Django ORM 没有外键可以表连接聚合查询吗|极客笔记

Django ORM 没有外键可以表连接聚合查询吗

在使用Django ORM进行数据库操作时，经常会遇到需要进行表连接（join）和聚合查询（aggregate）的情况。而在关系数据库中，表连接是通过外键来实现的，但是有时候我们可能会碰到没有外键的情况。那么在这种情况下，Django ORM 是否还能实现表连接和聚合查询呢？本文将对这个问题进行详细讨论和解答。

什么是外键

首先，让我们回顾一下什么是外键。在数据库设计中，外键是用来建立两张表之间的关联关系的一种约束。通过外键，可以在一张表中引用另一张表的数据，从而实现表与表之间的关联。在Django ORM中，外键字段可以用于建立模型之间的关联关系。

Django ORM 中的外键

在Django ORM中，外键字段可以通过ForeignKey来定义。例如，我们有两个模型Book和Author，其中Book模型包含一个外键字段指向Author模型。示例代码如下：

from django.db import models

class Author(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=50)

class Book(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=100)
    author = models.ForeignKey(Author, on_delete=models.CASCADE)

在上面的示例中，Book模型定义了一个名为author的ForeignKey字段，它指向Author模型。这样就建立了Book和Author两个模型之间的关联关系，Book模型中的每一条记录都可以关联到Author模型中的一条记录。

表连接和聚合查询

在实际应用中，经常会遇到需要同时查询多个表的数据，并对这些数据进行聚合计算的情况。这时就需要使用表连接和聚合查询来实现需求。在有外键的情况下，我们可以通过外键来进行表连接，然后使用聚合函数对查询结果进行计算。

from django.db.models import Count

# 查询每个作者出版的书籍数量
authors = Author.objects.annotate(book_count=Count('book'))
for author in authors:
    print(f'{author.name}: {author.book_count}')

在上面的示例中，我们使用annotate方法和Count聚合函数来计算每个作者出版的书籍数量。这里通过外键字段book来实现了Book和Author两个表的连接，并对结果进行了聚合查询。

没有外键的情况下如何进行表连接和聚合查询

在一些情况下，由于数据设计或其他原因，我们可能会遇到没有外键的情况。那么在没有外键的情况下，如何实现表连接和聚合查询呢？Django ORM提供了一些方法来解决这个问题。

使用双下划线进行表连接

虽然没有外键字段，但是我们可以通过双下划线__来连接模型中的字段，实现表连接的效果。例如，假设我们有两个模型Author和Book，它们之间没有外键字段，但是我们可以通过作者的姓名进行连接。

# 查询每个作者出版的书籍数量（无外键情况下）
authors = Author.objects.values('name').annotate(book_count=Count('book__title'))
for author in authors:
    print(f'{author["name"]}: {author["book_count"]}')

在上面的示例中，我们通过双下划线book__title来连接Author和Book两个模型的title字段，实现了表连接的效果。然后使用annotate和Count来对结果进行聚合查询，计算每个作者出版的书籍数量。

使用Subquery进行子查询

另一种没有外键的情况下实现表连接和聚合查询的方法是使用Subquery进行子查询。通过子查询，我们可以在一个查询中引用另一个查询的结果，实现表连接和聚合查询的效果。

from django.db.models import OuterRef, Subquery

# 查询每个作者出版的书籍数量（Subquery方式）
books = Book.objects.filter(author=OuterRef('pk')).values('author_id').annotate(book_count=Count('id')).values('book_count')

authors = Author.objects.annotate(book_count=Subquery(books))
for author in authors:
    print(f'{author.name}: {author.book_count}')

在上面的示例中，我们首先通过Subquery进行子查询来计算每个作者出版的书籍数量。然后将这个子查询结果作为注释添加到Author查询中，得到了每个作者出版的书籍数量。通过这种方式，我们实现了没有外键的情况下的表连接和聚合查询。