数据库函数¶
下面记录的类为用户提供了一种方法,可以在 Django 中使用底层数据库提供的函数作为注解、聚合或过滤器。函数也是 表达式,所以它们可以和其他表达式一起使用和组合,比如 聚合函数。
我们将在每个函数的例子中使用以下模型:
class Author(models.Model):
name = models.CharField(max_length=50)
age = models.PositiveIntegerField(null=True, blank=True)
alias = models.CharField(max_length=50, null=True, blank=True)
goes_by = models.CharField(max_length=50, null=True, blank=True)
我们通常不建议允许 null=True
为 CharField
,因为这允许字段有两个 Coalesce
,但它对下面的 Coalesce
例子很重要。
比较和转换函数¶
Cast
¶
强制 expression
的结果类型为 output_field
的类型。
用法示例:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Cast
>>> Author.objects.create(age=25, name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.annotate(
... age_as_float=Cast("age", output_field=FloatField()),
... ).get()
>>> print(author.age_as_float)
25.0
Coalesce
¶
接受至少两个字段名或表达式的列表,并返回第一个非空值(注意,空字符串不被视为空值)。每个参数必须是同样的类型,因此混合文本和数字将导致数据库错误。
使用示例:
>>> # Get a screen name from least to most public
>>> from django.db.models import Sum
>>> from django.db.models.functions import Coalesce
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith", goes_by="Maggie")
>>> author = Author.objects.annotate(screen_name=Coalesce("alias", "goes_by", "name")).get()
>>> print(author.screen_name)
Maggie
>>> # Prevent an aggregate Sum() from returning None
>>> # The aggregate default argument uses Coalesce() under the hood.
>>> aggregated = Author.objects.aggregate(
... combined_age=Sum("age"),
... combined_age_default=Sum("age", default=0),
... combined_age_coalesce=Coalesce(Sum("age"), 0),
... )
>>> print(aggregated["combined_age"])
None
>>> print(aggregated["combined_age_default"])
0
>>> print(aggregated["combined_age_coalesce"])
0
警告
在 MySQL 上传递给 Coalesce
的 Python 值可能会被转换为不正确的类型,除非明确地转换为正确的数据库类型:
>>> from django.db.models import DateTimeField
>>> from django.db.models.functions import Cast, Coalesce
>>> from django.utils import timezone
>>> now = timezone.now()
>>> Coalesce("updated", Cast(now, DateTimeField()))
Collate
¶
接受一个表达式和一个排序规则名称来进行查询。
例如,在 SQLite 中进行不区分大小写的过滤:
>>> Author.objects.filter(name=Collate(Value("john"), "nocase"))
<QuerySet [<Author: John>, <Author: john>]>
它还可以用于排序,例如在 PostgreSQL 中:
>>> Author.objects.order_by(Collate("name", "et-x-icu"))
<QuerySet [<Author: Ursula>, <Author: Veronika>, <Author: Ülle>]>
Greatest
¶
接受至少两个字段名或表达式的列表,并返回最大的值。每个参数必须是同样的类型,所以混合文本和数字会导致数据库错误。
使用实例:
class Blog(models.Model):
body = models.TextField()
modified = models.DateTimeField(auto_now=True)
class Comment(models.Model):
body = models.TextField()
modified = models.DateTimeField(auto_now=True)
blog = models.ForeignKey(Blog, on_delete=models.CASCADE)
>>> from django.db.models.functions import Greatest
>>> blog = Blog.objects.create(body="Greatest is the best.")
>>> comment = Comment.objects.create(body="No, Least is better.", blog=blog)
>>> comments = Comment.objects.annotate(last_updated=Greatest("modified", "blog__modified"))
>>> annotated_comment = comments.get()
annotated_comment.last_updated
将是 blog.modified
和 comment.modified
中最近的。
警告
当一个或多个表达式可能为 null
时,Greatest
的行为在不同的数据库之间有所不同。
- PostgreSQL:
Greatest
将返回最大的非空表达式,如果所有表达式都是null
,则返回null
。 - SQLite、Oracle 和 MySQL。如果任何表达式是
null
,Greatest
将返回null
。
如果你知道一个合理的最小值作为默认值,可以使用 Coalesce
来模拟 PostgreSQL 的行为。
JSONObject
¶
接受一组键值对,并返回一个包含这些键值对的 JSON 对象。
用法示例:
>>> from django.db.models import F
>>> from django.db.models.functions import JSONObject, Lower
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith", alias="msmith", age=25)
>>> author = Author.objects.annotate(
... json_object=JSONObject(
... name=Lower("name"),
... alias="alias",
... age=F("age") * 2,
... )
... ).get()
>>> author.json_object
{'name': 'margaret smith', 'alias': 'msmith', 'age': 50}
Least
¶
接受至少两个字段名或表达式的列表,并返回最小值。每个参数必须是同样的类型,因此混合文本和数字将导致数据库错误。
警告
当一个或多个表达式可能是 null
时,Least
的行为在不同的数据库之间有所不同。
- PostgreSQL:
Least
将返回最小的非空表达式,如果所有表达式都是null
,则返回null
。 - SQLite、Oracle 和 MySQL。如果任何表达式是
null
,Least
将返回null
。
如果你知道一个合理的最大值作为默认值,可以使用 Coalesce
来模拟 PostgreSQL 的行为。
日期函数¶
我们将在每个函数的例子中使用以下模型:
class Experiment(models.Model):
start_datetime = models.DateTimeField()
start_date = models.DateField(null=True, blank=True)
start_time = models.TimeField(null=True, blank=True)
end_datetime = models.DateTimeField(null=True, blank=True)
