Django 联表查询操作

在日常的开发中，常常需要对多张数据表同时进行数据查询。多表查询需要在数据表之间建立表关系才能够实现。一对多或一对一的表关系是通过外键实现关联的，而多表查询分为正向查询和反向查询。

表模型结构

以歌手表、专辑表、单曲表查询为例子。

歌手与专辑为一对多关系；歌手和单曲为一对多关系；专辑和单曲为多对多关系；

表模型如下：

class Singler(BaseModel):
    """ 歌手表模型 """
 
    name = models.CharField(max_length=50)
    first_letter = models.CharField(max_length=15, editable=False)
    # 设置上传位置
    portrait = models.ImageField(upload_to=upload_save_path)
    birthday = models.DateField(default=date.today,blank=True)
    height = models.IntegerField(default=0,blank=True)
    weight = models.IntegerField(default=0,blank=True)
    constellation = models.CharField(max_length=50)
    english_name = models.CharField(max_length=50,default='-')
    gender = models.IntegerField(choices=((0, '女'), (1, '男')),default=1)
    country_name = models.CharField(max_length=50,default='-')
    desc = models.TextField()
 
 
class Singe(BaseModel):
    """ 单曲表 """
 
    name = models.CharField(max_length=50)
    duration = models.IntegerField(editable=False, default=0)
    playnum = models.IntegerField(default=0, editable=False)
    path = models.FileField(upload_to=upload_save_path)
    lyric = models.FileField(upload_to=upload_save_path)
    # 设置与歌手表关联外键 一对多外键设置在多的模型中
    singler = models.ForeignKey("Singler",on_delete=models.CASCADE)
 
 
class Album(BaseModel):
    """ 专辑表 """
 
    name = models.CharField(max_length=50)
    cover = models.ImageField(upload_to=upload_save_path)
    desc = models.CharField(max_length=255)
    single_num = models.IntegerField(default=0,editable=False)
 
    langs = [
        ('国语', '国语'),
        ('普通话', '普通话'),
        ('英语', '英语'),
        ('日韩', '日韩')
    ]
    single_lang = models.CharField(max_length=50,choices=langs,)
 
    # 设置与歌手表关联外键 一对多
    singler = models.ForeignKey("Singler",on_delete=models.CASCADE)
 
    # 设置与单曲表关联外键 多对多
    Singe = models.ManyToManyField('Singe')

 

单曲获取歌手

通过singe模型关联外键singler获取关联歌手Singler信息，为正向查询。

代码如下：

info = Singe.objects.filter(id=1).first()
print('单曲信息：', info)
article = info.singler
print('歌手信息:', article)

效果：

歌手获取单曲

通过歌手模型获取单曲相应记录，因为外键在单曲表模型中，

这样属于反向查询。

方法一

使用小写模型名_set方式查询。

代码如下

info = Singler.objects.filter(id=1).first()
print('歌手信息：', info)
song = info.singe_set.first()
print('一首单曲：', song)
songs = info.singe_set.all()
print('全部单曲：', songs)

方法二

需要对外键设置related_name为某个字符串，来进行关联查询。

模型外键设置

singler = models.ForeignKey("Singler",
on_delete=models.CASCADE,related_name='singler_info')

视图代码如下：

info = Singler.objects.filter(id=1).first()
print('歌手信息：', info)
song = info.singler_info.first()
print('一首单曲：', song)
songs = info.singler_info.all()
print('全部单曲：', songs)

效果：

查询关联条件记录

正向查询

通过单曲表查询歌手名称是周杰伦的单曲和歌手信息。

代码如下：

info = Singe.objects.filter(singler__name='周杰伦').first()
print('单曲信息：', info)
article = info.singler
print('歌手信息:', article)

singler是关联外键，name是歌手表name字段，两者使用双下划连接；

singler是Singler模型在Singe模型中设置的外键。

效果：

反向查询

通过歌手表查询歌曲名称获取歌手信息和单曲信息。

代码如下：

info = Singler.objects.filter(singler_info__name='告白气球').first()
print('歌手信息：', info)
song = info.singler_info.first()
print('单曲信息:', song)

singler_info是models.py中表模型外键设置的属性related_name='singler_info'。

通过单曲名称获取相应单曲的歌手信息，

之后通过参数singler_info反向获取模型Singe的数据。

效果：

联表查询优化

无论是正向查询还是反向查询，它们在数据库里需要执行两次SQL查询，第一次是查询某张数据表的数据，再通过外键关联获取另一张数据表的数据信息。为了减少查询次数，提高查询效率，我们可以使用select_related或prefetch_related方法实现，该方法只需执行一次SQL查询就能实现多表查询。

