Django–02模型与站点管理

Part 2: Models and the admin site
本教程承接Django–01的内容。我们将设置数据库、创建你的第一个模型，并快速了解 Django 自动生成的管理站点。

前言

本系列博客内容全部在windows系统实现，本专栏以Django官方文档为基础，从零开始，对官方文档翻译+修改。例如，运行图、效果图添加，不好理解的地方详细讲解，适合0基础学习。

它包含以下内容
Part 1: Requests and responses
Part 2: Models and the admin site
Part 3: Views and templates
Part 4: Forms and generic views
Part 5: Testing
Part 6: Static files
Part 7: Customizing the admin site
Part 8: Adding third-party packages

一、设置数据库

1.1 参考文档链接

https://docs.djangoproject.com/en/5.2/topics/install/#database-installation

1.2 默认设置

现在，打开mysite/settings.py。这是一个普通的 Python 模块，其中包含表示 Django 设置的模块级变量。

默认情况下，DATABASES配置使用 SQLite。如果你是数据库新手，或者只是想尝试 Django，这是最简单的选择。SQLite
已包含在 Python 中，因此你无需安装其他任何东西来支持数据库。但是，当开始你的第一个实际项目时，你可能希望使用更具可扩展性的数据库（如
PostgreSQL），以避免日后切换数据库带来的麻烦。 如果你想使用其他数据库，请查看相关细节以自定义并运行你的数据库。
在编辑mysite/settings.py时，将TIME_ZONE设置为你的时区。中国北京设置为"Asia/Shanghai"
另外，注意文件顶部的INSTALLED_APPS设置。它包含了在这个 Django 实例中激活的所有 Django
应用的名称。应用可以在多个项目中使用，你还可以打包并分发它们，供其他人在其项目中使用。

默认情况下，INSTALLED_APPS包含以下应用，所有这些应用都随 Django 一起提供：

django.contrib.admin – 管理站点。你很快就会用到它。
django.contrib.auth – 认证系统。
django.contrib.contenttypes – 内容类型框架。
django.contrib.sessions – 会话框架。
django.contrib.messages – 消息框架。
django.contrib.staticfiles – 管理静态文件的框架。

这些应用默认包含在内，是为了方便处理常见场景。

不过，这些应用中有些需要至少一个数据库表才能使用，因此在使用它们之前，我们需要在数据库中创建这些表。为此，运行以下命令：

py manage.py migrate

migrate命令会查看INSTALLED_APPS设置，并根据mysite/settings.py文件中的数据库设置以及应用附带的数据库迁移文件（我们稍后会介绍），创建所有必要的数据库表。你会看到它应用的每个迁移的相关消息。如果感兴趣，可以运行数据库的命令行客户端，输入\dt（PostgreSQL）、SHOW TABLES;（MariaDB、MySQL）、.tables（SQLite）或SELECT TABLE_NAME FROM USER_TABLES;（Oracle）来查看 Django 创建的表。

1.3 极简主义者

如前所述，默认应用是为常见场景准备的，但并非所有人都需要它们。如果不需要其中任何一个或全部应用，可以在运行migrate之前，从INSTALLED_APPS中注释或删除相应的行。migrate命令只会为INSTALLED_APPS中的应用运行迁移。

二、创建模型

现在我们将定义模型 —— 本质上是你的数据库布局，附带额外的元数据。

2.1 设计理念

模型是关于数据的唯一、权威的信息来源。它包含你要存储的数据的基本字段和行为。Django 遵循 DRY 原则（Don’t Repeat Yourself，即 “不要重复自己”）。目标是在一个地方定义数据模型，并从中自动派生其他内容。
这包括迁移 —— 与 Ruby On Rails 等框架不同，迁移完全源自你的模型文件，本质上是 Django 可以逐步执行的历史记录，用于将数据库架构更新为与当前模型匹配的状态。

