数据库表的关联

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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。

虽然，我们教程不是专门讲数据库的，但也必须讲解常用的数据库表和表之间的关系的设计。

目前使用的数据库系统主要还是 关系型数据库 。

什么是关系型数据库？就是建立在关系模型基础上的数据库。

大家耳熟能详的mysql、oracle、 sqlserver、SQLite 都是，而 mongodb、Cassandra不是

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

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表之间 一对多 的关系，就是 外键 关联关系

比如，我们的 BYSMS 系统中，已经定义了 客户（Customer） 这张表。如下所示

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)

现在我们还需要定义 药品（Medicine） 这张表，包括药品名称、编号和描述这些信息。

这个也很简单，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

可以说：

Order表里面一条订单记录的客户对应 Customer表里面的一条客户记录

而多条 Order记录里面的客户是可以对应 Customer 表里面同一个客户记录的，

反过来说，就是：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，可以用如下图片表示

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)

现在我们要定义订单表 Order，

其中客户字段就应该是一个外键，对应Customer表的主键，也就是id字段

Django中定义外键的方法就是 Model类的该属性字段值为 ForeignKey 对象，如下所示

import datetime
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)

大家可以发现， customer 字段是外键，指向 Customer 类。意思就是告诉Django： Order表的 customer 字段指向 Customer表的主键的一个外键。

另外一个参数 on_delete 指定了当我们想 删除 外键指向的主键记录时，系统的行为。

比如我们要删除客户记录，那么 Order表中对应这个客户的订单记录该如何处理呢？

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。当然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。

注意：外键字段，实际在数据库表中的字段名，是 Django ForeignKey 定义字段名加上后缀 _id 。

比如这里，在执行了 migrate 命令更新数据库后， customer 这个外键字段实际上在数据库表中的字段名是 customer_id

一对一

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外键是一对多的关系，也可以说是多对一的关系。

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 对象实现一对一的关系，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 
    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，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

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数据库表还有一种 多对多 的关系。

在我们的 BYSMS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。

其对应关系可以用下图来表示

Django是通过 ManyToManyField 对象表示多对多的关系的。

如下所示：

import datetime
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。

大家可以执行下面两行命令 migrate 试一下

python manage.py makemigrations common
python manage.py migrate

就会发现产生如下的一张新表 common_ordermedicine：

可以发现这张表中有 order_id 和 medicine_id 两个字段。

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

实现代码

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现在我们要实现药品管理和订单管理的服务端代码了。

药品管理

其中药品管理部分比较简单，和前面的 customer.py 的代码基本类似。

我们在 mgr 目录下面新建 medicine.py，处理客户端发过来的列出药品、添加药品、修改药品、删除药品的请求。

如下所示

from django.http import JsonResponse

# 导入 Medicine 对象定义
from  common.models import  Medicine

import json

def dispatcher(request):
    # 根据session判断用户是否是登录的管理员用户
    if 'usertype' not in request.session:
        return JsonResponse({
            'ret': 302,
            'msg': '未登录',
            'redirect': '/mgr/sign.html'},
            status=302)

    if request.session['usertype'] != 'mgr':
        return JsonResponse({
            'ret': 302,
            'msg': '用户非mgr类型',
            'redirect': '/mgr/sign.html'},
            status=302)


    # 将请求参数统一放入request 的 params 属性中，方便后续处理

    # GET请求 参数 在 request 对象的 GET属性中
    if request.method == 'GET':
        request.params = request.GET

    # POST/PUT/DELETE 请求 参数 从 request 对象的 body 属性中获取
    elif request.method in ['POST','PUT','DELETE']:
        # 根据接口，POST/PUT/DELETE 请求的消息体都是 json格式
        request.params = json.loads(request.body)


    # 根据不同的action分派给不同的函数进行处理
    action = request.params['action']
    if action == 'list_medicine':
        return listmedicine(request)
    elif action == 'add_medicine':
        return addmedicine(request)
    elif action == 'modify_medicine':
        return modifymedicine(request)
    elif action == 'del_medicine':
        return deletemedicine(request)

    else:
        return JsonResponse({'ret': 1, 'msg': '不支持该类型http请求'})



def listmedicine(request):
    # 返回一个 QuerySet 对象 ，包含所有的表记录
    qs = Medicine.objects.values()

    # 将 QuerySet 对象 转化为 list 类型
    # 否则不能 被 转化为 JSON 字符串
    retlist = list(qs)

    return JsonResponse({'ret': 0, 'retlist': retlist})


def addmedicine(request):

    info    = request.params['data']

    # 从请求消息中 获取要添加客户的信息
    # 并且插入到数据库中
    medicine = Medicine.objects.create(name=info['name'] ,
                            sn=info['sn'] ,
                            desc=info['desc'])


    return JsonResponse({'ret': 0, 'id':medicine.id})


def modifymedicine(request):

    # 从请求消息中 获取修改客户的信息
    # 找到该客户，并且进行修改操作

    medicineid = request.params['id']
    newdata    = request.params['newdata']

    try:
        # 根据 id 从数据库中找到相应的客户记录
        medicine = Medicine.objects.get(id=medicineid)
    except Medicine.DoesNotExist:
        return  {
                'ret': 1,
                'msg': f'id 为`{medicineid}`的药品不存在'
        }


    if 'name' in  newdata:
        medicine.name = newdata['name']
    if 'sn' in  newdata:
        medicine.sn = newdata['sn']
    if 'desc' in  newdata:
        medicine.desc = newdata['desc']

    # 注意，一定要执行save才能将修改信息保存到数据库
    medicine.save()

    return JsonResponse({'ret': 0})


def deletemedicine(request):

    medicineid = request.params['id']

    try:
        # 根据 id 从数据库中找到相应的药品记录
        medicine = Medicine.objects.get(id=medicineid)
    except Medicine.DoesNotExist:
        return  {
                'ret': 1,
                'msg': f'id 为`{medicineid}`的客户不存在'
        }

    # delete 方法就将该记录从数据库中删除了
    medicine.delete()

    return JsonResponse({'ret': 0})

实现了请求处理的模块后，我们可以在 mgr\urls.py 里面加上对 medicine 的请求处理路由设置

from django.urls import path
from mgr import customer,sign_in_out,medicine,order

urlpatterns = [

    path('customers', customer.dispatcher),
    path('medicines', medicine.dispatcher), # 加上这行

    path('signin', sign_in_out.signin),
    path('signout', sign_in_out.signout),

]

我的前端代码已经开发好了对药品的增删改查处理，所以可以和我们上面的代码进行集成测试了。

大家可以运行服务，在界面上操作测试一下。

数据库表的关联

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一对多

一对一

多对多

实现代码

药品管理

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