Django 从 0 到 1 打造完整电商平台：电商项目需求分析与数据库设计

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电商项目需求分析与数据库设计

各位小伙伴好，我是IT策士。上一节我们搭好了项目骨架，创建了 users、products、cart、orders、payment 五个 app，并且让开发服务器跑了起来。今天我们要做一个项目里 最不能马虎 的环节------需求分析与数据库设计。数据库是整个系统的地基，地基歪了，后面所有的功能都会"塌方"。

接下来我们会先把电商平台的核心业务梳理清楚，然后画出实体关系图，最后动手把 Django 的模型代码写出来并真正建表。

一、电商平台需求分析

1.1 用户角色

一个典型的电商平台至少包含两类角色：

普通用户（买家）：浏览商品、加入购物车、下单、支付、查看订单、管理地址。
管理员：通过 Django Admin 管理商品、分类、订单、用户。

本系列主要实现的是 面向买家 的电商系统，管理员的功能会大量依赖 Django Admin 来完成，不会单独开发一套管理后台。

1.2 核心功能模块

拆解成六大模块，正好对应我们创建的五个 app + 一个抽象层（支付虽独立 app，但属于订单模块的延伸）：

1.3 业务流程主线

一个完整的购物流程大致如下，这也是我们后面开发的主线：

用户注册并登录；
浏览商品列表 / 搜索商品 / 查看详情；
将中意的 SKU 加入购物车；
在购物车页面确认商品、数量，点击"去结算"；
进入确认订单页，选择收货地址，提交订单；
跳转支付宝沙箱付款；
支付成功后返回，查看我的订单。

这套流程会把我们所有的 app 串联起来，因此数据库设计必须能承载这些流转的数据。

二、数据库设计------从 E-R 图到数据表

2.1 核心实体梳理

根据需求，我们可以抽象出以下几个核心实体：

用户（User）
收货地址（Address）
商品分类（Category）
商品 SPU（Standard Product Unit）
商品 SKU（Stock Keeping Unit）------实际售卖的单位
商品图片（ProductImage）
购物车条目（CartItem）
订单（Order）
订单商品条目（OrderItem）
支付记录（Payment）

名词解释：SPU 代表"标准化产品单元"，比如 iPhone 15；SKU 代表"库存量单位"，是具体到规格的商品，比如"iPhone 15 128G 午夜色"。一款 SPU 下可以有多个 SKU。

2.2 实体间关系（E-R 图）

因为 Markdown 不能直接画图，我用最直白的"连线描述法"来表示：

bash 复制代码

[用户] 1 ──── N [收货地址]         （一个用户有多个地址）
[商品分类] 1 ──── N [商品分类]     （自关联，实现无限级分类树）
[商品分类] 1 ──── N [SPU]
[SPU]    1 ──── N [SKU]
[SKU]    1 ──── N [商品图片]
[用户]   1 ──── N [购物车条目]     （一个用户有多个购物车项）
[SKU]    1 ──── N [购物车条目]
[用户]   1 ──── N [订单]
[订单]   1 ──── N [订单商品条目]
[SKU]    1 ──── N [订单商品条目]
[订单]   1 ──── 1 [支付记录]

注意：订单里的收货地址我们会做"快照"处理，不直接外键关联地址表，防止用户修改地址后影响历史订单。

三、配置 AUTH_USER_MODEL（非常重要！）

Django 自带的 User 模型字段有限，而我们后续需要手机号等字段，所以推荐 从一开始就替换用户模型。配置一旦定下来，就不要轻易改了，否则数据库迁移会有大麻烦。

在 django_ecommerce/settings.py 末尾添加：

bash 复制代码

# 自定义用户模型
AUTH_USER_MODEL = 'users.User'

配置好之后，Django 的内置认证系统就会以我们 users app 下的 User 模型为基准。

四、动手编写模型代码

下面我们依次编辑各 app 下的 models.py。我会把每个字段的作用解释清楚。

4.1 用户模块（apps/users/models.py）

bash 复制代码

from django.db import models
from django.contrib.auth.models import AbstractUser


class User(AbstractUser):
    """自定义用户模型，扩展手机号字段"""
    phone = models.CharField(
        max_length=11,
        unique=True,
        null=True,
        blank=True,
        verbose_name='手机号'
    )
    email_active = models.BooleanField(
        default=False,
        verbose_name='邮箱激活状态'
    )

    class Meta:
        db_table = 'tb_users'
        verbose_name = '用户'
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return self.username


