Django【执行查询】（一）

官方Django3.2 文档：https://docs.djangoproject.com/en/3.2/topics/db/queries/
本文大部分内容参考官方3.2版本文档撰写，仅供学习使用
官方PDF下载链接：https://media.readthedocs.org/pdf/django/3.2.x/django.pdf

• Django 执行查询(一)
  • 初步准备
  • 将修改保存到对象
  • 检索对象
    • 检索所有对象
    • 使用过滤器检索特定对象
      • filter(**kwargs)
      • exclude(**kwargs)
      • 链式过滤器
      • 每个Queryset都是唯一的
      • QuerySet 是惰性的
    • 用 get() 检索单个对象
    • 其它 QuerySet 方法
    • 限制Queryset条目数
    • 字段查询
      • exact
      • iexact
      • contains
      • icontains
      • startswith, endswith
    • 跨关系查询

（本文中涉及的到的代码，建议复制粘贴的会以可折叠代码块展示，其他代码块建议手动练习。如果你对Models没有初步认识，欢迎去看看官方文档-Models或者其他文章。）

将参考以下模型，它们构成了一个 Weblog 应用程序，文章中所有查询操作都基于该模型。

from django.db import models

class Blog(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    tagline = models.TextField()

    def __str__(self):
        return self.name

class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=200)
    email = models.EmailField()

    def __str__(self):
        return self.name

class Entry(models.Model):
    blog = models.ForeignKey(Blog, on_delete=models.CASCADE)
    headline = models.CharField(max_length=255)
    body_text = models.TextField()
    pub_date = models.DateField()
    mod_date = models.DateField()
    authors = models.ManyToManyField(Author)
    number_of_comments = models.IntegerField()
    number_of_pingbacks = models.IntegerField()
    rating = models.IntegerField()

    def __str__(self):
        return self.headline

使用模型类的关键字参数对其进行实例化，然后调用save()以将其保存到数据库中：

>>> from blog.models import Blog
>>> b = Blog(name='Beatles Blog', tagline='All the latest Beatles news.')
>>> b.save()

如果你想查看Queryset相关API，可以点击这个链接。
为了从数据库中检索对象，通过你的模型类上的Manager（管理器）构造一个QuerySet。过滤器根据给定的参数缩小查询结果的范围。在SQL术语中，一个QuerySet相当于一个SELECT语句，而过滤器是一个限制性子句，如WHERE或LIMIT。
您可以使用模型的 Manager 获得一个 QuerySet。每个模型至少有一个Manager（管理器），默认称为objects。通过模型类直接访问它，如下所示：

>>> Blog.objects
<django.db.models.manager.Manager object at ...>
>>> b = Blog(name='Foo', tagline='Bar')
>>> b.objects
Traceback:
    ...
AttributeError: "Manager isn't accessible via Blog instances."

【注意】

管理器（manger）只能通过模型类而不是 模型实例 来访问，以强制区分“表级”操作和“记录级”操作。

Manager（管理器） 是模型的 QuerySet 的主要来源。例如，Blog.objects.all() 返回一个包含数据库中所有 Blog 对象的 QuerySet。

从表中检索对象的最简单方法是获取所有对象。为此，请在 Manager 上使用 all() 方法：

>>> all_entries = Entry.objects.all()

all() 方法返回了数据库中所有对象的 QuerySet。

all() 返回的 QuerySet 描述了数据库表中的所有对象。但是，通常您只需要选择完整对象集的一个子集。
要创建这样的子集，您需要优化初始 QuerySet，添加过滤条件。细化 QuerySet 的两种最常见的方法是：

返回一个新的 QuerySet，其中包含与给定查找参数匹配的对象。

返回一个新的 QuerySet，其中包含与给定查找参数匹配的对象。

返回一个新的QuerySet，包含不符合给定查找参数的对象。
查询参数（上述函数定义中的**kwargs）应该采用下面字段查询中描述的格式。
例如，要包含获取 2006 年的博客条目（entries blog）的 QuerySet，像这样使用 filter():

Entry.objects.filter(pub_date__year=2006)
通过默认管理器类也一样:

Entry.objects.all().filter(pub_date__year=2006)

细化QuerySet 的结果本身还是一个 QuerySet，所以能串联多个细化过程。例子:

 >>> Entry.objects.filter(
...     headline__startswith='What'
... ).exclude(
...     pub_date__gte=datetime.date.today()
... ).filter(
...     pub_date__gte=datetime.date(2005, 1, 30)
... )

这个例子先获取包含数据库所有条目（entry）的 QuerySet，添加一个过滤器，然后排除一些，再进入另一个过滤器。最终的 QuerySet 包含标题以 "What" 开头的，发布日期介于 2005 年 1 月 30 日与今天之间的所有条目。

每次精炼（细化）一个 QuerySet，你就会获得一个全新的 QuerySet，后者与前者毫无关联。每次精炼都会创建一个单独的、不同的 QuerySet，能被存储，使用和复用。

>>> q1 = Entry.objects.filter(headline__startswith="What")
>>> q2 = q1.exclude(pub_date__gte=datetime.date.today())
>>> q3 = q1.filter(pub_date__gte=datetime.date.today())

这三个 QuerySets 是独立的。第一个是基础 QuerySet，包含了所有标题以 "What" 开头的条目。第二个是第一个的子集，带有额外条件，排除了 pub_date 是今天和今天之后的所有记录。第三个是第一个的子集，带有额外条件，只筛选 pub_date 是今天或未来的所有记录。最初的 QuerySet (q1) 不受筛选操作影响。

QuerySet 是惰性的 —— 创建 QuerySet 并不会引发任何数据库活动。你可以将一整天的过滤器都堆积在一起，Django 只会在 QuerySet 被计算时执行查询操作。来瞄一眼这个例子:

>>> q = Entry.objects.filter(headline__startswith="What")
>>> q = q.filter(pub_date__lte=datetime.date.today())
>>> q = q.exclude(body_text__icontains="food")
>>> print(q)

虽然这看起来像是三次数据库操作，实际上只在最后一行 (print(q)) 做了一次。一般来说， QuerySet 的结果直到你 “要使用” 时才会从数据库中拿出。当你要用时，才通过数据库计算出 QuerySet。

filter() 总是返回一个 QuerySet，即便只有一个对象满足查询条件 —— 这种情况下，QuerySet 只包含了一个元素。

若你知道只会有一个对象满足查询条件，你可以在 Manager 上使用 get() 方法，它会直接返回这个对象:
>>> one_entry = Entry.objects.get(pk=1)

【注意】

使用切片 [0] 时的 get() 和 filter() 有点不同。如果没有满足查询条件的结果， get() 会抛出一个 DoesNotExist 异常。该异常是执行查询的模型类的一个属性 —— 所有，上述代码中，若没有哪个 Entry 对象的主键是 1，Django 会抛出 Entry.DoesNotExist。

类似了，Django 会在有不止一个记录满足 get() 查询条件时发出警告。这时，Django 会抛出 MultipleObjectsReturned，这同样也是模型类的一个属性。

所以说get()方法的使用中无论不存在或者存在多条都会报错，抛出的异常是可以被合理应用的

大多数情况下，你会在需要从数据库中检索对象时使用 all()， get()， filter() 和 exclude()。然而，这样远远不够；完整的各种 QuerySet 方法请参阅 QuerySet API reference 。

总结一下，可以切边，切边后的结果不能再排序or过滤。而且不能使用副索引

利用 Python 的数组切片语法将 QuerySet 切成指定长度。这等价于 SQL 的 LIMIT 和 OFFSET 子句。

例如，这将返回前 5 个对象 (LIMIT 5):

>>> Entry.objects.all()[:5]

这会返回第 6 至第 10 个对象 (OFFSET 5 LIMIT 5):

>>> Entry.objects.all()[5:10]

不支持负索引 (例如 Entry.objects.all()[-1])

一般情况下， QuerySet 的切片返回一个新的 QuerySet —— 其并未执行查询。一个特殊情况是使用了的 Python 切片语法的 “步长”。例如，这将会实际的执行查询命令，为了获取从前 10 个对象中，每隔一个抽取的对象组成的列表:

>>> Entry.objects.all()[:10:2]

由于对 queryset 切片工作方式的模糊性，禁止对其进行进一步的排序或过滤。

要检索 单个 对象而不是一个列表时（例如 SELECT foo FROM bar LIMIT 1），请使用索引，而不是切片。例如，这会返回按标题字母排序后的第一个 Entry:

>>> Entry.objects.order_by('headline')[0]

这大致等价于:

>>> Entry.objects.order_by('headline')[0:1].get()

然而，注意一下，若没有对象满足给定条件，前者会抛出 IndexError，而后者会抛出 DoesNotExist。参考 get() 获取更多细节。

字段查询即你如何制定 SQL WHERE 子句。它们以关键字参数的形式传递给 QuerySet 方法 filter()， exclude() 和 get()。

基本的查询关键字参数遵照 field__lookuptype=value。（有个双下划线）。例如:

>>> Entry.objects.filter(pub_date__lte='2006-01-01')

转换为 SQL 语句大致如下：

SELECT * FROM blog_entry WHERE pub_date <= '2006-01-01';

查询子句中指定的字段必须是模型的一个字段名。不过也有个例外，在 ForeignKey 中，你可以指定以 _id 为后缀的字段名。这种情况下，value 参数需要包含 foreign 模型的主键的原始值。例子：
(点击此连接 ForeignKey 官方详解（多对一关系）)

>>> Entry.objects.filter(blog_id=4)

若你传入了无效的关键字参数，查询函数会抛出 TypeError。

数据库 API 支持两套查询类型；完整参考文档位于 QuerySet API reference 字段查询参考。为了让你了解能干啥，以下是一些常见的查询：

完全匹配。如果提供的比较值是 None，它将被解释为 SQL NULL （详见 isnull）。

一个 "exact" 匹配的例子:

>>> Entry.objects.get(headline__exact="Cat bites dog")
官方翻译：
若你没有提供查询类型 —— 也就说，若关键字参数未包含双下划线 —— 查询类型会被指定为 exact。
google翻译：
如果您不提供查找类型（即，如果您的关键字参数不包含双下划线），则假定查找类型是exact(精确)。
（下图是官方翻译，我是觉得有点问题）

不区分大小写的完全匹配。如果提供的比较值是 None，它将被解释为 SQL NULL （详见 isnull）。

>>> Blog.objects.get(name__iexact="beatles blog")

会匹配标题为 "Beatles Blog"， "beatles blog"， 甚至 "BeAtlES blOG" 的 Blog。

区分大小写的包含测试。

举例：

Entry.objects.get(headline__contains='Lennon')

SQL 等价于：

SELECT ... WHERE headline LIKE '%Lennon%';

不区分大小写的包含测试。

举例：

Entry.objects.get(headline__icontains='Lennon')

SQL 等价于：

SELECT ... WHERE headline ILIKE '%Lennon%';

区分大小写的开头为;区分大小写的结尾为.
以……开头和以……结尾的查找。当然也有大小写不敏感的版本，名为 istartswith 和 iendswith。

(官方文档中对 field 查询参考 没有再详细介绍，对更多字段查询感兴趣可以查看我google翻译的文章，点击这段话即可)

Django 提供了一种强大而直观的方式来“追踪”查询中的关系，在幕后自动为你处理 SQL JOIN 关系。为了跨越关系，跨模型使用关联字段名，字段名由双下划线分割，直到拿到想要的字段。

本例检索出所有的 Entry 对象，其 Blog 的 name 为 'Beatles Blog' ：

>>> Entry.objects.filter(blog__name='Beatles Blog')

这个跨度可以是你想要的深度。

它也可以向后工作。虽然它可以被定制，但默认情况下，你在查询中使用模型的小写名称来引用 "反向 "关系。
本例检索的所有 Blog 对象均拥有少一个 标题 含有 'Lennon' 的条目:

>>> Blog.objects.filter(entry__headline__contains='Lennon')