让我们一起开发【菜谱系统】吧，滚雪球学 Python 第三轮项目计划

橡皮擦，一个逗趣的互联网高级网虫。新的系列，让我们一起进入 Django 世界。

六、Python Django 菜谱系统

从本篇博客开始，我们将正式进入 Django 项目化的课程中，从一个菜谱系统开始，逐步掌握 Django 开发网站的各种技术点。

第一个项目属于管理类内部系统，假设，用户量少，使用频率不高，功能不多，实现对菜谱的增删改查即可。

基本功能清单如下：

1. 用户登录与注册
2. 用户权限管理
3. 菜谱的添加
4. 菜谱的删除
5. 菜谱的修改
6. 分类展示菜谱
7. 查询菜谱

6.1 菜谱系统相关设计

菜谱系统最核心的就是菜谱了，菜谱包含如下信息：名称、工艺、口味、烹饪时间、难度、主料、辅料，还有诱人图片。

用户权限设计两个身份即可，普通用户无需登录就可以查询数据，管理员可以进入菜谱有关管理页面对数据进行维护。

相关页面可以简单进行拆解：

1. 用户的欢迎页面，网站首页
2. 菜谱的列表页面
3. 菜谱详情页面
4. 用户登录与注册页面
5. 菜谱添加与修改页面

有了上述数据，基本可以确定该系统包括两张核心表，一张为用户表，一张为菜谱表，所有的操作都将围绕以上两个表或者模型来实现。

6.2 Django 中的数据模型

在正式开始设计菜谱系统的表结构之前，需要先掌握 Django 的模型（Model）相关知识，作为 Web 框架而言，Django 也提供了完整的 ORM 框架，ORM 在之前的博客也简单说明过，叫做对象-关系映射框架。
该框架可以将数据库中的关系映射到 Python 的类与对象中，一般情况下，每一个模型都映射着一张数据表，模型中的每一个属性都对应数据表中的一个字段，这个概念需要先理解清楚。

6.2.1 模型的数据字段（Field types）

截止到 橡皮擦 编写本文的时候，Django 中的基本数据字段类型 30 个左右，该数量不固定，具体你可以依据 Django 版本自行查询。https://docs.djangoproject.com/en/3.1/ref/models/fields/#field-types

为了便于学习，你可以对这些基本数据字段类型进行简单的分类。

数字类字段

• AutoField：如果没有给模型指定一个主键，Django 会自动给模型添加一个 AutoField 类型的字段，该字段是一个自增的整数；
• BitAutoField：与 AutoField 含义一致，就是数据范围更大一些，如果该表数据量大，使用它即可；
• SmallAutoField：Django 3.0 新增，看名字就知道范围比 AutoField 小；
• IntegerField：32 位整数，取值范围 -2147483648 to 2147483647；
• BigIntegerField：从 IntegerField 派生出来，64 位整数，取值范围 -9223372036854775808 to 9223372036854775807；
• SmallIntegerField：取值范围 -32768 to 32767；
• PositiveIntegerField：非负整数类型的字段，取值范围 0 to 2147483647；
• PositiveSmallIntegerField：非负，取值范围 0 to 32767；
• PositiveBigIntegerField：取值范围 0 to 9223372036854775807，这个要注意 Django 3.1 版本才有；
• FloatField：浮点数类型字段；
• DecimalField：十进制数类型字段，表示一个固定精度的十进制数，这个在用到的时候，详细说明。

字符类字段

• CharField：字符串类型，需要携带一个必备属性 max_length，表示字符串长度；
• EmailField：基于 CharField 但是多了邮箱格式验证；
• URLField：同上，多了 URL 特殊处理；
• SlugField：只包含字母、数字、下划线或连字符，通常用于 URL；
• TextField：可存储大量文本的字段；
• UUIDField：UUID 字段，对应的是 Python 中的 UUID 对象，有时候主键会使用 UUID 替代 AutoField
• FilePathField：文件路径字段。

文件类字段

• FileField：处理文件上传的字段，不能作为文件主键；
• ImageField：图片字段，继承自 FileField。

布尔类字段

• BooleanField：只有 True 和 False 两个值的字段；
• NullBooleanField：可空布尔字段。

日期时间字段

• DateField：对应 Python 中的 datetime.date 实例；
• DateTimeField：对应 Python 中的 datetime.datetime 实例；
• TimeField：对应 Python 中的 datetime.time 实例；
• DurationField：对应 Python 中的 timedelta 实例。

二进制字段

• BinaryField：二进制字段，不建议使用。

其它的不常使用，先不涉及，具体有应用场景在进行说明。

6.2.2 模型关系

模型与模型之间存在三种关系，分别是 一对一，一对多，多对多。

接下来先介绍基本使用方式，后文案例中进行深度学习。

多对一关系
例如一个食谱包含多个食材，代码如下：

# 食材类
class Ingredients(models.Model):
    menu = models.ForeignKey("Menu", on_delete=models.CASCADE)

# 菜谱类
class Menu(models.Model):
    pass

需要注意的是多对一关系中，在多对象的那个类中增加外键关系，使用的方法是 models.ForeignKey()，该方法有两个参数，第一个是与之关联的模型名称，第二个是 on_delete 字段，关联的对象被删除时该对象的行为，例如 models.CASCADE 就表示级联删除，彻底掌握还是需要看实际应用场景。

