (M:N)：

class Student(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30, db_index=True)
    course = models.ManyToManyField(Course)
    gender= models.CharField(choices=((1,"男"), (2, "女"), (0, "保密")), max_length=1, default=0) 
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name="創建時間")
    updated_at = models.DateTimeField(auto_now=True, verbose_name="更新時間")

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參考資料：
  1. 一次搞定：所有Python Web框架開發百科全書