end_date = models.DateField(null=True, blank=True)
end_time = models.TimeField(null=True, blank=True)
Extract
¶
提取日期的一个组成部分作为一个数字。
接受表示 DateField
、DateTimeField
、TimeField
或 DurationField
的 expression
,以及一个 lookup_name
,并将被 lookup_name
引用的日期部分作为 IntegerField
返回。Django 通常使用数据库的 extract 函数,因此您可以使用数据库支持的任何 lookup_name
。可以传递一个 tzinfo
子类,通常由 zoneinfo
提供,以在特定时区中提取值。
给定日期时间 2015-06-15 23:30:01.000321+00:00
,内置的 lookup_name
返回。
- "year": 2015
- "iso_year": 2015
- "quarter": 2
- "month": 6
- "day": 15
- "week": 25
- "week_day": 2
- "iso_week_day": 1
- "hour": 23
- "minute": 30
- "second": 1
如果在 Django 中使用了不同的时区,比如 Australia/Melbourne
,那么在提取值之前,日期时间会被转换为该时区。在上面的例子中,墨尔本的时区偏移是 +10:00。当这个时区被激活时,返回的值将与上述相同,除了:
- "day": 16
- "week_day": 3
- "iso_week_day": 2
- "hour": 9
week_day
值
week_day
lookup_type
的计算方式与大多数数据库和 Python 的标准函数不同。这个函数将返回星期日的 1
,星期一的 2
,到星期六的 7
。
在 Python 中的等效计算是:
>>> from datetime import datetime
>>> dt = datetime(2015, 6, 15)
>>> (dt.isoweekday() % 7) + 1
2
week
值
The week
lookup_type
is calculated based on ISO-8601, i.e.,
a week starts on a Monday. The first week of a year is the one that
contains the year's first Thursday, i.e. the first week has the majority
(four or more) of its days in the year. The value returned is in the range
1 to 52 or 53.
上面的每个 lookup_name
都有一个相应的 Extract
子类(下面列出的),通常应该用这个子类来代替比较啰嗦的等价物,例如,使用 ExtractYear(...)
而不是 Extract(...,lookup_name='year')
。
用法示例:
>>> from datetime import datetime
>>> from django.db.models.functions import Extract
>>> start = datetime(2015, 6, 15)
>>> end = datetime(2015, 7, 2)
>>> Experiment.objects.create(
... start_datetime=start, start_date=start.date(), end_datetime=end, end_date=end.date()
... )
>>> # Add the experiment start year as a field in the QuerySet.
>>> experiment = Experiment.objects.annotate(
... start_year=Extract("start_datetime", "year")
... ).get()
>>> experiment.start_year
2015
>>> # How many experiments completed in the same year in which they started?
>>> Experiment.objects.filter(start_datetime__year=Extract("end_datetime", "year")).count()
1
DateField
提取¶
-
class
ExtractIsoYear
(expression, tzinfo=None, **extra)[源代码]¶ 返回 ISO-8601 的周号年份。
-
lookup_name = 'iso_year'
-
-
class
ExtractIsoWeekDay
(expression, tzinfo=None, **extra)[源代码]¶ 返回 ISO-8601 的星期日,第 1 天是星期一,第 7 天是星期天。
-
lookup_name = 'iso_week_day'
-
这些类在逻辑上等同于 Extract('date_field', lookup_name)
。每个类也是一个 Transform
在 DateField
和 DateTimeField
上注册为 __(lookup_name)`
,例如 __year
。
由于 DateField
不包含时间组件,因此只能使用处理日期部分的 Extract
子类与 DateField
一起使用:
>>> from datetime import datetime, timezone
>>> from django.db.models.functions import (
... ExtractDay,
... ExtractMonth,
... ExtractQuarter,
... ExtractWeek,
... ExtractIsoWeekDay,
... ExtractWeekDay,
... ExtractIsoYear,
... ExtractYear,
... )
>>> start_2015 = datetime(2015, 6, 15, 23, 30, 1, tzinfo=timezone.utc)
>>> end_2015 = datetime(2015, 6, 16, 13, 11, 27, tzinfo=timezone.utc)
>>> Experiment.objects.create(
... start_datetime=start_2015,
... start_date=start_2015.date(),
... end_datetime=end_2015,
... end_date=end_2015.date(),
... )
>>> Experiment.objects.annotate(
... year=ExtractYear("start_date"),
... isoyear=ExtractIsoYear("start_date"),
... quarter=ExtractQuarter("start_date"),
... month=ExtractMonth("start_date"),
... week=ExtractWeek("start_date"),
... day=ExtractDay("start_date"),
... weekday=ExtractWeekDay("start_date"),
... isoweekday=ExtractIsoWeekDay("start_date"),
... ).values(
... "year",
... "isoyear",
... "quarter",
... "month",
... "week",
... "day",
... "weekday",
... "isoweekday",
... ).get(
... end_date__year=ExtractYear("start_date")
... )
{'year': 2015, 'isoyear': 2015, 'quarter': 2, 'month': 6, 'week': 25,
'day': 15, 'weekday': 2, 'isoweekday': 1}
DateTimeField
提取¶
除以下内容外,上述 DateField
的所有提取物也可用于``DateTimeField``。
这些类在逻辑上等同于 Extract('datetime_field', lookup_name)
。每个类也是一个 Transform
在 DateTimeField
上注册为 __(lookup_name)
,例如 __minute
。
DateTimeField
例子:
>>> from datetime import datetime, timezone
>>> from django.db.models.functions import (
... ExtractDay,
... ExtractHour,
... ExtractMinute,
... ExtractMonth,
... ExtractQuarter,
... ExtractSecond,
... ExtractWeek,
... ExtractIsoWeekDay,
... ExtractWeekDay,
... ExtractIsoYear,
... ExtractYear,
... )
