10、Django_模型类的继承以及用包来管理模型类

面向对象语言的三大特性：多态、封装、继承。Django中模型类也拥有这些特性，本章说明下模型类的继承

概述

Django中，不管是直接继承也好，间接继承也罢，所有的模型类的基类是django.db.models.Model

• 模型类的分类
  非抽象类：是一个独立自主的，会在数据库中创建数据表的模型类，在 Meta元数据中定义abstract = True
  抽象类：只是用于保存子类模型共有内容，并不会在数据库中创建数据表的模型类
• 模型类的继承方式
  1.继承抽象基类：被用来继承的的抽象基类模型被称为Absstract base classes
  2.多表继承：Multi-table inheritance，子父类都是独立自主，在数据库中创建数据表，功能完整的模型类
  3.代理模型：当我们只想修改模型的Python层面的行为，而并不想改动模型的字段时使用

一、继承抽象基类

• 抽象模型类
  在 Meta元数据中定义abstract = True的模型类。Django不会为这种模型类创建数据库表，并且也不会有管理器，不能被实例化和直接保存。其用处就是用来保存子模型类共有的内容，被子模型类继承使用。当抽象模型类被子模型类继承时，它的字段会全部复制到子模型类中。

• 注意点
  1.子模型会继承抽象基类的所有字段
  2.子模型可以额外添加元数据，如果子模型没有声明自己的Meta类，那么会直接继承抽象基类的Meta类
  3.抽象基类拥有的元数据，如果子模型没有，则子模型直接继承
  4.抽象基类拥有的元数据，如果子模型也有，则子模型的进行覆盖
  5.抽象基类元数据中的abstract = True不会被继承。如果子模型也想成为抽象类，则需要在子模型中的元数据定义该字段
  6.有一些元数据对于抽象基类来说是无效的，比如说db_table，因为抽象类不会生成实际数据表，并且它的子模型并不会按照这个元数据来设置表名

• 下面例子中，Cat模型拥有named、age、skill这三个字段，Animal抽象基类不会生成数据表，不能当成一个正常的模型来使用。

class Animal(models.Model):
    named = models.CharField(max_length=64)
    age = models.PositiveIntegerField()

    class Meta:
        abstract = True
        ordering = ['age']


class Cat(Animal):
    skill = models.CharField(max_length=32)
    
    class Meta:
        db_table = 'cat'

• related_name和related_query_name参数
  如果抽象基类中，存在使用了related_name或related_query_name参数的ForeignKey或ManyToMany字段，那么要注意：
  默认情况下，每个子类都会继承抽象基类的所有字段，所以每个子类都会拥有同样的related_name和related_query_name字段值，这样会导致错误。所以，在抽象基类中使用了related_name和related_query_name参数时，它们的值应该包含%(app_label)s和%(class)s部分
  1.%(app_label)s：使用子类的小写名字替换
  2.%(class)s：使用子类所属App的小写名替换
• 例子：
  1.modelsinherit.Cat.key字段的reverse name/反向关系名是modelsinherit_cat_related，reverse query name/反向查询名是modelsinherit_cat
  2.otherApp.Bird.key的反向关系名是otherapp_bird_related，反向查询名是otherapp_bird

class Animal(models.Model):
    key = models.ManyToManyField(
        xxxModel,
        related_name='%(app_label)s_%(class)s_related',
        related_query_name='%(app_label)s_%(class)s'
    )

    class Meta:
        abstract = True
        ordering = ['age']
### 同个应用的模块类
class Cat(Animal):
    skill = models.CharField(max_length=32)

class Dog(Animal):
    skill = models.CharField(max_length=32)

### 其它应用的模块类（otherApp）
from modelsinherit.models import Animal

class Bird(Animal):
     skill = models.CharField(max_length=32)

二、多表继承/继承正常模型类

这种继承方式，父类和子类都是子父类都是独立自主，在数据库中创建数据表，功能完整的模型类。并且内部隐含了一对一的关系

• 例子
  1.Cat包含Animal的所有字段，并且各自拥有自己的数据表
  2.如果一个Animal对象同时也是一个Cat对象，那么它可以从父类获取子类：a = Animal.object.get(id=1)； a.cat #获取一个cat对象

class Animal(models.Model):
    named = models.CharField(max_length=64)
    age = models.PositiveIntegerField()

class Cat(Animal):
    skill = models.CharField(max_length=32)

• 多表继承的Meta
  多表继承中，子类和父类都是一个功能完整的模型类，所以父类的Meta类会对子类造成影响。所以，Django在多表继承时，子类是不会继承父类的Meta类中大多数的元数据。
  这两个元数据会被继承：ordering和get_latest_by，如果子类不想继承父类这两个元数据，可以在子类的Meta类中重写清空：

class Cat(Animal):
    ordering = []