Select_related

select_related主要针对一对一和一对多关系进行优化，它是使用SQL的JOIN语句进行优化的，通过减少SQL查询的次数来进行优化和提高性能。

正向查询

select_related方法，参数为字符串格式，以模型Singe为查询对象；

select_related使用INNER JOIN方式查询两个数据表；

查询模型Singe的字段singler和模型Singler的字段id；

select_related参数为singler为外键字段；

若要得到其他数据表的关联数据，则可用双下画线“__”连接字段名；

双下画线“__”连接字段名必须是外键字段名或外键字段related_name设置参数。

代码如下：

p = Singe.objects.select_related('getname').
values('id', 'name', 'duration', 'singler__name')
# # 查看SQL查询语句
print(p.query)
# 查看结果 为dict格式
print(p)

效果：

反向查询

以模型Vocation为查询对象

select_related使用LEFT JOIN方式查询两个数据表

select_related的参数为related_name设置参数，属于关联表字段。

代码如下：

f = Singler.objects.select_related('getname').
values('id', 'name', 'getname__name')
# 查看SQL查询语句
print(f.query)
# 查看结果
print(f)
 
print('#'*100)
 
# 获取两个模型的数据，以模型Singler的singe_num大于1为查询条件
f = Singler.objects.select_related('getname').
filter(singe_num__gt=1).values('id', 'name', 'getname__name')
# 查看SQL查询语句
print(f.query)
# 获取查询结果集的首个元素的字段getname__name的值
print(f[0]['getname__name'])

效果：

Prefetch_related

prefetch_related和select_related的设计目的很相似，都是为了减少SQL查询的次数，但是实现的方式不一样。select_related是由SQL的JOIN语句实现的，但是对于多对多关系，使用select_related会增加数据查询时间和内存占用；而prefetch_related是分别查询每张数据表，然后由Python语法来处理它们之间的关系，因此对于多对多关系的查询，prefetch_related更有优势。

设置related_name

# 设置与单曲表关联外键 多对多
Singe = models.ManyToManyField(
    'Singe',
    verbose_name='单曲',
    help_text='请选择单曲',
    related_name='singe_info'
)

 

视图处理

Album模型与Singe模型关系为多对多，也就是专辑可以添加多个单曲，单曲也可以加入多个专辑。查询单曲名称为告白气球的加入了哪些专辑。

代码如下：

s = Singe.objects.prefetch_related('singe_info').filter(name='告白气球').first()
print(s)
# # 根据外键字段singe获取当前数据的多对多或一对多关系
print(s.singe_info.all())
 
print('#'*100)
 
 
# 使用values_list获取联合查询数据
s = Singe.objects.prefetch_related('singe_info').filter(name='告白气球')\
    .values_list('id', 'name', 'singe_info__name')
# 查看sql
print(s.query)
# 查看结果
print(s)
# 输出专辑名
print(s[0][2])

效果：

执行sql语句

也可以通过raw方式，将查询条件使用原生SQL语法实现，

此方法需要依靠模型对象，在某程度上可防止SQL注入。

Raw查询所有

单曲表和歌手表联查，查询所有数据。

代码如下：

s1 = Singe.objects.raw('select * from player_singe as s 
left join player_singler as a on s.singler_id = a.id')
print('查询结果')
print(s1)
for item in s1:
    print(item)

效果：

Raw条件查询

单曲表和歌手表联查，查询单曲名称为‘告白气球’。

代码如下：

s = Singe.objects.raw('select * from player_singe as s left join 
player_singler as a on s.singler_id = a.id where s.name = "告白气球"')
print('查询结果')
print(s.query)
print(s)
print(s[0])

效果：

 

Execute查询

execute执行SQL语句无须经过Django的ORM框架。借助第三方模块实现连接过程，如MySQL的mysqlclient模块和SQLite的sqlite3模块等，这些模块连接数据库之后，可通过游标的方式来执行SQL语句。很容易受到SQL注入攻击，需要自己做参数的验证和过滤操作。

代码如下：

from django.db import connection
cursor = connection.cursor()
# 执行SQL语句
cursor.execute('select * from player_singe as s left join
 player_singler as a on s.singler_id = a.id')
# 读取第一行数据
print(cursor.fetchone())
# 读取所有数据
print(cursor.fetchall())

效果：

 

总结

作为一个django使用的新手，在做练手项目中对联表查询感觉比较生疏，最近两天整理了一些连表查询应用场景和使用方法；以及无法使用django中ORM操作的原生查询，以备之后忘记用作参考使用。