在我们的投票应用中，我们将创建两个模型：Question和Choice。Question包含一个问题文本和一个发布日期。Choice包含两个字段：选项文本和投票计数。每个Choice都与一个Question相关联。

这些概念由 Python 类表示。编辑polls/models.py文件，使其如下所示：

from django.db import modelsclass Question(models.Model):question_text = models.CharField(max_length=200)pub_date = models.DateTimeField("date published")class Choice(models.Model):question = models.ForeignKey(Question, on_delete=models.CASCADE)choice_text = models.CharField(max_length=200)votes = models.IntegerField(default=0)

这里，每个模型都由一个继承自django.db.models.Model的类表示。每个模型都有多个类变量，每个类变量都代表模型中的一个数据库字段。
每个字段由Field类的实例表示 —— 例如，CharField用于字符字段，DateTimeField用于日期时间字段。这告诉 Django 每个字段存储的数据类型。
每个Field实例的名称（例如question_text或pub_date）是字段的机器可读名称。你会在 Python 代码中使用这个值，数据库也会将其用作列名。
你可以为Field提供一个可选的第一个位置参数，指定一个人类可读的名称。它用于 Django 的一些自省部分，同时也起到文档的作用。如果没有提供这个字段，Django 将使用机器可读的名称。在这个例子中，我们只为Question.pub_date定义了人类可读的名称。对于该模型中的所有其他字段，字段的机器可读名称足以作为其人类可读名称。
有些Field类有必需的参数。例如，CharField要求你给它一个max_length。这不仅用于数据库架构，还用于验证，我们很快就会看到。
Field还可以有各种可选参数；在这种情况下，我们将votes的default值设置为 0。
最后，注意使用ForeignKey定义了一个关系。这告诉 Django 每个Choice都与一个Question相关联。Django 支持所有常见的数据库关系：多对一、多对多和一对一。

三、激活模型

那一小段模型代码为 Django 提供了大量信息。有了它，Django 能够：
为此应用程序创建数据库架构 （ statements）。CREATE TABLE创建一个 Python 数据库访问 API，用于访问对象Question和Choice。
但首先我们需要告诉我们的项目应用程序已安装polls

3.1 设计理念

Django 应用是 “可插拔的”：你可以在多个项目中使用一个应用，并且可以分发应用，因为它们不必绑定到特定的 Django 安装。

要将应用包含在我们的项目中，我们需要在INSTALLED_APPS设置中添加对其配置类的引用。PollsConfig类位于polls/apps.py文件中，因此其 dotted 路径是’polls.apps.PollsConfig’。编辑mysite/settings.py文件，将该 dotted 路径添加到INSTALLED_APPS设置中。修改后如下所示：
类似导包

现在 Django 知道要包含 “polls” 应用了。让我们运行另一个命令：

py manage.py makemigrations polls

会看到下面的内容

1. 通过运行makemigmigrations，你告诉Django你已经对你的模型做了一些改变（在这个例子中，你已经做了一些新的），并且你想把这些改变作为迁移存储起来。
2. 迁移是Django将更改存储到模型（以及数据库模式）的方式——它们是磁盘上的文件。 如果愿意，您可以阅读新模型的迁移；它是文件polls/migrations/eee1_initial.py。
3. 别担心，你不需要每次Django创建一个文件都去阅读它们，但是如果你想手动调整Django的更改方式，它们被设计为可编辑的。

