[Django] Model

# 목표 :

Model의 핵심 개념과 ORM을 통한 데이터 베이스 조작 이해

Django는 웹 애플리케이션의 데이터를 구조화하고 조작하기 위한 추상적인 계층을 제공

 

 

목차

1. Database

2. Model

 

 

 

데이터를 구조화, 조작하기 위하여 Database에 대해 간단하게 알아보고 넘어가자. 심화 내용은 다음에!

 

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1. Database

• 체계화된 데이터의 모임
• 검색 및 구조화 같은 작업을 보다 쉽게 하기 위해 조직화된 데이터를 수집하는 저장 시스템

 

# 기본 구조

 

1. 스키마(Schema)

• 뼈대(Structure)
• 데이터베이스에서 자료의 구조, 표현 방법, 관계 등을 정의한 구조

 

2.  테이블(Table)

• 필드와 레코드를 사용해 조직된 데이터 요소들의 집합
• 관계(Realation)라고도 부른다.
  1. 필드(field)
     • 속성, 컬럼(Column)
     • 각 필드에는 고유한 데이터 형식이 지정된다.(INT, TEXT 등)
  2. 레코드(record)
     • 튜플, 행(Row)
     • 테이블의 데이터는 레코드에 저장됨
     • 예를 들어 4명의 고객정보가 저장되어 있으며, 레코드는 4개가 존재

PK (Primary Key)

• 기본 키
• 각 레코드의 고유한 값 (식별자로 사용)
• 기술적으로 다른 항목과 절대로 중복되어 나타날 수 없는 단일 값(unique)을 가짐
• 데이터베이스 관리 및 테이블 간 관계 설정 시 주요하게 활용됨
• 예로 주민등록번호와 같이 다른 사람과는 절대 같을 수 없다

 

쿼리 (Query)

• 데이터를 조회하기 위한 명령어를 일컬음
• 조건에 맞는 데이터를 추출하거나 조작하는 명령어 (주로 테이블형 자료구조에서)
• "Query를 날린다." = "데이터베이스를 조작한다."

 

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2. Model

• Django는 Model을 통해 데이터에 접속하고 관리
• 단일한 데이터에 대한 정보를 가진다.
• 사용자가 저장하는 데이터들의 필수적인 필드들과 동작들을 포함
• 저장된 데이터베이스의 구조 (layout)
• 일반적으로 각각의 모델은 하나의 데이터베이스 테이블에 매핑(mapping)
  • 매핑 : 하나의 값을 다른 값으로 대응 
  • 모델 클래스 1개 = 데이터베이스 테이블 1개

 

# 작성하기

• 새 프로젝트(crud), 앱 작성 및 앱 등록

• model.py 작성
  • 모델 클래스를 작성하는 것은 데이터베이스 테이블의 스키마를 정의하는 것
  • "모델 클래스 = 테이블 스키마" 

 

# 이해하기

• 각 모델은 django.models.Model 클래스의 서브 클래스로 표현됨
  • 즉, 각 모델은 django.db.models 모듈의 Model 클래스를 상속받아 구성된다.
  • 클래스 상속 기반 형태의 Django 프레임워크 개발
    • 프레임워크에서는 잘 만들어진 도구를 가져다가 잘 쓰는 것

• models 모듈을 통해 어떠한 타입의 DB 필드(컬럼)을 정의할 것인지 정의
  • 클래스 변수 title과 content은 DB 필드를 나타냄
  • 클래스 변수(속성 명) = 클래스 변수 값 (models 모듈의 Field 클래스)로 구성

 

Django Model Field

• Django는 모델 필드를 통해 테이블의 필드(컬럼)에 저장할 데이터 유형 (INT, TEXT 등)을 정의
• 데이터 유형에 따라 다양한 모델 필드를 제공한다.
  • DataField(), CharField(), IntegerField() 등등
  • 참고 : https://docs.djangoproject.com/en/3.2/ref/models/fields/

대표적인 몇 가지만 알아보자.

1. CharField(max_length=None, **options)
   
   • 길이의 제한이 있는 문자열을 넣을 때 사용
   • max_length
     • 필드의 최대 길이(문자)
     • CharField의 필수 인자
     • 데이터베이스와 Django의 유효성 검사 (값을 검증하는 것)에서 활용됨
2. TextField(**options)
   
   • 글자의 수가 많을 떄 사용
   • max_length 옵션 작성 시 사용자 입력 단계에서는 반영되지만, 모델과 데이터베이스 단계에서는 적용되지 않는다.(CharField를 사용해야 함)
3. DateTimeField()
   • python의 datetime.datetime 인스턴스로 표시되는 날짜 및 시간을 값으로 사용하는 필드
   • DateField를 상속받는 클래스
   • 선택 인자
     1. auto_now_add
        • 최초 생성 일자 (Useful for creation of timestamps)
        • Django ORM이 최초 insert(테이블에 데이터 입력) 시에만 현재 날짜와 시간으로 갱신(테이블에 어떤 값을 최초로 넣을 때)
     2. auto_now
        • 최종 수정 일자
        • Django ORM(object relational mapping)이 save를 할 때마다 현재 날짜와 시간으로 갱신

 

 # Migrations

• 지금까지 작성한 models.py는 다음과 같은 데이터 베이스 스키마를 설계한 것이다.ㅣ
• 이제 테이블을 생성하기 위한 설계도 작성이 필요하다.