• 多表继承的反向关联
  上面说过，当一个对象即是父类对象也是子类对象时，可以从父类访问子类。其原因是因为多表继承使用了一个隐含的OneToOneField链接了子类和父类。
  这里会有个隐患，因为这个OneToOneField字段默认的related_name的值与ForeignKey和 ManyToManyField默认的related_name的值相同。所以，如果一个子类和父类或其它子类是多对一、多对多关系时，Django会在运行或验证时抛出异常。
  解决方法：在每个多对多、多对一字段上，指定related_name的值

class Cat(Animal):
    skill = models.ManyToManyField(
       Animal,
       related_name = 'related_skill'  # 指定related_name
)

三、代理模型

有时候，我们只想更改模型类在python层面的行为，比如说：添加一个新的方法，更改默认的manager管理器。着时候就可以使用代理模型
使用代理模型时，可以创建、更新、删除代理模型的实例，并且所有的数据都可以和使用原始模型（非代理模型）一样，可以被保存。不同的地方是，在代理模型中进行的操作不会对原始模型产生影响

• 声明代理模型
  在Meta类中，设置proxy = True

• 例子
  1.Cat类和Animal类使用同一个数据表，并且新的Animal实例可以通过Cat类进行访问，反过来也可以
  2.并且Cat类通过代理进行排序，而父类Animal不进行排序

from django.db import models

calss Animal(models.Model):
    named = models.CharField(max_length=64)
    age = models.PositiveIntegerField()

class Cat(Animal):
    skill = models.CharField(max_length=32)    
    class Meta:
        ordering = ['age']  # 普通的Animal类是无序的，而Cat类会按照age进行排序
        proxy = True # 代理模型

• 使用代理模型的约束
  1.代理模型必须继承自一个非抽象的基类，并且不能同时继承多个非抽象基类
  2.代理模型可以同时继承任意多个抽象基类，前提是这些抽象基类没有定义任何模型字段。
  3.代理模型可以同时继承多个别的代理模型，前提是这些代理模型继承同一个非抽象基类。（早期Django版本不支持这一条）

• 代理模型的管理器
  如果代理模型中不指定管理器，那么就会继承父类的管理器。而如果定义了管理器，那么它就会称为默认管理器，但是父类的管理器依旧有效，比如：

from django.db import models

calss Animal(models.Model):
    named = models.CharField(max_length=64)
    age = models.PositiveIntegerField()
    class Meta:
        abstract = True

class Cat(Animal):
    object  = Animal()
    class Meta:
        proxy = True 

如果想要在代理类中添加新的管理器，而不是替换现有的默认管理器。那么可以创建一个含有新的管理器的基类，然后继承时，把该基类放在主基类的后面：

## 创建一个含有新的管理器的基类
class ExtraManagers(models.Model):
    secondary  = Animal()
    class Meta:
        abstract = True

class Cat(Animal, ExtraManagers):
    class Meta:
        prox = True

四、多重继承

多重继承并非是多表继承
Django中模型的多重继承和python的一样。如果模型类的多个父类都含有Meta类，则该子类只会继承第一个父类的Meta类
不推荐多重继承，因为很容易混乱

• 多重继承时，如果存在含有相同id主键字段的父类，则会抛出异常（常会出现在使用默认主键的情况）。所以，可以在这些父类中，声明AutoField去显式地去指定主键字段，比如：

class Oldanimal(models.Model):
    old_id = models.AutoField(primary_key=True)  # 指定主键

class Newanimal(models.Model):
    new_id = models.AutoField(primary_key=True)  # 指定主键

class Cat(Newanimal, Oldanimal):
    pass

• Python中当子类拥有和父类相同的属性名时，子类会覆盖父类的。但是在Django中，如果继承的父类不是一个抽象基类，那么子类不允许拥有和父类相同的字段。在执行python manage.py makemigrations时会报错：

django.core.exceptions.FieldError: Local field 'name' in class 'yy' clashes with field of the same name from base class 'xx'.

当然，如果父类是一个抽象模型类就没问题了

五、用包来管理模型类

当我们生成一个app时，该app的目录下会自动生成一个models.py文件，我们就会在这个文件中创建这个app所需要的各种模型类。
但是，当模型类很多的时候，管理起来就不大方便，所以这个时候，我们可以把这些模型类分成各个py文件，使用包来管理这些模型类。

• 步骤：
  1.删除自动生成的models.py文件
  2.在该app目录下创建一个models文件夹
  3.创建一个__init__.py文件
  4.和正常py文件一样，创建模型类的py文件并和之前编写model类一样进行编写，比如animal.py、cat.py
  5.在__init__.py文件中导入这些模型类（显示明确地导入每个模型，而不是使用from .model import *的方式，这样命名空间容易混淆，不容易被分析工具所分析使用）

from .animal import Animal
from .cat import Cat