>>> start_2015 = datetime(2015, 6, 15, 23, 30, 1, tzinfo=timezone.utc)
>>> end_2015 = datetime(2015, 6, 16, 13, 11, 27, tzinfo=timezone.utc)
>>> Experiment.objects.create(
... start_datetime=start_2015,
... start_date=start_2015.date(),
... end_datetime=end_2015,
... end_date=end_2015.date(),
... )
>>> Experiment.objects.annotate(
... year=ExtractYear("start_datetime"),
... isoyear=ExtractIsoYear("start_datetime"),
... quarter=ExtractQuarter("start_datetime"),
... month=ExtractMonth("start_datetime"),
... week=ExtractWeek("start_datetime"),
... day=ExtractDay("start_datetime"),
... weekday=ExtractWeekDay("start_datetime"),
... isoweekday=ExtractIsoWeekDay("start_datetime"),
... hour=ExtractHour("start_datetime"),
... minute=ExtractMinute("start_datetime"),
... second=ExtractSecond("start_datetime"),
... ).values(
... "year",
... "isoyear",
... "month",
... "week",
... "day",
... "weekday",
... "isoweekday",
... "hour",
... "minute",
... "second",
... ).get(
... end_datetime__year=ExtractYear("start_datetime")
... )
{'year': 2015, 'isoyear': 2015, 'quarter': 2, 'month': 6, 'week': 25,
'day': 15, 'weekday': 2, 'isoweekday': 1, 'hour': 23, 'minute': 30,
'second': 1}
当 USE_TZ
设置为 True
时,日期时间将以 UTC 格式存储在数据库中。如果 Django 中有不同的时区激活,那么在提取值之前,日期时间将被转换为该时区。下面的示例将日期时间转换为墨尔本时区(UTC +10:00),这将改变返回的日期、工作日和小时值:
>>> from django.utils import timezone
>>> import zoneinfo
>>> melb = zoneinfo.ZoneInfo("Australia/Melbourne") # UTC+10:00
>>> with timezone.override(melb):
... Experiment.objects.annotate(
... day=ExtractDay("start_datetime"),
... weekday=ExtractWeekDay("start_datetime"),
... isoweekday=ExtractIsoWeekDay("start_datetime"),
... hour=ExtractHour("start_datetime"),
... ).values("day", "weekday", "isoweekday", "hour").get(
... end_datetime__year=ExtractYear("start_datetime"),
... )
...
{'day': 16, 'weekday': 3, 'isoweekday': 2, 'hour': 9}
显式传递时区给 Extract
函数的行为与上述相同,并优先于激活的时区:
>>> import zoneinfo
>>> melb = zoneinfo.ZoneInfo("Australia/Melbourne")
>>> Experiment.objects.annotate(
... day=ExtractDay("start_datetime", tzinfo=melb),
... weekday=ExtractWeekDay("start_datetime", tzinfo=melb),
... isoweekday=ExtractIsoWeekDay("start_datetime", tzinfo=melb),
... hour=ExtractHour("start_datetime", tzinfo=melb),
... ).values("day", "weekday", "isoweekday", "hour").get(
... end_datetime__year=ExtractYear("start_datetime"),
... )
{'day': 16, 'weekday': 3, 'isoweekday': 2, 'hour': 9}
Now
¶
返回数据库服务器执行查询时的当前日期和时间,通常使用 SQL CURRENT_TIMESTAMP
。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Now
>>> Article.objects.filter(published__lte=Now())
<QuerySet [<Article: How to Django>]>
PostgreSQL 的注意事项
在 PostgreSQL 中,SQL CURRENT_TIMESTAMP
返回的是当前事务开始的时间,因此为了跨数据库的兼容性,Now()
使用 STATEMENT_TIMESTAMP
代替。因此为了跨数据库的兼容性,Now()
使用 STATEMENT_TIMESTAMP
代替。如果需要事务时间戳,可以使用 django.contrib.postgres.function.TransactionNow
。
Oracle
在 Oracle 中,使用 SQL LOCALTIMESTAMP
以避免将 CURRENT_TIMESTAMP
强制转换为 DateTimeField
时出现问题。
在旧版本中,Oracle 使用 SQL 中的 CURRENT_TIMESTAMP
而不是 LOCALTIMESTAMP
。
Trunc
¶
将一个日期截断到一个重要的部分。
当你只关心某事是否发生在某年、某小时或某天,而不关心确切的秒数时,那么 Trunc
(及其子类)可以用来过滤或汇总你的数据。例如,你可以使用 Trunc
来计算每天的销售数量。
Trunc
接受一个表示 DateField
、TimeField
或 DateTimeField
的 expression
,一个表示日期或时间部分的 kind
,以及一个 output_field
,可以是 DateTimeField()
、TimeField()
或 DateField()
。它根据 output_field
返回一个日期时间、日期或时间,其中字段最多到 kind
设置为其最小值。如果省略了 output_field
,它将默认为 expression
的 output_field
。可以传递一个 tzinfo
子类,通常由 zoneinfo
提供,以在特定时区中截断值。
给定日期时间 2015-06-15 14:30:50.000321+00:00
,内置 kind
返回:
- "year": 2015-01-01 00:00:00+00:00
- "quarter": 2015-04-01 00:00:00+00:00
- "month": 2015-06-01 00:00:00+00:00
- "week": 2015-06-15 00:00:00+00:00
- "day": 2015-06-15 00:00:00+00:00
- "hour": 2015-06-15 14:00:00+00:00
- "minute": 2015-06-15 14:30:00+00:00
- "second": 2015-06-15 14:30:50+00:00
如果在 Django 中使用了不同的时区,比如 Australia/Melbourne
,那么日期时间会在被截断之前转换为新的时区。在上面的例子中,墨尔本的时区偏移是 +10:00。当这个时区被激活时,返回的值将是:
- "year": 2015-01-01 00:00:00+11:00
- "quarter": 2015-04-01 00:00:00+10:00
- "month": 2015-06-01 00:00:00+10:00
- "week": 2015-06-16 00:00:00+10:00
- "day": 2015-06-16 00:00:00+10:00
- "hour": 2015-06-16 00:00:00+10:00
- "minute": 2015-06-16 00:30:00+10:00
- "second": 2015-06-16 00:30:50+10:00
年的偏移量为 +11:00,因为结果过渡到夏令时。
以上每个 kind
都有一个对应的 Trunc
子类(下面列出的),通常应该用这个子类来代替比较啰嗦的等价物,例如使用 TruncYear(...)