class Address(models.Model):
    """收货地址"""
    user = models.ForeignKey(
        User,
        on_delete=models.CASCADE,
        related_name='addresses',
        verbose_name='所属用户'
    )
    receiver = models.CharField(max_length=20, verbose_name='收件人')
    phone = models.CharField(max_length=11, verbose_name='联系电话')
    province = models.CharField(max_length=20, verbose_name='省份')
    city = models.CharField(max_length=20, verbose_name='城市')
    district = models.CharField(max_length=20, verbose_name='区/县')
    detail = models.CharField(max_length=255, verbose_name='详细地址')
    is_default = models.BooleanField(
        default=False,
        verbose_name='是否默认地址'
    )
    create_time = models.DateTimeField(
        auto_now_add=True,
        verbose_name='创建时间'
    )
    update_time = models.DateTimeField(
        auto_now=True,
        verbose_name='更新时间'
    )

    class Meta:
        db_table = 'tb_address'
        verbose_name = '收货地址'
        verbose_name_plural = verbose_name
        ordering = ['-is_default', '-create_time']

    def __str__(self):
        return f"{self.receiver} - {self.phone}"

4.2 商品模块（apps/products/models.py）

bash 复制代码

from django.db import models


class Category(models.Model):
    """商品分类（支持无限级树形结构）"""
    name = models.CharField(max_length=50, verbose_name='分类名称')
    parent = models.ForeignKey(
        'self',
        on_delete=models.CASCADE,
        null=True,
        blank=True,
        related_name='children',
        verbose_name='父级分类'
    )
    level = models.PositiveSmallIntegerField(
        default=1,
        verbose_name='分类层级'
    )
    sort = models.PositiveIntegerField(
        default=0,
        verbose_name='排序值'
    )
    is_active = models.BooleanField(
        default=True,
        verbose_name='是否启用'
    )
    create_time = models.DateTimeField(
        auto_now_add=True,
        verbose_name='创建时间'
    )

    class Meta:
        db_table = 'tb_category'
        verbose_name = '商品分类'
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return self.name


class SPU(models.Model):
    """标准化产品单元"""
    name = models.CharField(max_length=100, verbose_name='产品名称')
    brand = models.CharField(max_length=50, null=True, blank=True, verbose_name='品牌')
    desc = models.TextField(null=True, blank=True, verbose_name='产品描述')
    category = models.ForeignKey(
        Category,
        on_delete=models.PROTECT,
        related_name='spus',
        verbose_name='所属分类'
    )
    create_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name='创建时间')
    update_time = models.DateTimeField(auto_now=True, verbose_name='更新时间')

    class Meta:
        db_table = 'tb_spu'
        verbose_name = 'SPU'
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return self.name


class SKU(models.Model):
    """库存量单位------真正可以买卖的商品"""
    spu = models.ForeignKey(
        SPU,
        on_delete=models.CASCADE,
        related_name='skus',
        verbose_name='所属 SPU'
    )
    name = models.CharField(max_length=200, verbose_name='SKU 名称')
    # 使用 JSON 字段存储规格信息，如 {"颜色":"午夜色","内存":"256G"}
    specs = models.JSONField(default=dict, verbose_name='规格信息')
    price = models.DecimalField(
        max_digits=10,
        decimal_places=2,
        verbose_name='销售价'
    )
    cost_price = models.DecimalField(
        max_digits=10,
        decimal_places=2,
        null=True,
        blank=True,
        verbose_name='成本价'
    )
    stock = models.PositiveIntegerField(default=0, verbose_name='库存数量')
    sales = models.PositiveIntegerField(default=0, verbose_name='销量')
    is_active = models.BooleanField(default=True, verbose_name='是否上架')
    create_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name='创建时间')
    update_time = models.DateTimeField(auto_now=True, verbose_name='更新时间')

    class Meta:
        db_table = 'tb_sku'
        verbose_name = 'SKU'
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return self.name


class ProductImage(models.Model):
    """商品图片"""
    sku = models.ForeignKey(
        SKU,
        on_delete=models.CASCADE,
        related_name='images',
        verbose_name='所属 SKU'
    )
    image = models.ImageField(
        upload_to='products/%Y/%m/',
        verbose_name='图片'
    )
    is_main = models.BooleanField(default=False, verbose_name='是否主图')
    sort = models.PositiveIntegerField(default=0, verbose_name='排序')

    class Meta:
        db_table = 'tb_product_image'
        verbose_name = '商品图片'
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return f"{self.sku.name} 的图片"

