Django 模型关系：从一对多到多对多全解析

2025-07-31
福建
本文字数：3233 字
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一、一对多关系： ForeignKey

一对多是最常见的模型关系，例如 "作者 - 书籍" 场景：假设一个作者可以写多本书，但每本书只能属于一个作者。

定义关系

核心参数说明：

on_delete=models.CASCADE：当作者被删除时，关联的书籍也会被自动删除
related_name='books'：定义反向查询名称，可通过author.books.all()获取作者的所有书籍

from django.db import models
class Author(models.Model):    first_name = models.CharField(max_length=100)    last_name = models.CharField(max_length=100)
    def __str__(self):        return f"{self.first_name} {self.last_name}"
class Book(models.Model):    title = models.CharField(max_length=100)    publication_date = models.DateField()    # 外键关联Author，级联删除，反向查询名为books    author = models.ForeignKey(        Author,         on_delete=models.CASCADE,         related_name='books'    )
    def __str__(self):        return self.title

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数据操作示例

创建数据

# 创建作者author1 = Author.objects.create(first_name='J.K.', last_name='Rowling')author2 = Author.objects.create(first_name='George', last_name='Orwell')
# 创建书籍并关联作者book1 = Book.objects.create(    title='Harry Potter',     publication_date='1997-06-26',     author=author1)book2 = Book.objects.create(    title='1984',     publication_date='1949-06-08',     author=author2)

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查询操作

# 正向查询：通过书籍找作者book = Book.objects.get(title='1984')print(book.author)  # 输出: George Orwell
# 反向查询：通过作者找书籍author = Author.objects.get(last_name='Rowling')for book in author.books.all():    print(book.title)  # 输出: Harry Potter

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高级配置

禁用外键约束：当需要灵活管理关联关系（如允许删除存在关联数据的主表记录）时，可关闭数据库级约束

author = models.ForeignKey(    Author,     on_delete=models.SET_NULL,    related_name='books',    db_constraint=False,  # 不创建数据库外键约束    null=True)

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自定义数据库列名：默认会生成<ClassName>_id列，可通过db_column修改

dept_id = models.ForeignKey(    "SystemDept",    on_delete=models.SET_NULL,    db_column="dept_id",  # 显式指定数据库列名    null=True)

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二、多对多关系： ManyToManyField

多对多关系适用于 "作者 - 书籍" 的另一种场景：假设一个作者可以写多本书，一本书也可以有多个作者。

定义关系

Django 会自动创建中间表（默认名为appname_book_authors）存储关联关系，无需手动定义。

from django.db import models
class Author(models.Model):    name = models.CharField(max_length=100)    email = models.EmailField()
    def __str__(self):        return self.name
class Book(models.Model):    title = models.CharField(max_length=200)    publication_date = models.DateField()    # 多对多关联Author    authors = models.ManyToManyField(Author, related_name='books')
    def __str__(self):        return self.title

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数据操作示例

添加 / 移除关联

# 创建实例author1 = Author.objects.create(name='Alice', email='alice@example.com')author2 = Author.objects.create(name='Bob', email='bob@example.com')book = Book.objects.create(title='Example Book', publication_date='2023-01-01')
# 添加关联book.authors.add(author1, author2)
# 移除关联book.authors.remove(author1)

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查询操作

# 正向查询：书籍的所有作者book = Book.objects.get(title='Example Book')for author in book.authors.all():    print(author.name)
# 反向查询：作者的所有书籍author = Author.objects.get(name='Bob')for book in author.books.all():  # related_name='books'    print(book.title)

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自定义中间表

当需要存储关联关系的额外信息（如邀请原因、加入时间）时，可自定义中间表

class Membership(models.Model):    group = models.ForeignKey(Group, on_delete=models.CASCADE)    person = models.ForeignKey(Person, on_delete=models.CASCADE)    inviter = models.ForeignKey(Person, related_name="invites", on_delete=models.CASCADE)    invite_reason = models.CharField(max_length=64)  # 额外信息
class Group(models.Model):    name = models.CharField(max_length=128)    members = models.ManyToManyField(        Person,        through="Membership",  # 指定中间表        through_fields=("group", "person"),  # 关联字段    )

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三、性能优化技巧

select_related：用于一对多关系，提前加载关联对象，减少数据库查询

# 普通查询（N+1问题）entries = Entry.objects.all()for entry in entries:    print(entry.blog.name)  # 每次循环都会触发新查询
# 优化后（仅1次查询）entries = Entry.objects.select_related('blog').all()for entry in entries:    print(entry.blog.name)  # 使用缓存数据

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批量操作：利用 update()进行批量更新，避免循环操作

# 批量标记站内信为已读SystemNotifyMessage.objects.filter(    id__in=ids.split(",")).update(    read_status=True,     read_time=timezone.now())

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四、关于是否使用外键约束

在实际项目中，是否使用数据库外键约束需要权衡利弊

使用外键的优势

数据完整性：数据库级别的约束保证关联数据一致性
开发效率：ORM 自动处理关联查询和级联操作
查询便捷：支持select_related等优化方法，简化多表查询

禁用外键的场景

高并发系统：外键会增加数据库锁竞争，影响写入性能
分布式架构：分库分表环境下，跨库外键无法生效
复杂迁移：避免循环依赖导致的迁移失败问题

折中方案：使用db_constraint=False 参数

数据库层面：无外键约束，数据库不会强制校验关联数据的存在性
Django ORM 层面：保留逻辑关联，ORM 仍将字段视为外键关系（逻辑关联），支持 ORM 查询、操作语法

五、多对多关系实战

实战场景：在一个后台管理系统中，用户与角色往往是多对多关系。一个用户可以分配多个角色，一个角色也可以属于多个用户。

模型定义：点击查看完整代码

class SystemUsers(BaseModel, AbstractBaseUser):    id = models.BigAutoField(primary_key=True, db_comment="用户ID", help_text="用户ID")    username = models.CharField(        max_length=30, unique=True, db_comment="用户账号", help_text="用户账号"    )    # ...    # 与角色多对多关系    roles = models.ManyToManyField(        "SystemRole",        through="SystemUserRole",        through_fields=("user_id", "role_id"),        related_name="users",    )    # ...        class SystemUserRole(BaseModel):    """用户和角色关联中间表"""    id = models.BigAutoField(primary_key=True, db_comment="id")    user_id = models.ForeignKey(        "SystemUsers",        on_delete=models.CASCADE,        db_constraint=False,        db_column="user_id",        db_comment="用户ID",    )    role_id = models.ForeignKey(        "SystemRole",        on_delete=models.CASCADE,        db_constraint=False,        db_column="role_id",        db_comment="角色ID",    )
    class Meta:        managed = True        db_table = "system_user_role"        db_table_comment = "用户和角色关联表"        ordering = ["-id"]

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system_user_role数据库生成的中间表

文章转载自：小王子1024
原文链接：https://www.cnblogs.com/xwz1024/p/19013425
体验地址：http://www.jnpfsoft.com/?from=001YH

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Django 模型关系：从一对多到多对多全解析

一、一对多关系： ForeignKey

定义关系

数据操作示例

高级配置

二、多对多关系： ManyToManyField

定义关系

数据操作示例

自定义中间表

三、性能优化技巧

四、关于是否使用外键约束

五、多对多关系实战

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