本文设计在线商城storefront的数据模型，这是项目开发的第一步。
数据模型介绍
我们要创建的项目是一个在线商城，很明显有以下数据模型：
- 产品(Product)
- 类别(Collection)
- 购物车(Cart)
- 订单(Order)
- 顾客(Customer)
购物车(Cart)与产品(Product)之间的关系是多对多，一般需要增加关系类，拆成两个一对多的关系，这里可以增加关系类 CartItem。
同样，订单(Order)与产品(Product)之间的关系也是多对多，也折成两个一对多的关系，增加关系类 OrderItem。
考虑给相关产品增加标签，可以添加一个Tag类。
这样数据模型就是如下这样：
在应用中组织模型
或许我们能想到两种方式。
第一种是将所有模型都集中到一个应用store中，这样做的问题是以后增加功能，会变得越来越难以理解。
第二种方法，考虑分成几个应用，比如是这样。但我们看到，各个应用之间还是紧密依赖的，使用某个应用还要安装其他依赖。这个也不可取。
应用中模型的组织要做到高内聚，外部低耦合。我们看到Product、Customer、Cart、Order是紧密相关的，分开来意义不大。只有Tag是不相关的，我们可以对商城物品进行标识，也可以对博客、文章进行打标签。所以合适的组方式如下：
应用中模型理清之后，我们可以写代码了，首先添加2个应用：store 和 tags。
python manage.py startapp store
python manage.py startapp tags
再按上一节的方法在settings.py中的INSTALL_APPS 这一节中注册这两个应用。
INSTALLED_APPS = [
…
‘store’,
‘tags’,
]
创建模型
模型的字段类型可以用谷歌搜索 “django field types”，查看相关说明。
下面来创建模型，首先是Product，store–>models.py添加内容：
class Product(models.Model):
title = models.CharField(max_length=255)
description = models.TextField()
price = models.DecimalField(max_digits=6, decimal_places=2)
inventory = models.IntegerField()
last_update = models.DateTimeField(auto_now=True)
# auto_now表示每次更新Product都会自动更新时间，
# 还有一个auto_now_add=True表示只有添加时自动更新
再是 Customer：
class Customer(models.Model):
first_name = models.CharField(max_length=255)
last_name = models.CharField(max_length=255)
email = models.EmailField(unique=True)
phone = models.CharField(max_length=255)
birth_date = models.DateField(null=True)
# null=True表示允许空
# Django会为每个Model自动创建主键ID，如果想自己设主键的话，可以创建：
# sku = models.CharField(max_length=10, private_key=True)
有时需要限制字段只能是某些值，比如客户身份，B、S、G分别表示铜牌、银牌、金牌。我们完善Customer。
class Customer(models.Model):
MEMBERSHIP_BRONZE = 'B'
MEMBERSHIP_SILVER = 'S'
MEMBERSHIP_GOLD = 'G'
MEMBERSHIP_CHOICES = [
(MEMBERSHIP_BRONZE, 'Bronze'),
(MEMBERSHIP_SILVER, 'Silver'),
(MEMBERSHIP_GOLD, 'Gold'),
]
...
membership = models.CharField(max_length=1,
choices=MEMBERSHIP_CHOICES,
default=MEMBERSHIP_BRONZE)
再设计Order模型：
class Order(models.Model):
PAYMENT_STATUS_PENDING = 'P'
PAYMENT_STATUS_COMPLETE = 'C'
PAYMENT_STATUS_FAILED = 'F'
PAYMENT_STATUS_CHOICES = [
(PAYMENT_STATUS_PENDING, 'Pending'),
(PAYMENT_STATUS_COMPLETE, 'Complete'),
(PAYMENT_STATUS_FAILED, 'Failed'),
]
placed_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
payment_status = models.CharField(
max_length=1, choices=PAYMENT_STATUS_CHOICES,
default=PAYMENT_STATUS_PENDING)
设计一对一关系
我们假设每个顾客只有一个地址，可以设计Address与Customer为一对一关系：
class Address(models.Model):
street = models.CharField(max_length=255)
city = models.CharField(max_length=255)
customer = models.OneToOneField(
Customer, on_delete=models.CASCADE, primary_key=True)
一对一关系使用models.OneToOneField 类，这里设置父类为Customer，表示有Customer后才有Address类，primary_key=True 表示这是主键，否则会自动生成主键ID，这样就变成一对多了。
问题：我们是否还要为Customer创建一对一关系？
不用的！Django会自动创建。
设计一对多关系
有些顾客有多个地址，这显然更常见，我们就要设计一对多关系了。很简单，只需将OneToOneField 改成 ForeignKey即可，另外也取消primary_key=True 这个参数项。
class Address(models.Model):
...
