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Python Django 的 ORM 编程思想及使用步骤

news 来源：原创 2025/5/20 8:06:34

一、ORM 编程思想概述

二、Python 中使用 ORM 的主要优势

2.1 简化数据库操作

2.2 提高开发效率

2.3 减少错误

2.4 增强代码的可维护性

2.5 降低耦合性

三、Django 中使用 ORM 的详细步骤

3.1 创建应用模块

3.2 配置数据库信息

3.3 确定数据库连接方式

3.4 配置映射信息

3.5 加载映射信息及创建表格

3.6 在视图中使用 ORM 进行数据操作

四、Django 与 MySQL 版本兼容性问题及解决方案

五、总结

一、ORM 编程思想概述

ORM 是一种将数据库中的关系型数据与面向对象编程语言中的对象进行映射的技术。它在应用程序和数据库之间建立了一层抽象层，使得开发者可以使用面向对象的方式来操作数据库，而无需直接编写复杂的 SQL 语句。通过 ORM，数据库中的表对应于编程语言中的类，表中的行对应于类的实例，表中的列对应于类的属性。这种映射关系极大地简化了数据库操作的复杂性，让开发者可以专注于业务逻辑的实现。

二、Python 中使用 ORM 的主要优势

2.1 简化数据库操作

对于不熟悉 SQL 语法的开发者来说，直接编写 SQL 语句进行数据库操作往往是一项艰巨的任务。而 ORM 通过提供面向对象的接口，将复杂的 SQL 操作转化为简单的对象方法调用。例如，在查询数据时，只需通过类的方法传入相应的条件，即可完成数据的筛选，无需手动编写 SELECT 语句。这种直观的操作方式，大大降低了数据库操作的学习成本和使用难度。

2.2 提高开发效率

ORM 框架通常提供了丰富的 API 和工具，能够帮助开发者快速完成数据库相关的开发任务。以 SQLAlchemy 和 Django ORM 为例，它们可以快速定义数据模型、执行复杂的查询操作以及进行数据的增删改查。开发者无需花费大量时间编写重复的 SQL 代码，从而显著提高了开发效率，缩短了项目的开发周期。

2.3 减少错误

手动编写 SQL 语句容易出现各种错误，尤其是在处理复杂查询和事务时，稍有不慎就可能导致数据操作错误或安全漏洞。ORM 框架通过自动生成 SQL 语句，并提供完善的事务管理功能，可以有效避免 SQL 注入等安全问题。同时，由于 ORM 对数据类型和操作进行了严格的校验，也减少了因人为失误而引入的错误，提高了代码的稳定性和可靠性。

2.4 增强代码的可维护性

使用 ORM 将数据库操作封装在对象模型中，使得代码结构更加清晰、模块化。通过将数据访问逻辑与业务逻辑分离，代码的可读性和可维护性得到了极大提升。此外，大多数 ORM 框架都拥有丰富的文档和活跃的社区支持，当开发者遇到问题时，可以快速找到解决方案，方便进行代码的调试和维护。

2.5 降低耦合性

ORM 实现了应用程序与数据库之间的解耦，使得代码具有高内聚、低耦合的特点。当数据库发生变更（如更换数据库类型或修改表结构）时，只需在 ORM 模型中进行相应的调整，而无需在整个项目中查找和修改所有涉及 SQL 语句的地方。这种灵活性使得项目在面对需求变化和技术升级时，能够更加轻松地应对。

三、Django 中使用 ORM 的详细步骤

3.1 创建应用模块

在 Django 项目中，可以通过以下两种方式创建应用模块：

命令行方式：在项目根目录下，执行命令python manage.py startapp app，即可创建一个名为app的应用模块。创建完成后，需要在项目的settings.py文件中追加应用配置，将新创建的应用添加到INSTALLED_APPS列表中。