有一个命令可以为你运行迁移并自动管理数据库架构 —— 那就是migrate，我们稍后会用到它 —— 但首先，让我们看看这个迁移会运行什么 SQL。sqlmigrate命令接受迁移名称并返回它们的 SQL：

py manage.py sqlmigrate polls 0001

请注意以下几点：

1. 具体的输出结果会因您所使用的数据库而有所不同。上述示例是针对 PostgreSQL 系统生成的。
2. 表名会通过将应用程序名称（“投票”）与模型问题及选项的首字母小写形式相结合的方式自动生成。（您可以更改此设置。）
3. 主键（标识符）会自动添加。（您也可以对其进行更改。）
4. 按照惯例，Django会在外键字段名称后加上“_id”（当然，您也可以对其进行修改）。
5. 外键关系通过“FOREIGNKEY”约束得以明确表示。无需担心“可撤销”部分的内容；它所表达的意思是… PostgreSQL在事务结束前不会强制执行外键约束。
6. 它会根据您所使用的数据库进行定制，因此诸如自动递增（MySQL）、大整数主键（默认生成且自动作为标识符，PostgreSQL）或整数主键自动递增（SQLite）等特定于数据库的字段类型都会自动为您处理好。对于字段名称的引号使用方式也是如此——例如，使用双引号或单引号。
7. “sqlmigrate”命令实际上并不会在您的数据库上执行迁移操作——相反，它会将迁移内容打印到屏幕上，以便您能够查看 Django认为需要执行的 SQL 语句。这对于检查 Django 将要执行的操作非常有用，或者如果您有需要 SQL脚本来完成更改的数据库管理员，它也非常适用。

如果您感兴趣的话，还可以运行python manage.pycheck命令；此命令可检查您的项目中是否存在任何问题，且无需进行迁移操作或修改数据库。
现在，再次运行“迁移”操作，以便在您的数据库中创建那些模型表：

py manage.py migrate

“migrate”命令会获取所有尚未应用的迁移文件（Django 通过数据库中一个名为“django migrations”的特殊表来记录哪些迁移已应用）并将其应用于您的数据库——本质上就是将您对模型所做的更改与数据库中的架构进行同步。

迁移功能非常强大，能够让您在项目开发过程中根据需要不断修改模型，而无需删除现有的数据库或表，然后重新创建新的——它专门用于在不丢失数据的情况下实时升级数据库。

现在请记住进行模型更改的三个步骤指南：

1. 修改你的模型（在 models.py 文件中）。
2. 运行命令以针对这些更改创建迁移文件。

 python manage.py makemigrations

3. 运行“python manage.pymigrate”命令以将这些更改应用到数据库中。

之所以会有专门的命令来执行和应用迁移操作，是因为您会将迁移操作提交到版本控制系统中，并将其与应用程序一同发布；这些迁移不仅能让您的开发工作更加便捷，而且还能被其他开发人员使用，并在生产环境中发挥作用。

四、调用API

现在，让我们进入交互式 Python shell，体验一下 Django 提供的免费 API。要调用 Python shell，请使用以下命令：

py manage.py shell

进入 shell 后，探索数据库 API：

我们使用这个命令而不是简单地输入 “python”，是因为manage.py会设置DJANGO_SETTINGS_MODULE环境变量，该变量为 Django 提供了 Python 导入路径到你的mysite/settings.py文件。默认情况下，shell命令会自动导入你INSTALLED_APPS中的模型。

进入 shell 后，探索数据库 API：

# 目前系统中还没有问题。
>>> Question.objects.all()
<QuerySet []># 默认设置中启用了时区支持，因此
# Django期望pub_date是一个带tzinfo的datetime。使用timezone.now()
# 而不是datetime.datetime.now()，它会处理正确的时区。
>>> from django.utils import timezone
>>> q = Question(question_text="What's new?", pub_date=timezone.now())# 要将对象保存到数据库中，必须显式调用save()。
>>> q.save()# 现在它有了一个ID。
>>> q.id
1# 通过Python属性访问模型字段值。
>>> q.question_text
"What's new?"
>>> q.pub_date
datetime.datetime(2012, 2, 26, 13, 0, 0, 775217, tzinfo=datetime.timezone.utc)# 通过更改属性值，然后调用save()来修改值。
>>> q.question_text = "What's up?"
>>> q.save()# objects.all()显示数据库中的所有问题。
>>> Question.objects.all()
<QuerySet [<Question: Question object (1)>]>

