Django 框架以其“开箱即用”和“快速开发”的特性深受 Web 开发者喜爱，而其强大的对象关系映射（Object-Relational Mapping, ORM）系统是实现这一目标的关键组件之一。Django ORM 允许开发者使用 Python 代码来操作数据库，而无需直接编写复杂的 SQL 语句，极大地提高了开发效率和代码的可维护性。
理解对象关系映射 (ORM)
在探讨 Django ORM 之前，有必要先理解什么是 ORM。ORM 是一种编程技术，用于在关系型数据库和面向对象编程语言之间建立一座桥梁。简单来说，它允许开发者将数据库中的表映射为程序中的类（称为模型），将表中的行映射为类的实例（对象），将表中的字段映射为对象的属性。通过这种方式，开发者可以像操作普通 Python 对象一样来操作数据库记录，ORM 会在底层自动将这些对象操作转换为相应的 SQL 语句并执行。这就像一个翻译官，将开发者熟悉的面向对象语言“翻译”成数据库能理解的 SQL 语言，反之亦然，从而屏蔽了底层数据库的复杂性和差异性。
Django ORM 的核心组件
Django ORM 主要由几个关键部分组成，它们协同工作，构成了与数据库交互的基础。
模型 (Models)
模型是 Django ORM 的核心，它定义了应用程序的数据结构。每个模型通常对应数据库中的一张表。开发者通过继承 django.db.models.Model 类来定义模型，并在类中定义字段（Fields）来表示表的列。每个字段都是 models.Field 的一个实例（例如 CharField、IntegerField、DateTimeField 等），它不仅定义了数据库列的类型，还包含了数据验证、默认值、表单生成等多种功能。
例如，可以定义一个简单的 Book 模型来表示书籍信息：
from django.db import models
class Book(models.Model):
title = models.CharField(max_length=200)
author = models.CharField(max_length=100)
publication_date = models.DateField(null=True, blank=True)
isbn = models.CharField(max_length=13, unique=True)
def __str__(self):
return self.title在这个例子中，Book 类映射到数据库中的一张表，title、author、publication_date 和 isbn 属性分别对应表中的列。__str__ 方法定义了模型实例的字符串表示形式，方便在管理后台或调试时查看。
管理器 (Managers)
每个 Django 模型至少有一个管理器（Manager），它是模型与数据库进行交互的主要接口。默认情况下，每个模型都有一个名为 objects 的管理器（models.Manager 的实例）。开发者通过管理器来执行数据库查询操作，例如获取所有记录、过滤记录等。
例如，要获取所有的 Book 对象，可以使用 Book.objects.all()。
开发者也可以定义自定义管理器，以添加额外的查询方法或修改默认的查询集行为，从而封装常用的数据访问逻辑。
查询集 (QuerySets)
查询集（QuerySet）代表了从数据库中检索到的一组对象集合。当通过管理器调用查询方法（如 all()、filter()、exclude()）时，返回的就是一个查询集。查询集具有“惰性求值”（Lazy Evaluation）的特性，这意味着创建查询集本身并不会立即执行数据库查询。只有在需要访问查询集中的数据时（例如迭代、切片、调用 len() 或显式转换列表等），Django ORM 才会真正执行 SQL 查询并将结果加载到内存中。这种惰性机制有助于提高性能，避免不必要的数据库访问。
基本数据库操作 (CRUD)
掌握 Django ORM 的基本数据库增删改查（CRUD）操作是进行 Django 开发的基础。
创建 (Create) 数据
创建新的数据库记录通常有两种方式。第一种是创建模型实例，设置属性后调用 save() 方法：
# 方法一：创建实例并保存
new_book = Book(title="深入理解计算机系统", author="Randal E. Bryant", isbn="9787111213409")
new_book.save()第二种是使用管理器的 create() 方法，它会一步完成实例创建和保存：
# 方法二：使用管理器的 create 方法
another_book = Book.objects.create(title="代码整洁之道", author="Robert C. Martin", isbn="9787115216109")查询 (Read) 数据
Django ORM 提供了丰富的查询接口。
获取所有记录使用 all() 方法：
