Django 聚合查询

拾伍廿肆2024-09-23 12:07

文章目录

一、聚合查询

使用聚合查询前要先从 django.db.models 引入 Avg、Max、Min、Count、Sum（首字母大写）

聚合查询返回值的数据类型是字典

聚合查询使用aggregate()对查询集执行聚合操作，它允许我们使用数据库提供的聚合函数（如 COUNT(), AVG(), SUM(), MAX(), MIN() 等）来对查询集中的数据进行汇总计算，aggregate() 方法返回一个字典，字典的键是你指定的聚合函数别名，值是聚合计算的结果

bash 复制代码 
queryset.aggregate(聚合函数)

# 别名使用
queryset.aggregate(别名 = 聚合函数名("属性名称"))
# 例：
result = Book.objects.aggregate(average_price=Avg('price'), total_books=Count('id'))
# 结果示例: {'average_price': 100.25, 'total_books': 150}

二、使用步骤

1.准备工作

还是之前那个fa的项目目录，在views.py内引入

bash 复制代码 
# 导入聚合函数
from django.db.models import Avg,Max,Min,Count,Sum

在models.py里面，定义一个Book模型

bash 复制代码 
class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=255)  # 书名
    author = models.CharField(max_length=255)  # 作者
    price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)  # 价格
    rating = models.FloatField()  # 评分
    published_date = models.DateField()  # 出版日期
    pages = models.IntegerField()  # 页数

    def __str__(self):
        return self.title

在数据库生成book表，执行下列命令

bash 复制代码 
python manage.py makemigrations
python manage.py migrate

这个时候我们就有一张book的表了，我们自己手动塞入一些数据（这里就不做新增了），然后在下一步实现聚合函数的使用

随意添加的数据

2.具体使用

定义一个方法去使用聚合函数，我们在views.py里面添加一个方法

bash 复制代码 
def getBookSomeInfo(request):
    # 计算书的平均价格
    average_price = models.Book.objects.aggregate(avg_price = Avg('price'))
    # 如果不加别名结果为: {'price__avg': 100.25}

    # 获取书的最高价格
    max_price = models.Book.objects.aggregate(Max('price'))

    # 获取书的最低价格
    min_price = models.Book.objects.aggregate(min_price = Min('price'))

    # 统计书的总数量
    # book_count = models.Book.objects.aggregate(Count('id'))
    book_count = models.Book.objects.aggregate(book_count = Count('id'))
    # 其实也可以使用 len(models.Book.objects.all()) / models.Book.objects.count()

    # 计算所有书的总价格
    total_price = models.Book.objects.aggregate(total_price = Sum('price'))

    return HttpResponse(f"平均价格: {average_price}, 最高价格: {max_price}, 最低价格: {min_price}, 总数量: {book_count}, 总价格: {total_price}")

在路由urls.py里面添加

bash 复制代码 
    path('getBookSomeInfo', views.getBookSomeInfo, name='getBookSomeInfo'),

访问链接http://127.0.0.1:8082/article/getBookSomeInfo

3.分组查询（annotate）

1.定义

annotate() 是 Django ORM 提供的一个方法，用于在查询集中为每个对象添加计算值。与 aggregate() 方法不同，annotate() 是逐个对象进行计算，而 aggregate() 是对整个查询集进行计算，并返回一个汇总结果

2.使用

使用前要先从 django.db.models 引入聚合函数，annotate() 方法接受一个或多个聚合函数作为参数，这些聚合函数会被应用到查询集中，并将结果作为额外字段添加到每个对象上

bash 复制代码 
queryset.annotate(聚合函数)