 

• 모델에 대한 청사진을 만들고, 이를 통해 테이블을 생성하는 일련의 과정
• Django가 모델에 생긴 변화(필드 추가, 모델 삭제 등)를 DB에 반영하는 방법

 

주요 명령어

 

1. makemigrations

• 모델을 작성 혹은 변경한 것에 기반한 새로운 migration(설계도, 청사진)을 만들 때 사용
• 즉 "테이블을 만들기 위한 설계도를 생성하는 것"

python manage.py makemigrations

• 명령어 실행 후 migrations/0001_initial.py가 생성된 것을 확인
• " 파이썬으로 작성된 설계도 "

 

2. migrate

• makemigrations로 만든 설계도를 실제 db.sqlite3 DB 파일에 반영하는 과정
• 결과적으로 모델에서의 변경사항들과 DB의 스키마가 동기화를 이룬다.
• "모델과 DB의 동기화"

python manage.py migrate

3. 기타

• showmigrations 
  
  • migrations 파일들이 migrate 됐는지 안됐는지 여부를 확인하는 용도
  • [X] 표시가 있으면 migrate가 완료되었음을 의미

python manage.py showmigrations

• sqlmigrate
  
  • 해당 migrations 파일이 SQL 문으로 어떻게 해석될지 미리 확인할 수 있음

python manage.py sqlmigrate articles 0001

 

그런데 말입니다.. makemigrations로 인해 만들어진 설계도는 python으로 작성되어 있는데 DB는 SQL만 알아들을 수 있다. 어떻게 이 설계도를 이해하고 동기화를 이루는 것일까?

 

#  ORM

• Object-Relational-Mapping
• 객체 지향 프로그래밍 언어를 사용하여 호환되지 않는 유형의 시스템 간에 (Django <-> SQL)  데이터를 변환하는 프로그래밍 기술
• 객체 지향 프로그래밍에서 데이터베이스를 연동할 때, 데이터베이스와 객체 지향 프로그래밍 언어 간의 호환되지 않는 데이터를 변환하는 프로그램이 기법
• Django는 내장 Django ORM을 사용

장, 단점

• 장점
  • SQL을 잘 알지 못해도 객체지향 언어로 DB 조작이 가능
  • 객체 지향적 접근으로 인한 높은 생산성
• 단점
  • ORM만으로 완전한 서비스를 구현하기 어려운 경우가 있음

 사용 이유

• "생산성"
• 현시대 개발에서 가장 중요한 키워드!!
• 우리는 DB를 객체로 조작하기 위해 ORM을 사용한다.

 

# 추가 필드 정의

위와 같이 추가 Feild를 작성하여 변경 사항이 생긴다면 반드시 다시 migrations를 진행해야 한다.

Django 입장에서는 이미 존재하는 테이블에 새로운 컬럼이 추가되는 요구 사항을 받았는데, 이 컬럼들은 기본적으로 빈 값으로 추가될 수 없다.

• 따라서 Django는 우리에게 추가되는 컬럼에 대한 기본 값을 설정해야 하니 어떻게 어떤 값을 설정할 것인지 물어보는 과정을 진행

• 각 보기 번호의 의미
  1. 다음 화면으로 넘어가서 새 컬럼의 기본 값을 직접 입력하는 방법
  2. 현재 과정에서 나가고 모델 필드에 default 속성을 직접 작성하는 방법

 

• "1"을 입력 후 Enter (created_at 필드에 대한 default 값 설정)
• 아래 화면에서 아무것도 입력하지 않고 Enter를 입력하면 Django에서 기본적으로 파이썬의 timezone 모듈의 now 메서드 반환 값을 기본 값으로 사용하도록 해준다.

 

• 새로운 설계도가 만들어진 것을 확인할 수 있고 새로운 설계도를 생성했기 때문에 migrate를 통해 DB와 동기화를 진행해야 한다.

반드시!@! migration 3단계를 기억하자

1. models.py에서 변경사항이 발생하면
2. migrations 파일 생성 - makemigrations
3. DB 반영 - migrate