多对多关系
多对多关系属于比较复杂的模型关系了，在部分情况下，还需要 through_field 来定义中间模型。

# 菜谱类
class Menu(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=20)

# 口味
class Flavor(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=10)
    contain = models.ManyToManyField(
        Menu,
        through='MenuContainFlavor',  # 该参数为通过哪一个模型进行关联
        through_fields=('flavor', 'menu'),  # 关联字段名称，元组的第一个参数是当前模型名称
    )

# 关联关系模型
class MenuContainFlavor(models.Model):
    flavor = models.ForeignKey(Flavor, on_delete=models.CASCADE)
    menu = models.ForeignKey(Menu, on_delete=models.CASCADE)

上面的案例中，MenuContainFlavor 就是中间模型，主要为了关联菜谱与口味。

一对一关系
一对一关系基表简单，与外键字段类似，一对一返回的是一个对象。因为基本语法非常简单，可以简单理解是对一张数据表的数据扩充就可以了。

6.2.3 字段参数

了解了模型中的字段类型之后，要知道这些字段都是基于类的形式存在的，既然是类就会出现一些可选参数，具体内容如下：

• null：数据库层面是否可以为空；
• blank：业务层面是否可以为空，设置为 True，数据的输入框可为空；
• choices：元组或列表格式，表示内容可选项；
• db_column：指定该字段在数据表中的名称；
• db_index：数据库索引配置，设置为 True 将会在这个字段上设置索引；
• default：默认值；
• editable：是否可编辑；
• primary_key：该字段是否设置为主键；
• unique：唯一索引；
• verbose_name：可读性名称，或者叫做展示文字也可以；
• validators：自定义逻辑验证。

6.3 菜谱系统模型设计

学习了基本知识点之后，就可以针对菜谱系统的模型进行相关设计了。

菜谱系统涉及的模型包括：菜谱，主料，辅料，用户，先暂定这几个模型，后续如果有需要，再进行扩展。

每个模型涉及的字段分别如下：

菜谱

• 名称
• 工艺
• 口味
• 时间
• 难度

主料

• 名称
• 数量

辅料

• 名称
• 数量

用户

• 用户名
• 邮箱
• 密码
• 是否管理员

数据字段暂定为上述内容，后续随着项目研发进行补充。

6.3.1 pycharm 创建 Django 项目

如果你使用的是专业版的 pycharm 是可以直接一键创建的，由于橡皮擦使用的版本是免费的社区办，故需要自己手动进行创建。
操作步骤十分简单，只需要用 pycharm 打开一个文件夹，然后输入如下命令即可：

> django-admin startproject MenuSystem
> cd MenuSystem
> python manage.py startapp menuapp

生成的目录结构如下图所示：

6.3.2 models.py 编写模型

下面的工作就是在 models.py 中对模型进行编写了，具体代码如下：

# 菜谱模型类
class Menu(models.Model):
    pass

# 主料类
class Ingredients(models.Model):
    pass

# 辅料
class SubMaterial(models.Model):
    pass

三个模型类先占好位置，然后在进行拆解。详细内容编写如下：

from django.db import models

# Create your models here.
# 菜谱模型类
class Menu(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=50, verbose_name="菜谱名称")
    technology = models.CharField(max_length=10, verbose_name="工艺")
    flavor = models.CharField(max_length=50, verbose_name="口味")
    production_time = models.IntegerField(default=0, verbose_name="制作时间")
    difficulty = models.SmallIntegerField(default=0, verbose_name="难度")

    create_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name="创建时间")

    # 定义类的 __str__ 方法，便于将模型对象当做参数输出时显示菜谱名称
    def __str__(self):
        return self.name

# 主料类
class Ingredients(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=50, verbose_name="主料名称")
    quantity = models.IntegerField(default=0, verbose_name="数量")
    # 一个主料属于一个菜谱，一个菜谱包含多个主料
    menu = models.ForeignKey(Menu, on_delete=models.CASCADE, verbose_name="所属菜谱")

    def __str__(self):
        return self.name

# 辅料
class SubMaterial(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=50, verbose_name="辅料名称")
    quantity = models.IntegerField(default=0, verbose_name="数量")
    # 一个辅料属于一个菜谱，一个菜谱包含多个辅料
    menu = models.ForeignKey(Menu, on_delete=models.CASCADE, verbose_name="所属菜谱")

    def __str__(self):
        return self.name

该 models.py 中没有实现用户模型，本项目使用 Django 自带的用户系统，后续为你说明。

6.4 本篇博客小节

本篇博客主要介绍的是 Django 中的数据模型，任何系统的设计都是从表结构开始的，牢牢掌握本篇博客的内容吧，一个很小的承上启下环节。

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