3.具体案例

我们先修改一下刚刚定义的Book模型，同时增加一个作者User模型

bash 复制代码 
class User(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)  # 作者名称

    def __str__(self):
        return self.name


class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=255)  # 书名
    # author = models.CharField(max_length=255)  # 作者
    user = models.ForeignKey(User, related_name='books', null=True, on_delete=models.CASCADE)  # 作者
    price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)  # 价格
    rating = models.FloatField()  # 评分
    published_date = models.DateField()  # 出版日期
    pages = models.IntegerField()  # 页数

    def __str__(self):
        return self.title

执行命令生成数据表，user表和book表都先手动写入数据，不通过程序写入数据

views.py增加方法

bash 复制代码 
def getBookFormUser(request):
    # 计算每个作者的书籍数量

    # 这里的 'books' 是 models.User 类中定义的外键名称，如果外键名称不是 'books' 则需要修改
    users_with_book_count = models.User.objects.annotate(book_count = Count('books'))

    users_with_book_count_str = ''
    # 输出每个作者的书籍数量
    for user in users_with_book_count:
        users_with_book_count_str += f"{user.name} has {user.book_count} books.\n"

    # 计算每个作者的书籍平均价格
    # books__price 代表 books 外键的 price 字段
    users_with_avg_price = models.User.objects.annotate(avg_price = Avg('books__price'))

    users_with_avg_price_str = ''
    # 输出每个作者的书籍平均价格
    for user in users_with_avg_price:
        users_with_avg_price_str += f"{user.name} has an average book price of {user.avg_price}.\n"

    # 计算每个作者的书籍总价格和最高评分
    users_with_totals = models.User.objects.annotate(total_price = Sum('books__price'), highest_rating = Max('books__rating'))

    users_with_totals_str = ''

    # 输出每个作者的书籍总价格和最高评分
    for user in users_with_totals:
        users_with_totals_str += f"{user.name} has a total book price of {user.total_price} and the highest rating is {user.highest_rating}.\n"

    # 返回带有换行符的 HTML 响应，确保编码为UTF-8
    return HttpResponse(
        f"每个作者的书籍数量: <br>{users_with_book_count_str}<br>"
        f"每个作者的书籍平均价格: <br>{users_with_avg_price_str}<br>"
        f"每个作者的书籍总价格和最高评分: <br>{users_with_totals_str}",
        content_type="text/html; charset=utf-8"
    )

增加路由

bash 复制代码 
path('getBookFormUser', views.getBookFormUser, name='getBookFormUser'),

访问链接http://127.0.0.1:8000/article/getBookFormUser

4.F() 查询

1.定义

F() 表达式用于在数据库中直接引用字段的值，而不是将值从数据库取出后再进行计算。它允许你在数据库层面进行原子性的计算操作，从而避免出现竞争条件或数据不同步的问题，常用于以下场景：

bash 复制代码 
对字段值进行加减、乘除等数学运算。
比较同一个模型中不同字段的值。
更新字段时直接使用该字段的当前值。

2.使用

要使用 F() 表达式，你需要从 django.db.models 中导入 F 类

bash 复制代码 
from django.db.models import F
  1. 字段值的更新（如：增加浏览数）
  2. 先更新一下Book模型
bash 复制代码 
class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=255)  # 书名
    # author = models.CharField(max_length=255)  # 作者
    user = models.ForeignKey(User, related_name='books', null=True, on_delete=models.CASCADE)  # 作者
    price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)  # 价格
    rating = models.FloatField()  # 评分
    published_date = models.DateField()  # 出版日期
    pages = models.IntegerField()  # 页数
    views = models.IntegerField(default=0)  # 浏览量

    def __str__(self):
        return self.title
  1. 定义方法和路由
bash 复制代码 
def addViews(request):
    # 增加阅读量
    article_id = 1
    models.Book.objects.filter(id=article_id).update(views=F('views') + 1)
    return HttpResponse('Views added successfully')

path('addViews', views.addViews, name='addViews'),
  1. 访问链接http://127.0.0.1:8000/article/addViews
  2. 一些其他场景
    定义方法和路由
bash 复制代码 
def someOtherInfo(request):
    # 比较同一个模型的两个字段的值
    # 获取 price 大于 discount_price 的商品,这个查询会返回所有 price 大于 discount_price 的 Product 实例
    # 注意：F() 函数用于引用其他字段的值，不能用于直接比较两个字段的值,price和views都是字段名
    book_gt_discount = models.Book.objects.filter(price__gt=F('views'))
    book_gt_discount_str = ''
    for item in book_gt_discount:
        book_gt_discount_str += f"Book {item.id} has a price of {item.price} and views of {item.views}\n"
    
