深入Django ORM的继承关系

ORM中通常将对象引用映射到外键,但是对于继承,关系数据库中没有自然有效的方法来对应。从数据存储的角度来看,在映射继承关系时,可以采用几种方式(参考JPA中的InheritanceType.定义):

  1. 使用单个表,在JPA中称作SINGLE_TABLE。整个继承树共用一张表。使用唯一的表,包含所有基类和子类的字段。
  2. 每个具体类一张表,在JPA中称作TABLE_PER_CLASS。这种方式下,每张表都包含具体类和继承树上所有父类的字段。因为多个表中有重复字段,从整个继承树上来说,字段是冗余的。
  3. 每个类一张表,继承关系通过表的JOIN操作来表示。在JPA中称作JOINED。这种方式下,每个表只包含类中定义的字段,不存在字段冗余,但是要同时操作子类和所有父类所对应的表。

Django的ORM也支持上述三种继承策略,同时,得益于python的动态特性,还支持代理模型和多重继承关系的映射。

JOINED映射

如果在Django中实现了Model的继承关系,如下:

则使用manage.py执行sqlall命令时,会看到这样的结果:

可见,Django ORM中默认使用JOINED方式来实现继承关系的映射。

TABLE_PER_CLASS映射

如果要实现每个具体类一张表,只需要将父类指定为抽象类(abstract),这样就不会创建父类对应的表,而将父类的字段复制到子类中去映射。如下:

sqlall 的结果:

将父类声明为abstract时,该类将没有objects属性,也就是说没有Manager方法,所有无法进行数据操作,只有子类才能进行。

SINGLE_TABLE映射

在TABLE_PER_CLASS的基础上,如果进一步指定子类的映射表名与父类的相同,则子类和父类将映射到同一张表,对所有的子类都这样指定,就可以实现SINGLE—_TABLE映射:

sqlall 的结果:

上面的例子中只指定了一个子类,可以看出因为是在子类上指定,所以Django ORM更加灵活,可以控制单个子类的映射方式,从而实现任意的映射结构。

代理模型

有这样一种常见的场景:使用某些库(lib)中的类,只是想扩展一些方法,而不想改变其数据存储结构。在Python中,可以通过在Meta类中增加约束proxy=True来实现。此时“子类”称为“父类”的代理类,子类中只能增加方法,而不能增加属性。比如上面的例子中,如果希望Person继承Django自带的User类,又不希望破坏User类的数据存储,则可以指定Person的proxy=True:

sqlall的结果为:

多重继承

python支持多重继承,尽管在Model层不推荐使用多重继承,但Django的ORM还是支持这样的使用方式:

sqlall的结果是:

多重继承的时候,子类的ORM映射会选择第一个父类作为主键管理,其他的父类作为一般的外键管理。

小结

Django ORM在映射继承关系时非常灵活,不仅能够实现JPA约定的SINGLE_TABLE、TABLE_PER_CLASS、JOINED三种方式,还可以灵活的自定义;甚至通过python的动态语言特性,支持代理模型和多重继承的功能。但是正因为灵活,所以在使用的时候一定要非常注意,通过manage.py的sqllall功能,观察产生的sql语句,可以验证继承的实现机制,避免带来意想不到的问题。