4.3 购物车模块（apps/cart/models.py）

bash 复制代码

from django.db import models
from django.conf import settings


class CartItem(models.Model):
    """购物车条目"""
    user = models.ForeignKey(
        settings.AUTH_USER_MODEL,
        on_delete=models.CASCADE,
        related_name='cart_items',
        verbose_name='所属用户'
    )
    sku = models.ForeignKey(
        'products.SKU',
        on_delete=models.CASCADE,
        verbose_name='商品 SKU'
    )
    quantity = models.PositiveIntegerField(
        default=1,
        verbose_name='购买数量'
    )
    is_checked = models.BooleanField(
        default=True,
        verbose_name='是否勾选'
    )
    create_time = models.DateTimeField(
        auto_now_add=True,
        verbose_name='添加时间'
    )
    update_time = models.DateTimeField(
        auto_now=True,
        verbose_name='更新时间'
    )

    class Meta:
        db_table = 'tb_cart_item'
        verbose_name = '购物车条目'
        verbose_name_plural = verbose_name
        # 一个用户对同一个 SKU 只能有一条记录
        unique_together = ('user', 'sku')

    def __str__(self):
        return f"{self.user.username} - {self.sku.name}"

4.4 订单模块（apps/orders/models.py）

bash 复制代码

from django.db import models
from django.conf import settings


class Order(models.Model):
    """订单主表"""
    # 订单状态常量
    STATUS_CHOICES = (
        (0, '待支付'),
        (1, '待发货'),
        (2, '待收货'),
        (3, '已完成'),
        (4, '已取消'),
    )

    order_no = models.CharField(
        max_length=64,
        unique=True,
        verbose_name='订单编号'
    )
    user = models.ForeignKey(
        settings.AUTH_USER_MODEL,
        on_delete=models.PROTECT,
        related_name='orders',
        verbose_name='下单用户'
    )
    # 地址快照（存储完整地址信息，不会被后续修改影响）
    address_snapshot = models.JSONField(
        verbose_name='收货地址快照'
    )
    total_amount = models.DecimalField(
        max_digits=10,
        decimal_places=2,
        verbose_name='订单总金额'
    )
    freight = models.DecimalField(
        max_digits=8,
        decimal_places=2,
        default=0,
        verbose_name='运费'
    )
    pay_method = models.CharField(
        max_length=20,
        default='alipay',
        verbose_name='支付方式'
    )
    status = models.SmallIntegerField(
        choices=STATUS_CHOICES,
        default=0,
        verbose_name='订单状态'
    )
    remark = models.TextField(
        null=True,
        blank=True,
        verbose_name='用户备注'
    )
    create_time = models.DateTimeField(
        auto_now_add=True,
        verbose_name='创建时间'
    )
    update_time = models.DateTimeField(
        auto_now=True,
        verbose_name='更新时间'
    )
    pay_time = models.DateTimeField(
        null=True,
        blank=True,
        verbose_name='支付时间'
    )

    class Meta:
        db_table = 'tb_order'
        verbose_name = '订单'
        verbose_name_plural = verbose_name
        ordering = ['-create_time']

    def __str__(self):
        return self.order_no


class OrderItem(models.Model):
    """订单商品条目"""
    order = models.ForeignKey(
        Order,
        on_delete=models.CASCADE,
        related_name='items',
        verbose_name='所属订单'
    )
    sku = models.ForeignKey(
        'products.SKU',
        on_delete=models.PROTECT,
        verbose_name='商品 SKU'
    )
    # 快照信息，避免商品修改后历史订单数据显示异常
    sku_name = models.CharField(max_length=200, verbose_name='商品名称')
    sku_specs = models.JSONField(verbose_name='规格快照')
    price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2, verbose_name='成交单价')
    quantity = models.PositiveIntegerField(verbose_name='购买数量')

    class Meta:
        db_table = 'tb_order_item'
        verbose_name = '订单商品'
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return f"{self.sku_name} x {self.quantity}"

4.5 支付模块（apps/payment/models.py）

bash 复制代码

from django.db import models
from django.conf import settings


class Payment(models.Model):
    """支付记录"""
    PAY_STATUS = (
        (0, '未支付'),
        (1, '支付成功'),
        (2, '支付失败'),
        (3, '已退款'),
    )

    order = models.OneToOneField(
        'orders.Order',
        on_delete=models.PROTECT,
        related_name='payment',
        verbose_name='关联订单'
    )
    trade_no = models.CharField(
        max_length=64,
        null=True,
        blank=True,
        verbose_name='支付宝流水号'
    )
    amount = models.DecimalField(
        max_digits=10,
        decimal_places=2,
        verbose_name='支付金额'
    )
    status = models.SmallIntegerField(
        choices=PAY_STATUS,
        default=0,
        verbose_name='支付状态'
    )
    create_time = models.DateTimeField(
        auto_now_add=True,
        verbose_name='创建时间'
    )
    update_time = models.DateTimeField(
        auto_now=True,
        verbose_name='更新时间'
    )

    class Meta:
        db_table = 'tb_payment'
        verbose_name = '支付记录'
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return f"支付记录 {self.trade_no or '待支付'}"

