模型和 ORM 是如何工作的？

Question

模型和 ORM 是如何工作的？

Accepted Answer

一个**模型**是一个 Python 类，它定义了你的数据结构——每个模型映射到一个数据库表，每个属性映射到一列。**ORM（对象关系映射器）**让你可以使用 Python 对象和方法与数据库交互，而无需编写原始 SQL。

## 定义一个模型

```python
from django.db import models

class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)       # → VARCHAR column
    body = models.TextField()                        # → TEXT column
    published = models.BooleanField(default=False)
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)  # set on creation
    views = models.IntegerField(default=0)

def __str__(self):
        return self.title                            # readable representation (admin, shell)
```

每个模型字段都映射到一个具有适当类型的数据库列。运行迁移会创建相应的表——你永远不需要自己编写 `CREATE TABLE`。

## 使用 ORM 进行 CRUD（无需 SQL）

```python
# CREATE
article = Article.objects.create(title="Hello", body="...")

# READ — query with Python methods
Article.objects.all()                            # all rows → SELECT *
Article.objects.get(id=1)                         # one row by primary key
Article.objects.filter(published=True)            # WHERE published = true
Article.objects.filter(title__icontains="django") # WHERE title ILIKE '%django%'
Article.objects.exclude(views=0).order_by("-created_at")  # complex queries, chained

# UPDATE
article.title = "Updated"
article.save()
Article.objects.filter(published=False).update(published=True)  # bulk update

# DELETE
article.delete()
```

ORM 会自动将这些 Python 调用转换为 SQL。字段查找（`__icontains`、`__gte`、`__in` 等）以 Pythonic 的方式表达 WHERE 条件。

## 为什么使用 ORM？优点和权衡

```text
✓ Write database code in Python — no SQL, more readable, less error-prone
✓ Database-agnostic — the same code works on PostgreSQL, MySQL, SQLite
✓ SECURITY — parameterized queries by default → prevents SQL injection
✓ Integrates with migrations, admin, forms (define the model once)
⚠️ Trade-off: can generate inefficient queries (e.g. N+1) if used carelessly —
   sometimes you need select_related/prefetch_related or raw SQL for complex cases
```

## 模型是唯一的真实来源（DRY）

```text
One model definition drives: the database schema (migrations), the admin interface,
ModelForms, and serializers (DRF) — define it once, reuse everywhere.
```

## 为什么这很重要

模型和 ORM 是 Django 的核心——它们是你定义和处理应用程序数据的方式，而这正是大多数 Web 应用程序的心脏。

了解它们是日常必备知识：模型定义你的数据结构（将类映射到表，将属性映射到列），并充当**唯一的真实来源**，驱动数据库 schema、admin 界面、表单和 API 序列化器（DRY 原则）。

ORM 允许你用清晰、易读的**Python 而不是 SQL** 编写数据库操作，具有重大优势：数据库可移植性（相同代码在不同数据库上运行）、与 Django 其余部分的紧密集成，以及最重要的**安全性**（默认使用参数化查询，防止 SQL 注入）。

掌握如何使用适当的字段定义模型、执行 CRUD 操作以及使用 ORM 的查询语法是构建任何 Django 应用程序的基础。

同样重要的是要意识到 ORM 的**权衡**——便捷的查询在不加注意的情况下可能变得低效（N+1 问题）——这导致了优化技术的出现。

model/ORM 层是 Django 应用程序花费大量逻辑的地方，使其成为核心、必须掌握的材料。