而不是 Trunc(...,kind='year')
。
子类都被定义为变换,但它们没有注册任何字段,因为查找名称已经被 Extract
子类保留。
用法示例:
>>> from datetime import datetime
>>> from django.db.models import Count, DateTimeField
>>> from django.db.models.functions import Trunc
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=datetime(2015, 6, 15, 14, 30, 50, 321))
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=datetime(2015, 6, 15, 14, 40, 2, 123))
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=datetime(2015, 12, 25, 10, 5, 27, 999))
>>> experiments_per_day = (
... Experiment.objects.annotate(
... start_day=Trunc("start_datetime", "day", output_field=DateTimeField())
... )
... .values("start_day")
... .annotate(experiments=Count("id"))
... )
>>> for exp in experiments_per_day:
... print(exp["start_day"], exp["experiments"])
...
2015-06-15 00:00:00 2
2015-12-25 00:00:00 1
>>> experiments = Experiment.objects.annotate(
... start_day=Trunc("start_datetime", "day", output_field=DateTimeField())
... ).filter(start_day=datetime(2015, 6, 15))
>>> for exp in experiments:
... print(exp.start_datetime)
...
2015-06-15 14:30:50.000321
2015-06-15 14:40:02.000123
DateField
截断¶
这些在逻辑上等同于 Trunc('date_field', kind)
。它们截断日期的所有部分,直至 kind
,允许以较低的精度对日期进行分组或过滤。expression
可以有一个 output_field
的 DateField
或 DateTimeField
。
由于 DateField
不包含时间组件,因此只能使用处理日期部分的 Trunc
子类与 DateField
一起使用:
>>> from datetime import datetime, timezone
>>> from django.db.models import Count
>>> from django.db.models.functions import TruncMonth, TruncYear
>>> start1 = datetime(2014, 6, 15, 14, 30, 50, 321, tzinfo=timezone.utc)
>>> start2 = datetime(2015, 6, 15, 14, 40, 2, 123, tzinfo=timezone.utc)
>>> start3 = datetime(2015, 12, 31, 17, 5, 27, 999, tzinfo=timezone.utc)
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=start1, start_date=start1.date())
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=start2, start_date=start2.date())
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=start3, start_date=start3.date())
>>> experiments_per_year = (
... Experiment.objects.annotate(year=TruncYear("start_date"))
... .values("year")
... .annotate(experiments=Count("id"))
... )
>>> for exp in experiments_per_year:
... print(exp["year"], exp["experiments"])
...
2014-01-01 1
2015-01-01 2
>>> import zoneinfo
>>> melb = zoneinfo.ZoneInfo("Australia/Melbourne")
>>> experiments_per_month = (
... Experiment.objects.annotate(month=TruncMonth("start_datetime", tzinfo=melb))
... .values("month")
... .annotate(experiments=Count("id"))
... )
>>> for exp in experiments_per_month:
... print(exp["month"], exp["experiments"])
...
