字段参考 文档介绍了如何使用 Django 的标准字段类—— CharField， DateField，等等。大多数情况下，这些类就是你需要的。虽然有时候，Django 的版本不能精确地匹配你的需求，或者你想使用的字段与 Django 内置的完全不同。
Django 内置的字段类型并未覆盖所有可能的数据库字段类型——只有常见的类型，例如 VARCHAR 和 INTEGER。对于更多模糊的列类型，例如地理多边形（geographic polygons），甚至是用户创建的类型，例如 PostgreSQL custom types，你可以自定义 Django 的 Field 子类。
或者，你有一个复杂的 Python 对象，它可以以某种形式序列化，适应标准的数据库列类型。这是另一个 Field 子类能帮助你配合模型使用你的对象的示例。
创建自定义字段要求注意一些细节。为了简化问题，我们在本文档中全程使用同一实例：封装一个 Python 对象，代表手上 桥牌 的细节。不要担心，你不需要知道如何玩桥牌就能学习此例子。你只需知道 52 张牌被均分给 4 个玩家，一般称他们 北，东，南 和 西。我们的类长这样:
class Hand:
"""A hand of cards (bridge style)"""
def __init__(self, north, east, south, west):
# Input parameters are lists of cards ('Ah', '9s', etc.)
self.north = north
self.east = east
self.south = south
self.west = west
# ... (other possibly useful methods omitted) ...
这是一个一般的 Python 类，其中没有特殊的 Django 内容。我们期望在我们的模块中做如下操作 (我们假设模型中的 hand 属性是 Hand 的一个实例):
example = MyModel.objects.get(pk=1)
print(example.hand.north)
new_hand = Hand(north, east, south, west)
example.hand = new_hand
example.save()
对模型中的 hand 属性的赋值与取值操作与其它 Python 类一直。技巧是告诉 Django 如何保存和加载对象。
为了在模型中使用 Hand 类，我们 不 需要修改这个类。这很不错，因为这以为着你仅需为已存在的类编写模型支持，即便你不能修改源码。
注解
你可能只想要自定义数据库列的优点，并在模型中像使用标准 Python 那样；字符串，或浮点数，等等。这种情况与 Hand 例子类似，在进行过程中，我们将注意到差异。
让我们从模型字段开始吧。把它们分开来看，一个模型字段可以在处理数据库时，提供处理一般 Python 对象的方法（字符串，布尔值， datetime ，或像 Hand 这样更复杂的类型），并将其转换成有用的格式。（对序列化而言这种格式是很有用的，但接下来我们会看到，如果数据库端处于控制之下，序列化会更简单）
模型中的字段必须能以某种方式转换为已存在的数据库列类型。不能的数据库提供不同的可用列类型集，但规则仍相同：你只需要处理这些类型。你想存在数据库中的任何数据都必须能适配这些类型中的某一个。
一般地讲，您要么编写一个 Django 字段来匹配特定的数据库列类型，要么需要一种方法将数据转换为字符串。
对于我们的 Hand 示例，我们能将卡片数据转换为一个 104 个字符的字符串，通过以预定义的顺序连接所有卡片——也就是说，先连接 北 所拥有的卡，随后是 东， 南，和 西。所有 Hand 对象能被保存在数据库中的文本或字符列中。
所有的 Django 字段（本页提到的 字段 均指模型字段，而不是 表单字段）都是 django.db.models.Field 的子类。对于所有字段，Django 记录的大部分信息是一样的——名字，帮助文本，是否唯一，等等。存储行为由 Field 处理。稍后，我们会深入了解 Field 能做什么；现在， 可以说万物源于 Field，并在其基础上自定义了类的关键行为。
了解 Django 字段类不保存在模型属性中很重要。模型属性包含普通的 Python 对象。你所以定义的字段类实际上在模型类创建时在 Meta 类中（这是如何实现的在这里不重要）。这是因为在仅创建和修改属性时，字段类不是必须的。相反，他们提供了属性值间转换的机制，并决定了什么被存入数据库或发送给 序列化器。
在你创建自定义字段时牢记这点。你所写的 Django 的 Field 子类提供了多种在 Python 实例和数据库/序列化器之间的转换机制（比如，保存值和使用值进行查询之间是不同的）。听起来有点迷糊，但别担心——通过以下的例子会清晰起来。只要记住，在你需要一个自定义字段时，只需创建两个类：
Hand 类。Field 的子类。这个类知道如何在永久存储格式和 Python 格式之间来回转换。计划编写第一个 Field 子类时，需要先想想新字段和哪个已有的 Field 最相似。你会继承 Django 字段节约你的时间吗？如果不会，你需要继承 Field 类，从它继承了一切。
初始化新字段有点麻烦，因为要从公共参数中分离你需要的参数，并将剩下的传给父类 Field 的 __init__() 方法（或你的父类）。