    # 多字段运算
    # 获取所有books的总价格和评分的乘积
    # 使用 F() 表达式在 annotate 中
    books = models.Book.objects.annotate(total_price=F('price') * F('views'))

    str_books = ''
    for item in books:
        str_books += f"Book {item.id} has total price {item.total_price}\n"
    
    # 查询时对字段进行运算
    # 获取book的价格大于其views加500的书籍
    high_books = models.Book.objects.filter(price__gt=F('views') + 500.00)
    high_books_str = ''
    for item in high_books:
        high_books_str += f"Book {item.id} has a price of {item.price}\n"

    return HttpResponse(
        f"book_gt_discount: <br>{book_gt_discount_str}<br>"
        f"str_books: <br>{str_books}<br>"
        f"high_books_str: <br>{high_books_str}",
        content_type="text/html; charset=utf-8"
    )

path('someOtherInfo', views.someOtherInfo, name='someOtherInfo'),

访问链接http://127.0.0.1:8000/article/someOtherInfo

5.Q() 查询

1.定义

Q() 对象来自 django.db.models，用于创建复杂的查询条件。你可以使用它来结合多个条件，执行与（AND）或或（OR）操作，甚至是非（NOT）操作，尤其是在需要执行"OR"操作或者需要多个条件组合时非常有用。Q() 对象使得构建复杂的查询变得更加灵活和强大，

使用前还是先导入

bash 复制代码 
from django.db.models import Q

2.查询

定义方法和路由

bash 复制代码 
def searchByq(request):
    # 按价格和阅读量查询书籍
    # 注意：Q() 函数用于构建复杂的查询条件，可以与其他条件组合使用
    # 这里的 Q() 函数与 price__gt 条件组合使用，表示价格大于 500.00
    # 与 views__gt 条件组合使用，表示阅读量大于 1
    books_and = models.Book.objects.filter(Q(price__gt=500.00) & Q(views__gt=1))
    books_and_str = ''
    for item in books_and:
        books_and_str += f"Book {item.id} has a price of {item.price} and views of {item.views}\n"
    
    # 按价格或阅读量查询书籍
    # 这里的 Q() 函数与 price__gt 条件组合使用，表示价格大于 500.00
    # 与 views__gt 条件组合使用，表示阅读量大于 1
    books_or = models.Book.objects.filter(Q(price__gt=500.00) | Q(views__gt=1))
    books_or_str = ''
    for item in books_or:
        books_or_str += f"Book {item.id} has a price of {item.price} and views of {item.views}\n"
    
    # 按价格范围查询书籍
    # 这里的 Q() 函数与 price__range 条件组合使用，表示价格在 500.00 到 1000.00 之间
    books_range = models.Book.objects.filter(Q(price__range=(500.00, 1000.00)))
    books_range_str = ''
    for item in books_range:
        books_range_str += f"Book {item.id} has a price of {item.price}\n"
    
    # not 查询 这里使用的 ~Q() 函数表示价格不大于 500.00
    books_not = models.Book.objects.filter(~Q(price__gt=500.00))
    books_not_str = ''
    for item in books_not:
        books_not_str += f"Book {item.id} has a price of {item.price}\n"
    return HttpResponse(
        f"books_and_str: <br>{books_and_str}<br>"
        f"books_or_str: <br>{books_or_str}<br>"
        f"books_range_str: <br>{books_range_str}"
        f"books_not_str: <br>{books_not_str}",
        content_type="text/html; charset=utf-8"
    )

    path('searchByq', views.searchByq, name='searchByq'),

访问链接http://127.0.0.1:8000/article/searchByq

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