8. 数据库表的关联

操作系统： windows
IDE： Pycharm

后端系统开发中，数据库设计是重中之重。特别是前后端分离的系统， 后端的职责基本就是数据管理，开发的代码几乎都是围绕数据操作的。

因此，常用的数据库表和表之间的关系的设计就很重要。
目前使用的数据库系统主要还是关系型数据库(建立在关系模型基础上的数据库) 。

常见的关系型数据库：mysql、oracle、 sqlserver、SQLite ；
常见的非关系型数据库：mongodb；

而关系型数据库，设计的一个难点就是各种表之间的关联关系。
常见的3种关联关系就是： 一对多 ， 一对一 ， 多对多

一对多：

表之间一对多的关系，就是外键关联关系

现在系统中，已经定义了客户（Customer）这张表：

class Customer(models.Model):# 客户名称name = models.CharField(max_length=200)# 联系电话phonenumber = models.CharField(max_length=200)# 地址address = models.CharField(max_length=200)

还需要定义药品（Medicine）这张表，包括药品名称、编号和描述这些信息。
添加如下的类定义：

class Medicine(models.Model):# 药品名name = models.CharField(max_length=200)# 药品编号sn = models.CharField(max_length=200)# 描述desc = models.CharField(max_length=200)

接下来我们还要定义订单（Order）这张表，这个Order表包括创建日期、客户、药品、数量。

其中：
客户字段对应的客户只能是 Customer 中的某个客户记录，也就是说Order表里面的一条订单记录的客户对应 Customer表里面的一条客户记录。

而且一个客户记录可以对应多条订单记录。

这就是一对多的关系：

像这种一对多的关系，数据库中是用外键来表示的。

如果一个表中的某个字段是外键，那就意味着这个外键字段的记录的取值，只能是它关联表的某个记录的主键的值。

我们定义表的 Model类的时候，如果没有指定主键字段，migrate 的时候 Django 会为该Model对应的数据库表自动生成一个id字段，作为主键。

比如，我们这里，Customer、Medicine表均没有主键，但是在migrate之后，查看数据库记录就可以发现有一个id字段，且该字段是主键 (primary key)。

Django中用models.ForeignKey()方法实现一对一的关系，如下：

common/models.py：

from django.db import models
import datetime# Create your models here.#存放数据库表对象class Customer(models.Model):#客户名称name = models.CharField(max_length=200) #对应数据库中的varchar#联系电话phonenumber = models.CharField(max_length=200)#地址address = models.CharField(max_length=200)class Medicine(models.Model):# 药品名name = models.CharField(max_length=200)# 药品编号sn = models.CharField(max_length=200)# 描述desc = models.CharField(max_length=200)class Order(models.Model):# 订单名name = models.CharField(max_length=200, null=True, blank=True)# 创建日期create_date = models.DateTimeField(default=datetime.datetime.now)# 客户 customer字段是外键， 和Customer类的主键关联customer = models.ForeignKey(Customer, on_delete=models.PROTECT)

补充：
on_delete 参数指定了当我们删除外键指向的主键记录时，系统的行为。
on_delete 不同取值对应不同的做法，常见的做法如下：

CASCADE：删除主键记录和相应的外键表记录

比如，我们要删除客户张三，在删除了客户表中张三记录同时，也删除Order表中所有这个张三的订单记录。

PROTECT：禁止删除记录

比如，我们要删除客户张三，如果Order表中还有张三的订单记录，Django系统就会抛出ProtectedError类型的异常，当然也就禁止删除客户记录和相关的订单记录了。
除非我们将Order表中所有张三的订单记录都先删除掉，才能删除该客户表中的张三记录。

SET_NULL：删除主键记录，并且将外键记录中外键字段的值置为null

前提是外键字段要设置为值允许是null。

比如，我们要删除客户张三时，在删除了客户张三记录同时，会将Order表里面所有的张三记录里面的customer字段值置为 null。但是上面我们并没有设置 customer 字段有 null=True 的参数设置，所以，是不能取值为 SET_NULL的。

定义完之后，还是老方法，在根目录cmd执行：

python manage.py makemigrations common
python manage.py migrate

数据库中就多了两个表，

注意：

定义的时候如果没有声明主键，Django会自动多一个id字段作为主键
可以看到common_order表中的customer_id字段，比定义的时候多了一个_id，因为这是作为外键和common_customer表的主键id关联了

一对一：

外键是一对多的关系，有的时候，表之间是一对一的关系。

比如，某个学校的学生表和学生的地址表，就形成一对一的关系，即一条主键所在表的记录只能对应一条外键所在表的记录。

Django中用OneToOneField()方法实现一对一的关系，如下：

class Student(models.Model):# 姓名name = models.CharField(max_length=200)# 班级classname = models.CharField(max_length=200)# 描述desc = models.CharField(max_length=200)class ContactAddress(models.Model):# 一对一 对应学生表 student = models.OneToOneField(Student, on_delete=models.PROTECT)# 家庭homeaddress = models.CharField(max_length=200)# 电话号码phone = models.CharField(max_length=200)

Django发现这样一对一定定义，它会在migrate的时候，在数据库中定义该字段为外键的同时，加上unique=True约束(在底层数据库实现)，表示在此表中，所有记录的该字段取值必须唯一，不能重复。

多对多：

数据库表还有一种多对多的关系。

在当前系统中，一个订单可以采购多种药品，就对应Medicine表里面的多种药品；
而一种药品也可以被多个订单采购，那么Order表和Medicine表 之间就形成了多对多的关系。

Django是通过 ManyToManyField 对象表示多对多的关系。
修改models.py中的Order类：

class Order(models.Model):# 订单名name = models.CharField(max_length=200, null=True, blank=True)# 创建日期create_date = models.DateTimeField(default=datetime.datetime.now)# 客户customer = models.ForeignKey(Customer, on_delete=models.PROTECT)# 订单购买的药品，和Medicine表是多对多的关系medicines = models.ManyToManyField(Medicine, through='OrderMedicine')class OrderMedicine(models.Model):order = models.ForeignKey(Order, on_delete=models.PROTECT)medicine = models.ForeignKey(Medicine, on_delete=models.PROTECT)# 订单中药品的数量amount = models.PositiveIntegerField()

像这样：

medicines = models.ManyToManyField(Medicine, through='OrderMedicine')

指定Order表和 Medicine 表的多对多关系，其实Order表中并不会产生一个叫 medicines 的字段。

Order表和 Medicine 表的多对多关系是通过另外一张表，也就是through参数指定的 OrderMedicine表来确定的，

migrate的时候，Django会自动产生一张新表（这里就是 common_ordermedicine）来实现 order 表和 medicine 表之间的多对多的关系。

同样的，在根目录cmd执行：

python manage.py makemigrations common
python manage.py migrate

可以看到数据库中多了一张common_ordermedicine表，用来实现订单表和药品表的多对多关系。

外键medicine_id关联了common_medicine表，外键order_id关联了common_order表。

比如一个order表的订单id 为 1，如果该订单中对应的药品有3种，它们的id分别为 3，4，5。那么就会有类似这样的这样3条记录在 common_order_medicine 表中。

order_id	medicine_id
1	3
1	4
1	5

因为要多一个字段，例如药品的数量，所以要用through='OrderMedicine'，也就是说如果不需要额外字段的话，through可以省略