在本例中，我们会调用 HandField。（调用你的 Field 子类这个主意也很不错，所以认证为一个 Field 很简单。）它并不表现的像任何已存在的字段，所以我们将直接继承自 Field:
from django.db import models
class HandField(models.Field):
description = "A hand of cards (bridge style)"
def __init__(self, *args, **kwargs):
kwargs['max_length'] = 104
super().__init__(*args, **kwargs)
我们的 HandField 接收大多数标准字段选项（参考下面的列表），但是我们确定参数是定长的，因为它只需要保存 52 个卡片和它们的值；总计 104 个字符。
注解
许多 Django 模型字段可以接受并没有什么用的可选参数。比如，你可以同时将 auto_now 和:attr:~django.db.models.DateField.auto_now 传递给 django.db.models.DateField ，它将无视参数 editable （auto_now 被设置了就意味着 editable=False）。这种情况下不会抛出错误。
这种行为简化了字段类，因为它不需要检查那些没必要出现的可选参数。它们传递所有可选参数到父类，之后就不再使用它们了。您可以更严格地设置字段可选参数，或者对当前字段设置更放任的行为，一切都有您来决定。
Field.__init__() 方法接收以下参数:
verbose_namenameprimary_keymax_lengthuniqueblanknulldb_indexrel: 用于关联字段（像是： ForeignKey）。仅用于进阶用途。defaulteditableserialize: 若为 False，字段传给 Django 的 序列化器 时不会被序列化。默认为 True。unique_for_dateunique_for_monthunique_for_yearchoiceshelp_textdb_columndb_tablespace: 仅为创建索引，如果后端支持 tablespaces。一般情况下你可以忽略此选项。auto_created:若字段是自动创建的，则为 True，用于 OneToOneField 的模型继承。仅用于进阶用途。上述列表中所有无解释的选项与在普通 Django 字段中的作用一样。参见 字段文档 获取例子和细节信息。
与编写 __init__() 方法相对是编写 deconstruct() 方法。它在 模型迁移 期间告诉 Django 如何获取你的新字段的一个实例，并将其转为序列化形式——特别是，传递什么参数给 __init__() 来重新创建它。
如果你未在继承的字段之前添加任何选项，就不需要编写新的 deconstruct() 方法。然而，如果你正在修改传递给 __init__() 的参数（像 HandField 中的一样），你需要增补被传递的值。
deconstruct() 返回包含 4 个项目的元组：字段的属性名，字段类的完整导入路径，位置参数（以列表的形式），和关键字参数（以字典的形式）。注意，这与 为自定义类 的 deconstruct() 方法不同，它返回包含 3个项目的元组。
作为自定义字段的作者，你不需要担心前两个值；基类 Field 已包含处理字段属性名和导入路径的代码。然后，你仍必须关注位置参数和关键字参数，这些是你最有可能改的东西。
例如，在 HandField 类中，我们总是强制设置 __init__() 的长度。基类 Field 中的 deconstruct() 方法会看到这个值，并尝试在关键字参数中返回它；因此，我们能为了可读性从关键字参数中剔除它:
from django.db import models
class HandField(models.Field):
def __init__(self, *args, **kwargs):
kwargs['max_length'] = 104
super().__init__(*args, **kwargs)
def deconstruct(self):
name, path, args, kwargs = super().deconstruct()
del kwargs["max_length"]
return name, path, args, kwargs
若你添加了一个新的关键字参数，你需要在 deconstruct 中新增代码，将其值传入 kwargs。如果不需要字段的重构状态，比如使用默认值的情况，还应该忽略 kwargs 中的值。
from django.db import models
class CommaSepField(models.Field):
"Implements comma-separated storage of lists"
def __init__(self, separator=",", *args, **kwargs):
self.separator = separator
super().__init__(*args, **kwargs)
def deconstruct(self):
name, path, args, kwargs = super().deconstruct()
# Only include kwarg if it's not the default
if self.separator != ",":
kwargs['separator'] = self.separator