<Question: Question object (1)> 并不是这个对象的有用表示。让我们通过编辑Question模型（在polls/models.py文件中）并为Question和Choice添加__str__()方法来修复这个问题：

# polls/models.py
from django.db import modelsclass Question(models.Model):# ...def __str__(self):return self.question_textclass Choice(models.Model):# ...def __str__(self):return self.choice_text

为模型添加__str__()方法非常重要，不仅是为了在处理交互式提示时方便自己，还因为对象的表示会在 Django 自动生成的管理界面中使用。

我们还可以为这个模型添加一个自定义方法：

# polls/models.py
import datetime
from django.db import models
from django.utils import timezoneclass Question(models.Model):# ...def was_published_recently(self):return self.pub_date >= timezone.now() - datetime.timedelta(days=1)

总而言之，把polls/models.py修改为下面的样子

import datetimefrom django.db import models
from django.utils import timezoneclass Question(models.Model):question_text = models.CharField(max_length=200)pub_date = models.DateTimeField("date published")def __str__(self):return self.question_textdef was_published_recently(self):return self.pub_date >= timezone.now() - datetime.timedelta(days=1)class Choice(models.Model):question = models.ForeignKey(Question, on_delete=models.CASCADE)choice_text = models.CharField(max_length=200)votes = models.IntegerField(default=0)def __str__(self):return self.choice_text# Create your models here.

保存这些更改，然后通过运行python manage.py shell再次启动新的 Python 交互式 shell：

# 确保我们添加的__str__()方法起作用了。
>>> Question.objects.all()
<QuerySet [<Question: What's up?>]># Django提供了丰富的数据库查询API，完全由
# 关键字参数驱动。
>>> Question.objects.filter(id=1)
<QuerySet [<Question: What's up?>]>
>>> Question.objects.filter(question_text__startswith="What")
<QuerySet [<Question: What's up?>]># 获取今年发布的问题。
>>> from django.utils import timezone
>>> current_year = timezone.now().year
>>> Question.objects.get(pub_date__year=current_year)
<Question: What's up?># 请求一个不存在的ID，这会引发异常。
>>> Question.objects.get(id=2)
Traceback (most recent call last):...
DoesNotExist: Question matching query does not exist.# 通过主键查找是最常见的情况，所以Django为精确的主键查找提供了一个快捷方式。
# 以下等同于Question.objects.get(id=1)。
>>> Question.objects.get(pk=1)
<Question: What's up?># 确保我们的自定义方法起作用了。
>>> q = Question.objects.get(pk=1)
>>> q.was_published_recently()
True# 给这个问题添加几个选项。create调用会构造一个新的
# Choice对象，执行INSERT语句，将选项添加到可用选项集中
# 并返回新的Choice对象。Django创建一个集合（定义为"choice_set"）来保存外键关系的"另一端"
# （例如，一个问题的选项），可以通过API访问。
>>> q = Question.objects.get(pk=1)# 显示相关对象集中的任何选项——目前还没有。
>>> q.choice_set.all()
<QuerySet []># 创建三个选项。
>>> q.choice_set.create(choice_text="Not much", votes=0)
<Choice: Not much>
>>> q.choice_set.create(choice_text="The sky", votes=0)
<Choice: The sky>
>>> c = q.choice_set.create(choice_text="Just hacking again", votes=0)# Choice对象可以通过API访问它们相关的Question对象。
>>> c.question
<Question: What's up?># 反之亦然：Question对象可以访问Choice对象。
>>> q.choice_set.all()
<QuerySet [<Choice: Not much>, <Choice: The sky>, <Choice: Just hacking again>]>
>>> q.choice_set.count()
3# API可以根据需要自动跟踪关系。
# 使用双下划线分隔关系。
# 这可以深入多个层级；没有限制。
# 查找所有在今年发布的问题的选项
# （重用我们上面创建的'current_year'变量）。
>>> Choice.objects.filter(question__pub_date__year=current_year)
<QuerySet [<Choice: Not much>, <Choice: The sky>, <Choice: Just hacking again>]># 让我们删除其中一个选项。使用delete()方法。
>>> c = q.choice_set.filter(choice_text__startswith="Just hacking")
>>> c.delete()