PyCharm 方式：在 PyCharm 中，可以通过项目创建向导或相关菜单选项快速创建 Django 应用模块，同样需要在settings.py中进行配置。

3.2 配置数据库信息

在settings.py文件中，配置数据库连接信息。以 MySQL 数据库为例，需要设置DATABASES参数，指定数据库的名称、用户、密码、主机等信息。例如：

DATABASES = {'default': {'ENGINE': 'django.db.backends.mysql','NAME': 'your_database_name','USER': 'your_username','PASSWORD': 'your_password','HOST': '127.0.0.1','PORT': '3306',}
}

3.3 确定数据库连接方式

如果使用pymysql连接 MySQL 数据库，需要在与settings.py同一级别的__init__.py文件中追加以下配置：

from django.db import modelsclass User(models.Model):id = models.AutoField(primary_key=True)username = models.CharField(max_length=15)password = models.CharField(max_length=20)

3.4 配置映射信息

在应用模块的models.py文件中，定义数据模型类，用于映射数据库中的表结构。例如，定义一个User模型类：

from django.db import modelsclass User(models.Model):id = models.AutoField(primary_key=True)username = models.CharField(max_length=15)password = models.CharField(max_length=20)

这里的User类对应数据库中的user表，类中的属性对应表中的列。

3.5 加载映射信息及创建表格

通过以下两条命令，将数据模型的映射信息同步到数据库，并创建相应的表格：

python manage.py makemigrations：生成数据库迁移文件，记录模型类的变更信息。

python manage.py migrate：执行数据库迁移操作，根据迁移文件在数据库中创建或修改表结构。

3.6 在视图中使用 ORM 进行数据操作

在views.py文件中，可以使用 ORM 提供的默认 API 方法进行数据操作。例如，实现一个用户登录验证的功能：

from django.shortcuts import render, redirect
from app.models import Userdef loginaction(request):print("登录的业务逻辑")# 接收登录界面的用户名和密码username = request.POST.get("username")password = request.POST.get("password")# 通过默认api方法执行登录查询if User.objects.filter(username=username, password=password).exists():# 登录成功，跳转到主界面return redirect("/index")else:return render(request, "login.html", {"msg": "用户名或密码错误"})

在上述代码中，通过User.objects.filter()方法查询符合条件的用户数据，exists()方法用于判断是否存在匹配的记录，从而实现用户登录验证的功能。

四、Django 与 MySQL 版本兼容性问题及解决方案

在使用 Django 和 MySQL 进行开发时，需要注意两者之间的版本兼容性。不同版本的 Django 对 MySQL 的支持情况有所不同：

Django 2.0 及以上版本支持 MySQL 5.5 及以上版本。

Django 2.2 及以上版本支持 MySQL 5.5、5.6 和 5.7 版本。

Django 3.0 及以上版本支持 MySQL 5.6、5.7 和 8.0 版本。

例如，当使用 Django 4.2 版本时，由于官方不再支持 MySQL 5.5，可能会出现兼容性问题。此时，可以采用以下解决方案：

降低 Django 版本：将 Django 版本降级到 3.2.18 或更早的版本，以继续使用 MySQL 5.5。

升级 MySQL 版本：将 MySQL 升级到 8.0 或更高版本，以兼容 Django 4.2。

from django.db.backends.mysql.base import DatabaseWrapper
DatabaseWrapper.data_types['DateTimeField'] = 'datetime'

五、总结

ORM 编程思想为 Python 开发者提供了一种高效、便捷的数据库操作方式，通过将数据库操作对象化，极大地简化了开发流程，提高了开发效率和代码质量。在 Django 框架中，ORM 的使用更是无缝集成，使得开发者可以快速构建强大的数据库驱动应用。然而，在实际开发过程中，也需要注意 Django 与数据库之间的版本兼容性问题，合理选择解决方案，确保项目的顺利进行。希望本文能够帮助你更好地理解和应用 ORM 编程思想，在 Python 开发中发挥更大的价值。