all_books = Book.objects.all() # 返回一个包含所有 Book 对象的 QuerySet根据条件过滤记录使用 filter() 或 exclude() 方法。filter() 返回满足条件的对象，exclude() 返回不满足条件的对象：
# 获取所有 Randal E. Bryant 写的书
bryant_books = Book.objects.filter(author="Randal E. Bryant")
# 获取除了 Randal E. Bryant 写的书之外的所有书
other_books = Book.objects.exclude(author="Randal E. Bryant")获取单个特定记录使用 get() 方法。需要注意的是，get() 期望查询结果是唯一的。如果查询没有找到任何对象，会引发 Model.DoesNotExist 异常；如果找到多个对象，会引发 Model.MultipleObjectsReturned 异常。因此，get() 通常用于基于主键或唯一约束字段的查询。
try:
specific_book = Book.objects.get(isbn="9787111213409")
except Book.DoesNotExist:
print("书籍不存在")
except Book.MultipleObjectsReturned:
print("找到多本相同 ISBN 的书籍，数据可能存在问题")对结果进行排序使用 order_by() 方法：
# 按出版日期升序排序
books_sorted_by_date = Book.objects.order_by('publication_date')
# 按出版日期降序排序
books_sorted_by_date_desc = Book.objects.order_by('-publication_date')查询集还支持 Python 的切片语法，用于限制返回结果的数量：
# 获取前 5 本书
first_five_books = Book.objects.all()[:5]
# 获取第 6 到第 10 本书
next_five_books = Book.objects.all()[5:10]更新 (Update) 数据
更新数据同样有两种常见方式。第一种是先获取对象，修改其属性，然后调用 save() 方法：
book_to_update = Book.objects.get(isbn="9787111213409")
book_to_update.title = "深入理解计算机系统（原书第3版）"
book_to_update.save()第二种是使用查询集的 update() 方法进行批量更新，这种方式更高效，因为它直接在数据库层面执行 SQL UPDATE 语句，不会加载对象到内存，也不会调用模型的 save() 方法或触发相关信号：
# 将所有 Randal E. Bryant 写的书的作者名更新（示例，实际意义不大）
Book.objects.filter(author="Randal E. Bryant").update(author="R. E. Bryant")删除 (Delete) 数据
删除数据可以针对单个对象，也可以批量进行。删除单个对象需要先获取该对象，然后调用其 delete() 方法：
book_to_delete = Book.objects.get(isbn="9787115216109")
book_to_delete.delete()批量删除则可以直接在查询集上调用 delete() 方法：
# 删除所有作者为 "Unknown Author" 的书籍
Book.objects.filter(author="Unknown Author").delete()Django ORM 的优势
使用 Django ORM 带来了诸多好处。首先是显著提升了开发效率，开发者可以用熟悉的 Python 语法与数据库交互，减少了编写和调试 SQL 的时间。其次，它提供了良好的数据库无关性，理论上更换数据库后端（如从 SQLite 切换到 PostgreSQL 或 MySQL）只需修改配置文件，而无需大量修改数据访问代码，尽管在实践中可能需要注意一些数据库特定的细节。再者，Django ORM 内置了对 SQL 注入等常见安全威胁的防护机制，提高了应用的安全性。最后，基于模型的代码结构清晰，使得代码更易读、更易维护。
小结
Django ORM 是 Django 框架中一个强大而优雅的部分，它通过对象关系映射技术简化了数据库操作，让开发者能够聚焦于业务逻辑的实现。理解其核心组件（模型、管理器、查询集）和掌握基本的 CRUD 操作是高效使用 Django 进行 Web 开发的基础。虽然 ORM 屏蔽了许多底层细节，但在处理复杂查询或性能优化时，了解其生成的 SQL 语句仍然是有益的。总而言之，熟练运用 Django ORM 将极大地提升开发体验和项目质量。