Django搭建网络相册：数据存储
5452 views, 2023/10/17 updated Go to Comments
上一章的 Django 请求响应流程中，我们简单地返回了一个字符串供前端显示。但是在实际情况下，总会有大量的动态数据需要储存和使用，比如文章的标题和正文、用户的名称和密码等。
存储这些数据需要专门的地方，被称为数据库。本章就来了解下如何在 Django 中使用数据库。
数据库与模型
数据库是存储信息的场所。数据库由多个数据表构成。
啥意思？举个栗子，三年级二班中同学名册就是数据表。有的名册记录每位同学的考试成绩、有的记录身高体重、还有的记录兴趣爱好...所有的这些名册都放在老师的柜子里，这个柜子就是“数据库”了。
默认情况下，数据库就是db.sqlite3这个文件了。
在网站上线后你可能想换别的数据库，不过目前还不需要讨论这个内容。
操作数据库使用的是古老的 SQL 语句，它是完全不同于 Python 的另一种语言，这对新手来说无疑是困难的。
幸运的是，在 Django 里写小型 Web 应用并不需要你直接去操作数据库。你只需要用 Python 语言定义好模型，而模型会自动生成操作数据库所必要的一切。
这叫对象关系映射（Object Relational Mapping，简称ORM），用于实现编程语言里不同类型系统的数据之间的转换。
光讲理论有点枯燥，接下来通过实践理解。
编写模型
Photo App 中的 models.py 就是编写模型的地方。
将其修改如下：
# /photo/models.py
from django.db import models
from django.utils.timezone import now
class Photo(models.Model):
image = models.ImageField(upload_to='photo/%Y%m%d/')
created = models.DateTimeField(default=now)
def __str__(self):
return self.image.name
继承自 models.Model 的对象被称为模型类，它对应了数据库中的数据表。模型类中可以定义很多字段，字段对应数据表中的不同信息。
比如名册，里面每个同学都有姓名、年龄，在数据库中就是姓名字段、年龄字段等。
Photo 模型中仅有两个字段。
ImageField 字段用于存储图片信息。通常来说，字段中会存储对应数据，比如 CharField 会将字符数据保存在数据库中。但 ImageField 有点特殊，因为图片作为一种文件，直接保存在硬盘中就足够了，并不需要真正放进数据库中。因此 ImageField 实际上只在数据库中保存了图片的名称、存储路径、索引等元数据，真正的图片文件被保存在 upload_to 参数所指定的路径中。
'photo/%Y%m%d/'是动态格式化当前日期的特殊书写方式。比如今天是2021年8月5日，那么图片将被保存在项目路径下的/photo/20210805/文件夹中。
另外一个 DateTimeField 用于记录图片创建的时间，默认值为当前时间。
方法 __str__ 用于美化模型在后台、命令行中的输出信息。
接下来要修改 /album/settings.py 文件，这是 Django 的全局配置文件：
# /album/settings.py
...
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'...
# 注册App
'photo',
]
...
# 指定媒体文件路径
MEDIA_URL = '/media/'
MEDIA_ROOT = BASE_DIR / 'media'
将 photo 添加到 INSTALLED_APPS 列表中，让 Django 程序加载这个自定义的 App。
后续进行模型迁移时，程序会在此列表中进行搜索。
由于图片是媒体文件，它并不直接保存在数据库中，因此要增加 MEDIA_URL 和 MEDIA_ROOT 配置，指定这些图片上传的路径位置。
此外，媒体文件表现在前端中同样也是单独的 url 路径。因此要在根路由文件 /album/urls.py 添加对其的路径支持：
# /album/urls.py
...
from django.conf import settings
from django.conf.urls.static import static
urlpatterns = [
...
] + static(settings.MEDIA_URL, document_root=settings.MEDIA_ROOT)
至此模型基本就写好了。
只有在开发阶段时，即
settings.py中的DEBUG = True时，服务器才会处理图片或.js这类静态文件。当DEBUG = True时，Django 服务器将拒绝处理静态文件（由于效率低下），此时需要将其交给 nginx 进行处理。后续部署的章节将会继续讨论。
接下来进行数据迁移。
数据迁移
数据迁移这个词听起来很玄乎，其实它有点类似于将刚才写的模型同步到数据库里。要记得数据库和 Python 是完全不同的东西，你在 Python 里写的模型长啥样，数据库并不知道。因此需要数据迁移这个步骤，Django 框架将在幕后自动为你处理好 Python 对象和数据库数据之间的对应关系。
张三（Python）有一本名册（模型类），拿给了李四（数据库）。李四将名册的结构（需要记录哪些信息）原封不动抄到自己的名册中（数据迁移）。
由于 ImageField 的数据迁移依赖 Pillow 库，因此首先安装它：（一定要记得在虚拟环境中！）
(env)> pip install Pillow==8.3.1 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
...
Successfully installed Pillow-8.3.1
接着输入指令创建迁移文件：
(env)> python manage.py makemigrations
# 以下为输出
Migrations for 'photo':
photo\migrations\0001_initial.py
- Create model Photo
成功后执行迁移：
(env)> python manage.py migrate
# 以下为输出
Operations to perform:
Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, photo, sessions
Running migrations:
Applying contenttypes.0001_initial... OK
Applying auth.0001_initial... OK
Applying admin.0001_initial... OK
...
Applying photo.0001_initial... OK
Applying sessions.0001_initial... OK
没报错就表示迁移成功了。
接下来我们存储些数据看看效果。
后台操作
Django 开发之所以高效，原因之一就是自带很多通用功能的默认实现，比如后台管理功能。
首先在命令行里创建管理员账号：
(env)> python manage.py createsuperuser
Username (leave blank to use 'dusai'): dusai
Email address:
Password:
Password (again):
Superuser created successfully.
注意在命令行里填写密码是不会显示任何字符的。
接着还需要将 Photo 模型注册到后台中。修改 /photo/admin.py 文件如下：
# /photo/admin.py
from django.contrib import admin
from photo.models import Photo
admin.site.register(Photo)
这就Ok了。
重新启动服务器，输入 127.0.0.1:8000/admin 路径：
出现了管理员登录页面。
输入刚才的账号密码登录后台：
可以看到后台中已经有了 Photo 的管理入口。
点击 Add 添加新的图片数据：
随便选择一张本地图片，并点击 Save：
保存好之后，就可以在后台中看到已经上传的图片信息了。
接着到 /media 路径查看，图片文件确实也岁月静好的躺在那里：
总结
Django 的 ORM 模型系统给刚入门的同学非常多的便利。有可能你听都没听过操作数据库的 SQL 语言，却感受不到任何痛苦，因为模型的存在让你以 Python 的方式进行建库建表、增删改查等常规操作。但 ORM 的缺点就是处理复杂的查询语句会比较费劲，到那时就是你恶补数据库原生命令的时候了。
Django 开发的三剑客：模型、视图、模板，前面两个已经见识过了。下一章拜会最后一位：模板，也聊聊 MTV 模式。
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