2015-06-01 00:00:00+10:00 1
2016-01-01 00:00:00+11:00 1
2014-06-01 00:00:00+10:00 1
DateTimeField
截断¶
-
class
TruncDate
(expression, tzinfo=None, **extra)[源代码]¶ -
lookup_name = 'date'
-
output_field = DateField()
-
TruncDate
将 expression
投射到一个日期,而不是使用内置的 SQL truncate 函数。在 DateTimeField
上,它也被注册为 __date
的转换。
-
class
TruncTime
(expression, tzinfo=None, **extra)[源代码]¶ -
lookup_name = 'time'
-
output_field = TimeField()
-
TruncTime
将 expression
投射到一个时间,而不是使用内置的 SQL truncate 函数。在 DateTimeField
上,它也被注册为 __time
的转换。
这些在逻辑上等同于 Trunc('datetime_field', kind)
。它们截断日期的所有部分,直至 kind
,并允许以较低的精度对日期时间进行分组或过滤。expression
必须有一个 output_field
的 DateTimeField
。
用法示例:
>>> from datetime import date, datetime, timezone
>>> from django.db.models import Count
>>> from django.db.models.functions import (
... TruncDate,
... TruncDay,
... TruncHour,
... TruncMinute,
... TruncSecond,
... )
>>> import zoneinfo
>>> start1 = datetime(2014, 6, 15, 14, 30, 50, 321, tzinfo=timezone.utc)
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=start1, start_date=start1.date())
>>> melb = zoneinfo.ZoneInfo("Australia/Melbourne")
>>> Experiment.objects.annotate(
... date=TruncDate("start_datetime"),
... day=TruncDay("start_datetime", tzinfo=melb),
... hour=TruncHour("start_datetime", tzinfo=melb),
... minute=TruncMinute("start_datetime"),
... second=TruncSecond("start_datetime"),
... ).values("date", "day", "hour", "minute", "second").get()
{'date': datetime.date(2014, 6, 15),
'day': datetime.datetime(2014, 6, 16, 0, 0, tzinfo=zoneinfo.ZoneInfo('Australia/Melbourne')),
'hour': datetime.datetime(2014, 6, 16, 0, 0, tzinfo=zoneinfo.ZoneInfo('Australia/Melbourne')),
'minute': 'minute': datetime.datetime(2014, 6, 15, 14, 30, tzinfo=timezone.utc),
'second': datetime.datetime(2014, 6, 15, 14, 30, 50, tzinfo=timezone.utc)
}
TimeField
截断¶
-
class
TruncHour
(expression, output_field=None, tzinfo=None, **extra)[源代码] -
kind = 'hour'
-
-
class
TruncMinute
(expression, output_field=None, tzinfo=None, **extra)[源代码] -
kind = 'minute'
-
-
class
TruncSecond
(expression, output_field=None, tzinfo=None, **extra)[源代码] -
kind = 'second'
-
这些在逻辑上等同于 Trunc('time_field', kind)
。它们截断时间的所有部分,直至 kind
,这就允许以较低的精度对时间进行分组或过滤。expression
可以有一个 output_field
的 TimeField
或 DateTimeField
。
由于 TimeField
不包含日期组件,因此只能使用处理时间部分的 Trunc
子类与 TimeField
一起使用:
>>> from datetime import datetime, timezone
>>> from django.db.models import Count, TimeField
>>> from django.db.models.functions import TruncHour
>>> start1 = datetime(2014, 6, 15, 14, 30, 50, 321, tzinfo=timezone.utc)
>>> start2 = datetime(2014, 6, 15, 14, 40, 2, 123, tzinfo=timezone.utc)
>>> start3 = datetime(2015, 12, 31, 17, 5, 27, 999, tzinfo=timezone.utc)
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=start1, start_time=start1.time())
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=start2, start_time=start2.time())
>>> Experiment.objects.create(start_datetime=start3, start_time=start3.time())
>>> experiments_per_hour = (
... Experiment.objects.annotate(
... hour=TruncHour("start_datetime", output_field=TimeField()),
... )
... .values("hour")
... .annotate(experiments=Count("id"))
... )
>>> for exp in experiments_per_hour:
... print(exp["hour"], exp["experiments"])
...
14:00:00 2
17:00:00 1
>>> import zoneinfo
>>> melb = zoneinfo.ZoneInfo("Australia/Melbourne")
>>> experiments_per_hour = (
... Experiment.objects.annotate(
... hour=TruncHour("start_datetime", tzinfo=melb),
... )
... .values("hour")
... .annotate(experiments=Count("id"))
... )
>>> for exp in experiments_per_hour:
... print(exp["hour"], exp["experiments"])
...
2014-06-16 00:00:00+10:00 2
2016-01-01 04:00:00+11:00 1
数学函数¶
我们将在数学函数实例中使用以下模型:
class Vector(models.Model):
x = models.FloatField()
y = models.FloatField()
Abs
¶
返回一个数值字段或表达式的绝对值。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Abs
>>> Vector.objects.create(x=-0.5, y=1.1)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_abs=Abs("x"), y_abs=Abs("y")).get()
>>> vector.x_abs, vector.y_abs
(0.5, 1.1)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Abs
>>> FloatField.register_lookup(Abs)
>>> # Get vectors inside the unit cube
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__abs__lt=1, y__abs__lt=1)
ACos
¶
返回一个数值字段或表达式的余弦值。表达式的值必须在 -1 到 1 的范围内。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import ACos
>>> Vector.objects.create(x=0.5, y=-0.9)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_acos=ACos("x"), y_acos=ACos("y")).get()
>>> vector.x_acos, vector.y_acos
(1.0471975511965979, 2.6905658417935308)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import ACos
>>> FloatField.register_lookup(ACos)
>>> # Get vectors whose arccosine is less than 1
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__acos__lt=1, y__acos__lt=1)
ASin
¶
返回一个数值字段或表达式的正弦值。表达式的值必须在 -1 到 1 的范围内。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import ASin
>>> Vector.objects.create(x=0, y=1)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_asin=ASin("x"), y_asin=ASin("y")).get()
>>> vector.x_asin, vector.y_asin
(0.0, 1.5707963267948966)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import ASin
>>> FloatField.register_lookup(ASin)
>>> # Get vectors whose arcsine is less than 1
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__asin__lt=1, y__asin__lt=1)
ATan
¶
返回一个数值字段或表达式的正切值。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import ATan
>>> Vector.objects.create(x=3.12, y=6.987)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_atan=ATan("x"), y_atan=ATan("y")).get()
>>> vector.x_atan, vector.y_atan
(1.2606282660069106, 1.428638798133829)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import ATan
>>> FloatField.register_lookup(ATan)
>>> # Get vectors whose arctangent is less than 2
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__atan__lt=2, y__atan__lt=2)
ATan2
¶
返回 expression1 / expression2
的正切值。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import ATan2
