Django - 模型與資料庫

今天我們將深入學習 Django 的模型與資料庫的整合，並設計、操作資料表以儲存和管理應用中的數據。

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課程目標

• 瞭解 Django ORM (Object-Relational Mapping) 的基本概念。
• 學習如何設計模型來映射資料庫表。
• 掌握資料遷移的流程與操作數據的基本方法。

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課程內容

1. 模型 (Model) 概述

1.1 模型的作用

• Django 的模型是一種定義資料表結構的方式，使用 Python 類來描述。
• 模型中的每個屬性對應資料表的一個欄位，Django 會自動將模型轉換為資料庫結構。

1.2 Django ORM 的優勢

• 提供高層級的數據操作接口，無需直接撰寫 SQL。
• 支持多種資料庫後端（例如 PostgreSQL、MySQL、SQLite）。

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2. 定義模型

2.1 創建模型

在 models.py 中定義一個簡單的模型，例如書籍資訊：

from django.db import models

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)  # 書名
    author = models.CharField(max_length=100)  # 作者
    published_date = models.DateField()  # 出版日期
    isbn = models.CharField(max_length=13, unique=True)  # ISBN
    price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)  # 價格

    def __str__(self):
        return self.title  # 返回書名作為模型的字串表示

2.2 模型中的欄位類型

• CharField：字串欄位，需指定最大長度。
• DateField：日期欄位。
• DecimalField：精確的數字類型，用於價格等。
• IntegerField：整數類型。
• BooleanField：布林值。
• TextField：長字串。

2.3 模型的屬性與方法

• 使用 __str__() 方法定義模型的可讀性。
• 可以新增自訂方法，例如計算折扣價。

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3. 資料庫遷移

3.1 建立遷移

在定義好模型後，執行以下命令生成遷移文件：

python manage.py makemigrations

這會生成類似以下的遷移文件：

migrations/0001_initial.py

3.2 應用遷移

執行以下命令將遷移應用到資料庫：

python manage.py migrate

3.3 檢查資料庫

• 在 PostgreSQL 中可以使用工具（如 pgAdmin 或 psql）檢查資料表結構。
• Django 自動為模型創建對應的資料表。

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4. 操作資料

4.1 使用 Shell 操作

1. 啟動 Django Shell：

   python manage.py shell
   

2. 創建數據：

   from myapp.models import Book
   
   book = Book(
       title="Django for Beginners",
       author="William S. Vincent",
       published_date="2024-01-01",
       isbn="1234567890123",
       price=39.99,
   )
   book.save()  # 儲存到資料庫
   

3. 查詢數據：

   books = Book.objects.all()  # 獲取所有書籍
   print(books)
   
   # 查詢特定條件的數據
   django_books = Book.objects.filter(title__icontains="Django")
   print(django_books)
   

4. 更新數據：

   book = Book.objects.get(id=1)
   book.price = 29.99
   book.save()
   

5. 刪除數據：

   book = Book.objects.get(id=1)
   book.delete()
   

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5. 管理後台的使用

5.1 註冊模型

在 admin.py 中註冊模型，讓其顯示於 Django 的管理後台：

from django.contrib import admin
from .models import Book

@admin.register(Book)
class BookAdmin(admin.ModelAdmin):
    list_display = ('title', 'author', 'published_date', 'price')

5.2 使用後台管理數據

1. 啟動開發伺服器並訪問 http://127.0.0.1:8000/admin/。
2. 使用超級用戶帳號登入，新增或管理數據。

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6. 本日總結

• 理解了模型的作用與基本結構。
• 學習了如何進行資料遷移，並操作資料。
• 瞭解了 Django 管理後台的基本功能。

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作業

1. 為應用新增一個模型（例如 Author），並設置與 Book 的關聯。
2. 嘗試在 Django 管理後台新增或修改數據，觀察對資料庫的影響。
3. 在 views.py 中新增一個視圖，顯示所有書籍的列表，並使用模板渲染。

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