五、介绍 Django 管理界面

5.1 设计理念

为员工或客户生成用于添加、修改和删除内容的管理站点是一项繁琐的工作，不需要太多创造力。因此，Django 完全自动化了模型管理界面的创建。
Django 是在新闻编辑室环境中编写的，“内容发布者” 和 “公共” 站点之间有明确的区分。站点管理员使用该系统添加新闻报道、事件、体育比分等，这些内容会显示在公共站点上。Django 解决了为站点管理员创建统一内容编辑界面的问题。
管理界面并非为站点访问者设计，而是为站点管理者设计的。

5.2 创建管理员用户

首先，我们需要创建一个可以登录管理站点的用户。运行以下命令：

py manage.py createsuperuser

输入你想要的用户名并按回车。

Username: admin

然后会提示你输入所需的电子邮件地址：

Email address: admin@example.com

最后一步是输入你的密码。系统会要求你输入两次密码，第二次是为了确认第一次输入的密码。

Password: **********
Password (again): *********
Superuser created successfully.

现在，打开 Web 浏览器，访问你本地域名的 “/admin/” 路径 —— 例如，http://127.0.0.1:8000/admin/。你应该会看到管理界面的登录屏幕：

5.3 进入管理站点

现在，尝试使用你在前面步骤中创建的超级用户账户登录。你应该会看到 Django 管理索引页面：

你应该会看到几种可编辑的内容：组和用户。它们由django.contrib.auth提供，这是 Django 附带的认证框架。

5.4 让投票应用在管理界面中可修改

但是我们的投票应用在哪里呢？它没有显示在管理索引页面上。
只需要再做一件事：我们需要告诉管理界面Question对象有一个管理界面。为此，打开polls/admin.py文件，编辑它如下：

# polls/admin.py
from django.contrib import adminfrom .models import Questionadmin.site.register(Question)

5.5 探索免费的管理功能

现在我们已经注册了Question，Django 知道它应该显示在管理索引页面上：

点击 “Questions”。现在你在问题的 “更改列表” 页面。这个页面显示数据库中的所有问题，让你可以选择一个进行修改。这里有我们之前创建的 “What’s up?” 问题：

请注意以下几点：

1. 表单是根据Question模型自动生成的。
2. 不同的模型字段类型（DateTimeField、CharField）对应相应的 HTML输入控件。每种类型的字段都知道如何在 Django 管理界面中显示自己。
3. 每个DateTimeField都有免费的 JavaScript快捷方式。日期有 “今天” 快捷方式和日历弹窗，时间有 “现在” 快捷方式和一个方便的常用时间弹窗。
4. 页面底部为你提供了几个选项：

1.保存（Save）—— 保存更改并返回到该类型对象的更改列表页面。
2. 保存并继续编辑（Save and continue editing）—— 保存更改并重新加载该对象的管理页面。 
3. 保存并添加另一个（Save and add another）——保存更改并加载该类型对象的新空白表单。
4. 删除（Delete）—— 显示删除确认页面。

如果 “Date published” 的值与你在教程 1 中创建问题的时间不匹配，可能是因为你忘记设置TIME_ZONE的正确值。更改它，重新加载页面，检查是否显示正确的值。

通过点击 “Today” 和 “Now” 快捷方式更改 “Date published”。然后点击 “Save and continue editing”。然后点击右上角的 “History”。你会看到一个页面，列出通过 Django 管理界面对此对象所做的所有更改，包括更改的时间戳和做出更改的用户名：