>>> Vector.objects.create(x=2.5, y=1.9)
>>> vector = Vector.objects.annotate(atan2=ATan2("x", "y")).get()
>>> vector.atan2
0.9209258773829491
Ceil
¶
返回大于或等于一个数值字段或表达式的最小整数。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Ceil
>>> Vector.objects.create(x=3.12, y=7.0)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_ceil=Ceil("x"), y_ceil=Ceil("y")).get()
>>> vector.x_ceil, vector.y_ceil
(4.0, 7.0)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Ceil
>>> FloatField.register_lookup(Ceil)
>>> # Get vectors whose ceil is less than 10
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__ceil__lt=10, y__ceil__lt=10)
Cos
¶
返回一个数值字段或表达式的余弦值。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Cos
>>> Vector.objects.create(x=-8.0, y=3.1415926)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_cos=Cos("x"), y_cos=Cos("y")).get()
>>> vector.x_cos, vector.y_cos
(-0.14550003380861354, -0.9999999999999986)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Cos
>>> FloatField.register_lookup(Cos)
>>> # Get vectors whose cosine is less than 0.5
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__cos__lt=0.5, y__cos__lt=0.5)
Cot
¶
返回数值字段或表达式的正切值。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Cot
>>> Vector.objects.create(x=12.0, y=1.0)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_cot=Cot("x"), y_cot=Cot("y")).get()
>>> vector.x_cot, vector.y_cot
(-1.5726734063976826, 0.642092615934331)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Cot
>>> FloatField.register_lookup(Cot)
>>> # Get vectors whose cotangent is less than 1
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__cot__lt=1, y__cot__lt=1)
Degrees
¶
将数值字段或表达式从弧度转换为度。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Degrees
>>> Vector.objects.create(x=-1.57, y=3.14)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_d=Degrees("x"), y_d=Degrees("y")).get()
>>> vector.x_d, vector.y_d
(-89.95437383553924, 179.9087476710785)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Degrees
>>> FloatField.register_lookup(Degrees)
>>> # Get vectors whose degrees are less than 360
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__degrees__lt=360, y__degrees__lt=360)
Exp
¶
返回 e
(自然对数基数)的值,将其升为一个数值字段或表达式的幂。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Exp
>>> Vector.objects.create(x=5.4, y=-2.0)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_exp=Exp("x"), y_exp=Exp("y")).get()
>>> vector.x_exp, vector.y_exp
(221.40641620418717, 0.1353352832366127)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Exp
>>> FloatField.register_lookup(Exp)
>>> # Get vectors whose exp() is greater than 10
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__exp__gt=10, y__exp__gt=10)
Floor
¶
返回不大于数值字段或表达式的最大整数值。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Floor
>>> Vector.objects.create(x=5.4, y=-2.3)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_floor=Floor("x"), y_floor=Floor("y")).get()
>>> vector.x_floor, vector.y_floor
(5.0, -3.0)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Floor
>>> FloatField.register_lookup(Floor)
>>> # Get vectors whose floor() is greater than 10
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__floor__gt=10, y__floor__gt=10)
Ln
¶
返回一个数值字段或表达式的自然对数。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Ln
>>> Vector.objects.create(x=5.4, y=233.0)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_ln=Ln("x"), y_ln=Ln("y")).get()
>>> vector.x_ln, vector.y_ln
(1.6863989535702288, 5.4510384535657)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Ln
>>> FloatField.register_lookup(Ln)
>>> # Get vectors whose value greater than e
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__ln__gt=1, y__ln__gt=1)
Log
¶
接受两个数值字段或表达式,并返回第二个数以第一个数为底的对数。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Log
>>> Vector.objects.create(x=2.0, y=4.0)
>>> vector = Vector.objects.annotate(log=Log("x", "y")).get()
>>> vector.log
2.0
Mod
¶
接受两个数值字段或表达式,并返回第一个字段除以第二个字段的余数(模数运算)。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Mod
>>> Vector.objects.create(x=5.4, y=2.3)
>>> vector = Vector.objects.annotate(mod=Mod("x", "y")).get()
>>> vector.mod
0.8
Power
¶
接受两个数值字段或表达式,并将第一个字段的值提高到第二个字段的幂。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Power
>>> Vector.objects.create(x=2, y=-2)
>>> vector = Vector.objects.annotate(power=Power("x", "y")).get()
>>> vector.power
0.25
Radians
¶
将数值字段或表达式从度数转换为弧度。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Radians
>>> Vector.objects.create(x=-90, y=180)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_r=Radians("x"), y_r=Radians("y")).get()
>>> vector.x_r, vector.y_r
(-1.5707963267948966, 3.141592653589793)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Radians
>>> FloatField.register_lookup(Radians)
>>> # Get vectors whose radians are less than 1
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__radians__lt=1, y__radians__lt=1)
Round
¶
将数值字段或表达式四舍五入到指定的小数位数 precision
(必须为整数)。默认情况下,它会四舍五入到最接近的整数。半数值是向上还是向下舍入取决于数据库。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Round
>>> Vector.objects.create(x=5.4, y=-2.37)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_r=Round("x"), y_r=Round("y", precision=1)).get()
>>> vector.x_r, vector.y_r
(5.0, -2.4)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Round
>>> FloatField.register_lookup(Round)
>>> # Get vectors whose round() is less than 20
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__round__lt=20, y__round__lt=20)
Sign
¶
返回一个数字字段或表达式的符号(-1,0,1)。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Sign
>>> Vector.objects.create(x=5.4, y=-2.3)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_sign=Sign("x"), y_sign=Sign("y")).get()
>>> vector.x_sign, vector.y_sign
(1, -1)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Sign
>>> FloatField.register_lookup(Sign)
>>> # Get vectors whose signs of components are less than 0.
