在Django中使用F函数对多个字段进行运行时更新

在本教程中，我们将学习如何使用Django中的F 函数连续更新多个字段。

让我们想象一个场景--尼日利亚的一个爱国者通常在他的家里安装了一个电表。他每用一次电，用电数据就会从电表上传到电力局。

因此，通过智能手机向该用户发送两个数值，详细说明他的总耗电量和剩余电量。

在本教程中，我们将模拟一个电表，在一端读取用户的用电量，并在另一端流式传输电表生成的数据（消耗率、剩余电量和总用电量）。

这种运行时的数据流可以通过Django的F() 功能来轻松有效地完成。

前提条件

要充分利用本教程，需要具备以下条件。

对Python的基本了解。
熟悉Django框架和Django REST框架。
熟悉Django的可浏览API界面。
安装了PyCharm专业代码编辑器。

F()的效率如何？

传统的方法是不断地获取和迭代数据流--读数，获得所用电量的总和，并从阈值中减去，以获得所用电量和剩余电量的值。这是个效率较低的方法。

有了F()，一个单一的读数对象（为用户准备的）可以在不参考以前的数据的情况下被即时更新，可以被保存到数据库，并准备好让用户查看。你可以一次为多个字段做这件事。

实施

在这个关于F函数如何工作的演示中，我们将模拟一个读表过程，如本文前面所述。

模型

我们将需要三个模型。RegisterMeter,MeterReading 和CurrentUsage 。下面的片段显示了创建这些模型的代码。

from django.db import models

class RegisterMeter(models.Model):
    meter_id = models.CharField(max_length=10)
    date_added = models.DateTimeField(auto_now=True)

    def __str__(self):
        return str(self.pk)

class MeterReading(models.Model):
    meter = models.CharField(max_length=10)
    meter_reading = models.IntegerField()
    date_sent = models.DateTimeField(auto_now=True)

    def __str__(self):
        return self.meter

class CurrentUsage(models.Model):
    meter = models.CharField(max_length=10)
    total_power_used = models.CharField(max_length=10)
    power_remaining = models.CharField(max_length=10)

    def __str__(self):
        return self.meter

序列器

我们还需要为上述代码片段中的模型设置序列化器。

序列化器将对象转换为JSON格式。每个模型的序列化器如下所示。

from rest_framework import serializers
from .models import MeterReading, CurrentUsage, RegisterMeter

class MeterReadingSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = MeterReading
        fields = '__all__'

class CurrentUsageSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = CurrentUsage
        fields = '__all__'

class RegisterMeterSerializer(serializers.ModelSerializer):
    class Meta:
        model = RegisterMeter
        fields = '__all__'

models.py 文件中的RegisterMeter ，用于搭载一个电表。

MeterReading 代表从电表产生的单一数据体，并发送给电力局。

CurrentUsage 是已用电量和剩余电量的读数。

我们的想法是，在加入一个新的电表时，会创建一个默认的CurrentUsage ，其中total_power_used 和power_remaining 默认设置为0 。

在每次创建MeterReading 对象时，CurrentUsage 对象会被更新。

查看

在views.py 文件中，我们创建了一个视图，以加入一个电表，如图所示。

class RegisterMeterCreateView(generics.CreateAPIView):
    queryset = RegisterMeter.objects.all()
    serializer_class = RegisterMeterSerializer

    def post(self, request, *args, **kwargs):
        serializer = self.get_serializer(data=request.data)
        if not serializer.is_valid(raise_exception=True):
            return Response({"message": "Something went wrong"}, status=status.HTTP_400_BAD_REQUEST)

        meter = request.data.get('meter_id')

        payload = {
            "meter": meter,
            "total_power_used": "0",
            "power_remaining": "0",
        }

        CurrentUsage.objects.create(**payload)

        if serializer.is_valid():
            serializer.save()

        return Response({"message": "Meter has been on-boarded and a default current reading created"},
                        status=status.HTTP_200_OK)

URL

在urls.py 文件内，我们显示访问创建的电表的端点，如下图所示。

from django.urls import path

from meter.views import RegisterMeterCreateView, check_meter_usage, CreateMeterReading, \
    AllMetersListView

urlpatterns = [
    path('add-meter', RegisterMeterCreateView.as_view()),
    path('all-meters', AllMetersListView.as_view()),
]

要查看所有已注册的电表，请使用下面的代码片断。

class AllMetersListView(generics.ListAPIView):
    queryset = RegisterMeter.objects.all()
    serializer_class = RegisterMeterSerializer

因此，我们还需要创建一个视图，使用meter_id ，检查CurrentUsage 对象，如下图所示。

@api_view(['GET'])
def check_meter_usage(self, meter_id):
    meter_reading = CurrentUsageSerializer(CurrentUsage.objects.get(meter=meter_id))
    return Response(meter_reading.data)

同样，我们需要一个带有端点的URL来从上面的视图中获取响应。

from django.urls import path

from meter.views import RegisterMeterCreateView, check_meter_usage, CreateMeterReading, \
    AllMetersListView

urlpatterns = [
    path('add-meter', RegisterMeterCreateView.as_view()),
    path('all-meters', AllMetersListView.as_view()),
    path('meter-usage/<str:meter_id>', check_meter_usage), #  New

为了创建一个单一的读表对象，我们创建一个新的视图，如下图所示。

class CreateMeterReading(generics.CreateAPIView):   # New
    queryset = MeterReading.objects.all()
    serializer_class = MeterReadingSerializer

    def post(self, request, *args, **kwargs):
        serializer = self.get_serializer(data=request.data)
        if not serializer.is_valid(raise_exception=True):
            return Response({"message": "Something went wrong"}, status=status.HTTP_400_BAD_REQUEST)

        meter = request.data.get('meter')
        meter_reading = int(request.data.get('meter_reading'))

        meter_usage_object = CurrentUsage.objects.get(meter=meter)
        CurrentUsage.objects.filter(meter=meter_usage_object.meter).update(
            total_power_used=F("total_power_used") + meter_reading,
            power_remaining=25 - (F("total_power_used") + meter_reading)
        )

        meter_usage_object.refresh_from_db()

        if serializer.is_valid():
            serializer.save()
        return Response({"message": "Reading created, current usage updated"}, status=status.HTTP_200_OK)

上面的视图的URL是。

from django.urls import path

from meter.views import RegisterMeterCreateView, check_meter_usage, CreateMeterReading, \
    AllMetersListView

urlpatterns = [
    path('add-meter', RegisterMeterCreateView.as_view()),
    path('all-meters', AllMetersListView.as_view()),
    path('meter-usage/<str:meter_id>', check_meter_usage),
    path('create-reading', CreateMeterReading.as_view()),  # new
]