customer = models.ForeignKey(
Customer, on_delete=models.CASCADE)
同样的，按上述方法，我们设计以下一对多关系：
- Collection和Product，on_delete使用PROTECT
- Customer–Order，on_delete使用PROTECT
- Order–OrderItem，on_delete使用CASCADE
- Cart–CartItem，on_delete使用CASCADE
很简单，不具体说明，至此，形成的store–>models.py的代码如下：
from django.db import models
# Create your models here.
class Collection(models.Model):
title = models.CharField(max_length=255)
class Product(models.Model):
title = models.CharField(max_length=255)
description = models.TextField()
price = models.DecimalField(max_digits=6, decimal_places=2)
inventory = models.IntegerField()
last_update = models.DateTimeField(auto_now=True)
collection = models.ForeignKey(Collection, on_delete=models.PROTECT)
class Customer(models.Model):
MEMBERSHIP_BRONZE = 'B'
MEMBERSHIP_SILVER = 'S'
MEMBERSHIP_GOLD = 'G'
MEMBERSHIP_CHOICES = [
(MEMBERSHIP_BRONZE, 'Bronze'),
(MEMBERSHIP_SILVER, 'Silver'),
(MEMBERSHIP_GOLD, 'Gold'),
]
first_name = models.CharField(max_length=255)
last_name = models.CharField(max_length=255)
email = models.EmailField(unique=True)
phone = models.CharField(max_length=255)
birth_date = models.DateField(null=True)
# null=True表示允许空
# Django会为每个Model自动创建主键ID，如果想自己设主键的话，可以创建：
# sku = models.CharField(max_length=10, private_key=True)
membership = models.CharField(max_length=1,
choice=MEMBERSHIP_CHOICES,
default=MEMBERSHIP_BRONZE)
class Order(models.Model):
PAYMENT_STATUS_PENDING = 'P'
PAYMENT_STATUS_COMPLETE = 'C'
PAYMENT_STATUS_FAILED = 'F'
PAYMENT_STATUS_CHOICES = [
(PAYMENT_STATUS_PENDING, 'Pending'),
(PAYMENT_STATUS_COMPLETE, 'Complete'),
(PAYMENT_STATUS_FAILED, 'Failed'),
]
placed_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
payment_status = models.CharField(
max_length=1, choice=PAYMENT_STATUS_CHOICES,
default=PAYMENT_STATUS_PENDING)
customer = models.ForeignKey(Customer, on_delete=models.PROTECT)
class OrderItem(models.Model):
order = models.ForeignKey(Order, on_delete=models.PROTECT)
product = models.ForeignKey(Product, on_delete=models.PROTECT)
quantity = models.PositiveSmallIntegerField()
unit_price = models.DecimalField(max_digits=6, decimal_places=2)
class Address(models.Model):
street = models.CharField(max_length=255)
city = models.CharField(max_length=255)
customer = models.ForeignKey(
Customer, on_delete=models.CASCADE)
class Cart(models.Model):
created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
class CartItem(models.Model):
cart = models.ForeignKey(Cart, on_delete=models.CASCADE)
product = models.ForeignKey(Product, on_delete=models.CASCADE)
quantity = models.PositiveSmallIntegerField()
设计多对多关系
我们设计一个促销类Promotion，促销可以有多个产品，产品也可以参加多个促销，属于多对多的关系。
先添加促销类：
class Promotion(models.Model):
description = models.CharField(max_length=255)
discount = models.FloatField()
可以在任何一个类中定义多对多关系，另一个类自动创建反向关系。这里在Product中实现，这样可以很好地知道该产品参加哪些促销活动。
class Product(models.Model):
...