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__sign__lt=0, y__sign__lt=0)
Sin
¶
返回一个数值字段或表达式的正弦值。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Sin
>>> Vector.objects.create(x=5.4, y=-2.3)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_sin=Sin("x"), y_sin=Sin("y")).get()
>>> vector.x_sin, vector.y_sin
(-0.7727644875559871, -0.7457052121767203)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Sin
>>> FloatField.register_lookup(Sin)
>>> # Get vectors whose sin() is less than 0
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__sin__lt=0, y__sin__lt=0)
Sqrt
¶
返回一个非负数值字段或表达式的平方根。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Sqrt
>>> Vector.objects.create(x=4.0, y=12.0)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_sqrt=Sqrt("x"), y_sqrt=Sqrt("y")).get()
>>> vector.x_sqrt, vector.y_sqrt
(2.0, 3.46410)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Sqrt
>>> FloatField.register_lookup(Sqrt)
>>> # Get vectors whose sqrt() is less than 5
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__sqrt__lt=5, y__sqrt__lt=5)
Tan
¶
返回一个数值字段或表达式的正切值。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Tan
>>> Vector.objects.create(x=0, y=12)
>>> vector = Vector.objects.annotate(x_tan=Tan("x"), y_tan=Tan("y")).get()
>>> vector.x_tan, vector.y_tan
(0.0, -0.6358599286615808)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import FloatField
>>> from django.db.models.functions import Tan
>>> FloatField.register_lookup(Tan)
>>> # Get vectors whose tangent is less than 0
>>> vectors = Vector.objects.filter(x__tan__lt=0, y__tan__lt=0)
文本函数¶
Chr
¶
接受一个数值字段或表达式,并将表达式的文本表示形式作为单个字符返回。它的工作原理与 Python 的 chr()
函数相同。
和 Length
一样,它也可以在 IntegerField
上作为变换注册。默认的查询名是 chr
。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Chr
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.filter(name__startswith=Chr(ord("M"))).get()
>>> print(author.name)
Margaret Smith
Concat
¶
接受至少两个文本字段或表达式的列表,并返回连接后的文本。每个参数必须是文本或字符类型。如果你想把一个 TextField()
和一个 CharField()
连接起来,那么一定要告诉 Django,output_field
应该是一个 TextField()
。当连接一个 Value
时,也需要指定一个 output_field
,如下面的例子。
这个函数永远不会有一个空的结果。在后端,如果一个空参数导致整个表达式为空,Django 会确保每个空的部分先转换成空字符串。
用法示例:
>>> # Get the display name as "name (goes_by)"
>>> from django.db.models import CharField, Value as V
>>> from django.db.models.functions import Concat
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith", goes_by="Maggie")
>>> author = Author.objects.annotate(
... screen_name=Concat("name", V(" ("), "goes_by", V(")"), output_field=CharField())
... ).get()
>>> print(author.screen_name)
Margaret Smith (Maggie)
Left
¶
返回给定文本字段或表达式的第一个 length
字符。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Left
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.annotate(first_initial=Left("name", 1)).get()
>>> print(author.first_initial)
M
Length
¶
接受单个文本字段或表达式,并返回值的字符数。如果表达式为空,则长度也为空。
用法示例:
>>> # Get the length of the name and goes_by fields
>>> from django.db.models.functions import Length
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.annotate(
... name_length=Length("name"), goes_by_length=Length("goes_by")
... ).get()
>>> print(author.name_length, author.goes_by_length)
(14, None)
它也可以注册为一个转换操作。例如:
>>> from django.db.models import CharField
>>> from django.db.models.functions import Length
>>> CharField.register_lookup(Length)
>>> # Get authors whose name is longer than 7 characters
>>> authors = Author.objects.filter(name__length__gt=7)
Lower
¶
接受单个文本字段或表达式,并返回小写表示。
它也可以像 Length
中描述的那样,作为一个变换注册。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Lower
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.annotate(name_lower=Lower("name")).get()
>>> print(author.name_lower)
margaret smith
LPad
¶
返回给定的文本字段或表达式的值,在左侧用 fill_text
填充,使结果是 length
字符长。默认的 fill_text
是一个空格。
用法示例:
>>> from django.db.models import Value
>>> from django.db.models.functions import LPad
>>> Author.objects.create(name="John", alias="j")
>>> Author.objects.update(name=LPad("name", 8, Value("abc")))
1
>>> print(Author.objects.get(alias="j").name)
abcaJohn
MD5
¶
接受单个文本字段或表达式,并返回字符串的 MD5 哈希值。
它也可以像 Length
中描述的那样,作为一个变换注册。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import MD5
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.annotate(name_md5=MD5("name")).get()
>>> print(author.name_md5)
749fb689816b2db85f5b169c2055b247
Ord
¶
接受一个文本字段或表达式,并返回该表达式第一个字符的 Unicode 码点值。它的工作原理类似于 Python 的 ord()