五、让模型生效------生成迁移与建表

模型代码只是 Python 类，要想变成数据库中的表，还得靠 Django 迁移系统。我们先确保所有代码保存完毕，然后在项目根目录执行以下命令。

5.1 生成迁移文件

bash 复制代码

python manage.py makemigrations

控制台输出示例：

bash 复制代码

Migrations for 'cart':
  apps/cart/migrations/0001_initial.py
    - Create model CartItem
Migrations for 'orders':
  apps/orders/migrations/0001_initial.py
    - Create model Order
    - Create model OrderItem
Migrations for 'payment':
  apps/payment/migrations/0001_initial.py
    - Create model Payment
Migrations for 'products':
  apps/products/migrations/0001_initial.py
    - Create model Category
    - Create model SPU
    - Create model SKU
    - Create model ProductImage
Migrations for 'users':
  apps/users/migrations/0001_initial.py
    - Create model User
    - Create model Address

Django 会为每个 app 生成一个 0001_initial.py 迁移文件，记录了我们写的所有模型。如果出现报错，比如忘记安装 Pillow 导致 ImageField 无法使用，可以先 pip install Pillow 再执行命令。

5.2 应用到数据库

控制台输出示例：

bash 复制代码

Operations to perform:
  Apply all migrations: admin, auth, cart, contenttypes, orders, payment, products, sessions, users
Running migrations:
  Applying contenttypes.0001_initial... OK
  Applying contenttypes.0002_remove_content_type_name... OK
  Applying auth.0001_initial... OK
  Applying auth.0002_alter_permission_name_max_length... OK
  ...
  Applying users.0001_initial... OK
  Applying admin.0001_initial... OK
  Applying admin.0002_logentry_remove_auto_add... OK
  Applying admin.0003_logentry_add_action_flag_choices... OK
  Applying cart.0001_initial... OK
  Applying orders.0001_initial... OK
  Applying payment.0001_initial... OK
  Applying products.0001_initial... OK
  Applying sessions.0001_initial... OK

看到一连串的 OK，代表所有表都已经在数据库中创建成功了。

5.3 检查生成的表

Django 默认使用 SQLite，数据存储在项目根目录下的 db.sqlite3 文件中。我们可以用 dbshell 命令直接连进去看一眼：

进入 sqlite shell 后，输入 .tables 查看所有表：

输出（关键部分）：

bash 复制代码

auth_group                  tb_category
auth_group_permissions      tb_sku
auth_permission             tb_spu
auth_user                   tb_product_image
auth_user_groups            tb_cart_item
auth_user_user_permissions  tb_order
django_admin_log            tb_order_item
django_content_type         tb_payment
django_migrations           tb_address
django_session              tb_users

可以看到，除了 Django 自带的 auth_*、django_* 表外，我们自定义的 tb_users、tb_address、tb_category、tb_spu、tb_sku、tb_product_image、tb_cart_item、tb_order、tb_order_item、tb_payment 都已经整整齐齐地出现在数据库里了。

提示：SQLite 查看表结构可以用 .schema tb_users 等命令，这里就不一一演示了。

六、总结与下集预告

今天我们花了大力气把整个电商平台的数据库"地基"打好了，完成了：

从用户角色到功能模块的完整需求分析；
梳理出 10 个核心实体，并明确了它们之间的关系；
配置了自定义用户模型 AUTH_USER_MODEL；
在五个 app 中编写了完整的模型代码；
成功执行了 makemigrations 与 migrate，在数据库中创建了所有业务表。

现在你的项目已经有模有样了：打开 db.sqlite3，就能看到一张张按照我们心意设计的表。

但模型里还有很多细节值得深挖：on_delete 的六种行为有什么区别？related_name 到底怎么用？Django 迁移系统背后的原理是什么？ 第 3 篇，我将带大家深入 Django 模型的进阶用法，同时完善字段的参数、索引、元选项等，并且演示数据迁移的高级技巧------包括怎么修改一个已有数据的表结构而不丢数据。记得准时来看！

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