return name, path, args, kwargs
更多的复杂例子超出本文的范围，但是请牢记——对于你的字段实例的任意配置，deconstruct() 必须返回能传递给 __init__ 的参数重构状态。
如果你在父类 Field 中设置了新的默认值需要额外注意；说明你希望总是包含它们，而不是在它们采用旧有值时消失。
另外，应当避免用位置参数来返回值，尽可能用关键字参数来返回值以保证在未来能拥有最大的兼容性。如果您在构造方法参数列表中修改参数名称比修改其位置更频繁，您可能会更喜欢位置参数，但请记住，在相当长的一段时间内（也许几年），人们将从序列化版本中重新构建您的字段，这取决于您迁移持续的时间。
您可以在包含字段的迁移文件里查看解析的结果，此外您可以在单元测试中通过解构和重构字段来测试。
name, path, args, kwargs = my_field_instance.deconstruct()
new_instance = MyField(*args, **kwargs)
self.assertEqual(my_field_instance.some_attribute, new_instance.some_attribute)
你可能修改自定义字段的基类，因为 Django 无法检测到修改，并为其实施迁移。例如，如果你先这样:
class CustomCharField(models.CharField):
...
随后决定继承自 TextField，你不能像这样修改子类:
class CustomCharField(models.TextField):
...
替代方法是，你必须新建一个自定义字段类，并将你的模型指向此类:
class CustomCharField(models.CharField):
...
class CustomTextField(models.TextField):
...
就像文档 移除字段 中讨论的一样，你必须保留原 CustomCharField 类只要你还有迁移指向它。
像之前一样，你需要为自定义字段类型编写文档，这样用户就会知道这他喵到底是啥。除了为其提供对开发者很有用的 docstring 外，你也需要让后台管理员应用程序的用户通过应用程序 django.contrib.admindocs 1 看到一个关于字段类型的简单介绍。只需在自定义字段的 description 属性提供描述性文本。在上述例子中，由 admindocs 应用为 HandField 字段提供的描述是 'A hand of cards (bridge style)'。
在 django.contrib.admindocs 展示的内容中，字段描述在 field.__dict__ 中差值，它允许描述包含字段参数。例如， CharField 的说明是:
description = _("String (up to %(max_length)s)")
一旦你已创建了 Field 的子类，你可能会考虑重写一些标准方法，这取决于你的字段行为。以下列表中的方法大致按重要性降序排列，即从上至下。
假设你已创建了一个 PostgreSQL 自定义字段，名叫 mytype。你可以继承 Field 并实现 db_type() 方法，像这样:
from django.db import models
class MytypeField(models.Field):
def db_type(self, connection):
return 'mytype'
只要已建立 MytypeField，你就能像使用其它 Field 类型一样在模型中使用它:
class Person(models.Model):
name = models.CharField(max_length=80)
something_else = MytypeField()
如果您的目标是构建一个与数据库无关的应用程序，您应该考虑数据库账户列类型的差异。 例如，PostgreSQL 中的日期/时间列类型称为 timestamp ，而 MySQL 中的同一列称为 datetime 。您可以通过 db_type() 方法中处理此问题检查连接 connection.vendor 属性。 当前的内置供应商名称是：sqlite, postgresql, mysql, 和 oracle。
例子:
class MyDateField(models.Field):
def db_type(self, connection):
if connection.vendor == 'mysql':
return 'datetime'
else:
return 'timestamp'
db_type() 和 rel_db_type() 方法由 Django 框架在为应用构建 CREATE TABLE 语句时调用——即你第一次创建数据表的时候。这些方法也在构建一个包含此模型字段的 WHERE 字句时调用——即你在利用 QuerySet 方法(get(), filter(), 和 exclude())检出数据时或将此模型字段作为参数时。它们在其它时间不会被调用，故它们能承担执行有点小复杂的代码，例如上述的 connection.settings_dict 例子。
某些数据库列类型接受参数，例如 CHAR(25)，参数 25 表示列的最大长度。类似用例中，该参数若在模型中指定比硬编码在 db_type() 方法中更灵活。举个例子，构建 CharMaxlength25Field 没多大意义，如下所示:
# This is a silly example of hard-coded parameters.
class CharMaxlength25Field(models.Field):
def db_type(self, connection):
return 'char(25)'
# In the model:
class MyModel(models.Model):
# ...
my_field = CharMaxlength25Field()
更好的方式是在运行时指定参数值——即类实例化的时候。需要像这样实现 Field.__init__() 即可:
# This is a much more flexible example.
class BetterCharField(models.Field):
def __init__(self, max_length, *args, **kwargs):
self.max_length = max_length
super().__init__(*args, **kwargs)
def db_type(self, connection):
return 'char(%s)' % self.max_length
# In the model:
class MyModel(models.Model):
# ...
my_field = BetterCharField(25)
最后，如果你的列真的要求配置复杂的 SQL，从 db_type() 返回 None。这会让 Django 创建 SQL 的代码跳过该字段。随后你需要负责为该字段在正确的表中以某种方式创建列，这种方式允许你告诉 Django 不处理此事。
rel_db_type() 方法由字段调用，例如 ForeignKey 和 OneToOneField ，这些通过指向另一个字段来决定数据库列类型的字段。举个例子，如果你有个 UnsignedAutoField，你也需要指向该字段的外键使用相同的数据类型:
# MySQL unsigned integer (range 0 to 4294967295).
class UnsignedAutoField(models.AutoField):
def db_type(self, connection):
return 'integer UNSIGNED AUTO_INCREMENT'
def rel_db_type(self, connection):
return 'integer UNSIGNED'
若自定义 Field 处理的数据结构比字符串，日期，整型，或浮点型更复杂，你可能需要重写 from_db_value() 和 to_python()。
若要展示字段的子类， from_db_value() 将会在从数据库中载入的生命周期中调用，包括聚集和 values() 调用。
to_python() 在反序列化时和为表单应用 clean() 时调用。
作为通用规则， to_python 应该平滑地处理以下参数：
Hand ）。None （若字段允许 null=True）在 HandField 类中，我们在数据库中以 VARCHAR 字段的形式存储数据，所以我们要能在 from_db_value() 中处理字符串和 None。在 to_python() 中，我们也需要处理 Hand 实例:
import re
from django.core.exceptions import ValidationError
from django.db import models
from django.utils.translation import gettext_lazy as _
def parse_hand(hand_string):
"""Takes a string of cards and splits into a full hand."""
p1 = re.compile('.{26}')
p2 = re.compile('..')
args = [p2.findall(x) for x in p1.findall(hand_string)]
if len(args) != 4:
raise ValidationError(_("Invalid input for a Hand instance"))
return Hand(*args)
class HandField(models.Field):
# ...
def from_db_value(self, value, expression, connection):
if value is None:
return value
return parse_hand(value)
def to_python(self, value):
if isinstance(value, Hand):
return value
if value is None:
return value
return parse_hand(value)
注意，我们总是为这些方法返回一个 Hand 实例。这就是我们要保存在模型属性中的 Python 对象类型。
对于 to_python() 来说，如果在值转换过程中出现任何问题，你应该抛出一个 ValidationError 异常。
使用数据库需要双向转换，如果你重写了 from_db_value() 方法，你也必须重写 get_prep_value() 将 Python 对象转回查询值。
例子:
class HandField(models.Field):