函数,但如果表达式超过一个字符,则不会引发异常。
也可以像 Length
中描述的那样,把它注册为一个变换。默认的查找名称是 ord
。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Ord
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.annotate(name_code_point=Ord("name")).get()
>>> print(author.name_code_point)
77
Repeat
¶
返回给定文本字段或表达式重复 number
次数的值。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Repeat
>>> Author.objects.create(name="John", alias="j")
>>> Author.objects.update(name=Repeat("name", 3))
1
>>> print(Author.objects.get(alias="j").name)
JohnJohnJohn
Replace
¶
在 expression
中用 replacement
替换所有出现的 text
。默认替换文本是空字符串。函数的参数是区分大小写的。
用法示例:
>>> from django.db.models import Value
>>> from django.db.models.functions import Replace
>>> Author.objects.create(name="Margaret Johnson")
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> Author.objects.update(name=Replace("name", Value("Margaret"), Value("Margareth")))
2
>>> Author.objects.values("name")
<QuerySet [{'name': 'Margareth Johnson'}, {'name': 'Margareth Smith'}]>
Reverse
¶
接受单个文本字段或表达式,并将该表达式的字符按相反顺序返回。
也可以像 Length
中描述的那样,把它注册为一个变换。默认的查询名称是 reverse
。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Reverse
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.annotate(backward=Reverse("name")).get()
>>> print(author.backward)
htimS teragraM
Right
¶
返回给定文本字段或表达式的最后 length
字符。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Right
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.annotate(last_letter=Right("name", 1)).get()
>>> print(author.last_letter)
h
SHA1
、SHA224`、SHA256`、SHA384` 和 SHA512
。¶
接受单个文本字段或表达式,并返回字符串的特定哈希值。
它们也可以像 Length
中描述的那样注册为变换。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import SHA1
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> author = Author.objects.annotate(name_sha1=SHA1("name")).get()
>>> print(author.name_sha1)
b87efd8a6c991c390be5a68e8a7945a7851c7e5c
PostgreSQL
必须安装 pgcrypto 扩展 。你可以使用 CryptoExtension
迁移操作来安装它。
Oracle
Oracle 不支持 SHA224
函数。
StrIndex
¶
返回一个正整数,对应于 string
中第一次出现的 substring
的 1 个索引位置,如果没有找到 substring
,则返回 0。
用法示例:
>>> from django.db.models import Value as V
>>> from django.db.models.functions import StrIndex
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> Author.objects.create(name="Smith, Margaret")
>>> Author.objects.create(name="Margaret Jackson")
>>> Author.objects.filter(name="Margaret Jackson").annotate(
... smith_index=StrIndex("name", V("Smith"))
... ).get().smith_index
0
>>> authors = Author.objects.annotate(smith_index=StrIndex("name", V("Smith"))).filter(
... smith_index__gt=0
... )
<QuerySet [<Author: Margaret Smith>, <Author: Smith, Margaret>]>
警告
在 MySQL 中,数据库表的 字符序 决定了字符串比较(如本函数的 expression
和 substring
)是否区分大小写。默认情况下,比较是不区分大小写的。
Substr
¶
从字段或表达式的位置 pos
开始返回一个长度为 length
的子串。如果 length
是 None
,那么将返回字符串的其余部分。
用法示例:
>>> # Set the alias to the first 5 characters of the name as lowercase
>>> from django.db.models.functions import Lower, Substr
>>> Author.objects.create(name="Margaret Smith")
>>> Author.objects.update(alias=Lower(Substr("name", 1, 5)))
1
>>> print(Author.objects.get(name="Margaret Smith").alias)
marga
Trim
¶
返回给定的文本字段或表达式的值,并去除前导和尾部的空格。
用法示例:
>>> from django.db.models.functions import Trim
>>> Author.objects.create(name=" John ", alias="j")
>>> Author.objects.update(name=Trim("name"))
1
>>> print(Author.objects.get(alias="j").name)
John
窗口函数¶
在 Window
表达式中,有很多函数可以用来计算元素的等级或某些行的 Ntile
。
CumeDist
¶
计算一个窗口或分区内的数值的累积分布。累计分布被定义为当前行之前的行数或同行行数除以框架中的总行数。
Lag
¶
计算 offset
的偏移值,如果没有行存在,返回 default
。
default
必须与 expression
具有相同的类型,但是,这只由数据库验证,而不是在 Python 中验证。
MariaDB 和 default
MariaDB 不支持 这个 default
参数。
Lead
¶
计算给定 frame 中的前导值。offset
和 default
都是根据当前行的情况来计算的。
default
必须与 expression
具有相同的类型,但是,这只由数据库验证,而不是在 Python 中验证。
MariaDB 和 default
MariaDB 不支持 这个 default
参数。
NthValue
¶
计算相对于窗口内偏移量 nth
(必须是正值)的行。如果没有行,返回 None
。
一些数据库可能会以不同的方式处理不存在的 nth-value,例如,对于基于字符的表达式,Oracle 会返回一个空字符串,而不是 None
。在这些情况下,Django 不做任何转换。
Ntile
¶
为帧子句中的每一行计算一个分区,在 1 和 num_buckets
之间尽可能均匀地分配数字。如果行没有被平均分配到若干个桶中,则一个或多个桶将被更频繁地表示。
PercentRank
¶
计算帧子句中行的相对排名。这个计算等同于评估:
(rank - 1) / (total rows - 1)
下表解释了行的相对排名计算:
行 # | 值 | 排名 | 计算 | 相对排名 |
---|---|---|---|---|
1 | 15 | 1 | (1-1)/(7-1) | 0.0000 |
2 | 20 | 2 | (2-1)/(7-1) | 0.1666 |
3 | 20 | 2 | (2-1)/(7-1) | 0.1666 |
4 | 20 | 2 | (2-1)/(7-1) | 0.1666 |
5 | 30 | 5 | (5-1)/(7-1) | 0.6666 |
6 | 30 | 5 | (5-1)/(7-1) | 0.6666 |
7 | 40 | 7 | (7-1)/(7-1) | 1.0000 |