promotions = models.ManyToManyField(Promotion)
Product添加了一个字段promotions，同时会自动在Promotion下创建product_set字段，用于多对多关系，如果觉得名字丑，想改成如products，可以用related_name手动定义：
promotions = models.ManyToManyField(Promotion, related_name=’products’)
这里暂保持默认，也就是相当于在Promotion模型下自动增加了product_set字段。
解决循环依赖关系
在模型设计图，我们看到，Product和Collection是互相依赖的。
我们来添加Collection的特色产品字段 featured_product.
class Collection(models.Model):
...
...
featured_product = models.ForeignKey(
'Product', on_delete=models.SET_NULL, null=True)
注意这里的Product模型是加引号的，因为Collection定义在Product前面，不能识别Product模型，所以加上引号来解决循环依赖不识别的问题。
但这里还是有错，Django在创建关系时，会自动在另一端创建相应的关系，比如Collection加了featured_product，Product会自动创建名为collection的字段连接关系。而原来在Product中，collection字段已经存在，导致创建失败。
有两种解决办法，一是改变默认的名字，二是不用创建反向关系。
...
featured_product = models.ForeignKey(
'Product', on_delete=models.SET_NULL, null=True,
related_name='+')
...
related_name可以改变默认的命名，命名为 ‘+’ 表示不用创建反向关系。这里用的就是第二种解决办法。
通用关联关系
我们设计了两个应用 store 和 tags，我们期望 tags应用 是通用的，我们可以将tags应用设计为由两个模型组成：Tag 和 TaggedItem，其中TaggedItem用于标记具体的项目。
我们来编辑tags—>models.py文件。
class Tag(models.Model):
label = models.CharField(max_length=255)
class TaggedItem(models.Model):
tag = models.ForeignKey(Tag, on_delete=models.CASCADE)
product = models.ForeignKey(Product)
这段代码是粗暴丑陋的，因为需要导入另一个应用的Product模型，后续还要标记其他应用的模型时，也需不停导入，极不灵活。
这是个糟糕的设计，如何解决？
我们要寻找一种通用的依赖关系，只需知道两个信息：一是类型type，标记是Product、Video或article，另一个信息是ID。
有了这两个信息，就可以标记任何模型的任何记录。
我们来修改下：
from django.contrib.contenttypes.models import ContentType
from django.contrib.contenttypes.fields import GenericForeignKey
...
...
class TaggedItem(models.Model):
tag = models.ForeignKey(Tag, on_delete=models.CASCADE)
content_type = models.ForeignKey(ContentType,on_delete=models.CASCADE)
object_id = models.PositiveIntegerField()
content_object = GenericForeignKey()
Django默认已安装了contenttypes应用，该应用专门为了通用关系关联。
层次结构中的contrib是贡献的简写。
我们导入该应用的ContentType类用于标记哪个模型， 导入 GenericForeignKey类用于实际的标识内容。
再增加一个object_id字段用于指定模型的具体记录，一般用数字ID，如果主键用GUID将是无效的。
这个通用关联是很有用的，比如我们要创建一个应用likes，添加模型LikedItem，再利用Django的自带模型User（django.contrib.auth.models模块下），防照前面的4个字段，就可以实现like任何模型的任何记录了。
小结
本文详细介绍了数据模型设计的整个过程，基本涉及了各个Django模型设计的各个知识点。下一篇开始讲解模型与数据库的映射。