# ...
def get_prep_value(self, value):
return ''.join([''.join(l) for l in (value.north,
value.east, value.south, value.west)])
警告
如果你使用了 MySQL 的 CHAR，VARCHAR 或 TEXT 类型，你必须确保 get_prep_value() 总是返回一个字符串。在 MySQL 中对这些类型操作时非常灵活，甚至有时超出预期，在传入值为正数时，检出结果可能包含非期望的结果。这个问题不会在你总为 get_prep_value() 返回字符串类型的时候出现。
某些数据类型（比如 dates）在数据库后端处理前要转为某种特定格式。 get_db_prep_value() 实现了这种转换。查询所以使用的连接由 connection 参数指定。这允许你在需要时指定后台要求的转换逻辑。
例如，Django 为其 BinaryField 利用以下方法:
def get_db_prep_value(self, value, connection, prepared=False):
value = super().get_db_prep_value(value, connection, prepared)
if value is not None:
return connection.Database.Binary(value)
return value
万一自定义字段需要与普通查询参数使用的转换不同的转换规则，你可以重写 get_db_prep_save()。
如果你要在保存前预处理值，你可以调用 pre_save()。举个例子，Django 的 DateTimeField 在 auto_now 或 auto_now_add 中利用此方法正确设置属性。
如果你重写了此方法，你必须在最后返回该属性的值。如果修改了值，那么你也需要更新模型属性，这样持有该引用的模型总会看到正确的值。
为了自定义 ModelForm 使用的表单属性，你必须重写 formfield()。
表单字段类能通过 form_class 和 choices_form_class 参数指定；如果字段指定了选项，则使用后者，反之前者。若未提供这些参数，将会使用 CharField 或 TypedChoiceField。
完整的 kwargs 被直接传递给表单字段的 __init__() 方法。一般的，你要做的全部工作就是为 form_class 参数配置一个合适的默认值，并在随后委托父类处理。这可能要求你编写一个自定义表单字段（甚至表单视图）。查看 表单文件材料 获取相关信息。
承接上面的例子，我们能这样编写 formfield() 方法:
class HandField(models.Field):
# ...
def formfield(self, **kwargs):
# This is a fairly standard way to set up some defaults
# while letting the caller override them.
defaults = {'form_class': MyFormField}
defaults.update(kwargs)
return super().formfield(**defaults)
这假定我们已导入 MyFormField 字段类（它有默认视图）。本页文档未覆盖编写自定义表单字段的细节。
若你已创建了 db_type() 方法，你无需担心 get_internal_type() 方法——它并不常用。虽然很多时候，数据库存储行为和其他字段类似，所以你能直接用其它字段的逻辑创建正确的列。
例子:
class HandField(models.Field):
# ...
def get_internal_type(self):
return 'CharField'
无论我们使用了哪个数据库后端， migrate 或其它 SQL 命令总会在保存字符串时为其创建正确的列类型。
若 get_internal_type() 返回了当前数据库后端（即 django.db.backends.<db_name>.base.DatabaseWrapper.data_types 中未出现的后端）无法理解的字符串——该字符串仍会被序列化器使用的，但是默认的 db_type() 方法会返回 None。查阅文档 db_type() 了解为啥有用。如果您打算在 Django 之外的其他地方使用序列化器输出，那么将描述性字符串作为序列化器的字段类型是一个有用的想法。
自定义序列化器序列化值的流程，你要重写 value_to_string()。使用 value_to_string() 是在序列化之前获取字段值的最佳方法。举个例子，由于 HandField 使用字符串存储数据，我们能复用一些已有代码:
class HandField(models.Field):
# ...
def value_to_string(self, obj):
value = self.value_from_object(obj)
return self.get_prep_value(value)
编写自定义字段是个棘手的，尤其是在 Python 类，数据库，序列化格式之间进行复杂转换的时候。下面有几个让事情更顺利的建议：
django/db/models/fields/__init__.py）。试着找到一个与你目标类似的字段，而不是从零开始创建。__str__() 方法。在很多地方，字段代码的默认行为是对值调用 str()。（本页文档中， value 会是一个 Hand 实例，而不是 HandField）。所以 __str()__ 方法会自动将 Python 对象转为字符串格式，帮你剩下不少时间。FileField 子类¶除了上述方法外，处理文件的字段还有一些必须考虑到的特殊要求。 FileField 提供的大部分机制（像是操作数据库存储和检索）能保持不变，让子类面对支持特殊文件的挑战。
Django 提供一个 File 类，作为文件内容和文件操作的代理。可以继承该类自定义访问文件的方式，哪些方法是可用的。它位于 django.db.models.fields.files，它的默认行为在 file 文档 中介绍。
一旦创建了文件 File 子类，必须说明要使用新子类 FileField。为此，需要为 FileField 的子类的 attr_class 属性指定新的文件 File 子类。
除了上述细节，下面还有一些准则，有助于极大地提高字段代码的效率和可读性。
ImageField 的源码（位于 django/db/models/fields/files.py）就是个展示如何继承 FileField 支持特定文件的不错例子，因为它包含了上述所有技巧。12月 07, 2021