Фреймворк contenttypes

Django включает приложение contenttypes, которое может отслеживать все модели, установленные в вашем проекте на базе Django, предоставляя высокоуровневый, общий интерфейс для работы с вашими моделями.

Обзор

В основе приложения contenttypes лежит модель ContentType, которая находится в django.contrib.contenttypes.models.ContentType. Экземпляры ContentType представляют и хранят информацию о моделях, установленных в вашем проекте, и новые экземпляры ContentType автоматически создаются при установке новых моделей.

Экземпляры ContentType имеют методы для возврата классов моделей, которые они представляют, и для запроса объектов из этих моделей. ContentType также имеет пользовательского менеджера, который добавляет методы для работы с ContentType и для получения экземпляров ContentType для конкретной модели.

Связи между вашими моделями и ContentType также можно использовать для включения «общих» отношений между экземпляром одной из ваших моделей и экземплярами любой установленной модели.

Установка фреймворка contenttypes

Фреймворк contenttypes включен в стандартный список INSTALLED_APPS, созданный django-admin startproject, но если вы его удалили или вручную настроили свой список INSTALLED_APPS, вы можете включить его, добавив 'django.contrib.contenttypes' в свой параметр INSTALLED_APPS.

В целом, рекомендуется устанавливать фреймворк contenttypes; от него зависят несколько других интегрированных приложений Django:

• Приложение admin использует его для регистрации истории каждого объекта, добавленного или изменённого через интерфейс администрирования.
• Django authentication framework использует его для привязки разрешений пользователей к конкретным моделям.

Модель ContentType

class ContentType

Каждый экземпляр ContentType имеет два поля, которые вместе уникально описывают установленную модель:

app_label

Имя приложения, к которому относится модель. Оно взято из атрибута app_label модели и включает только последнюю часть пути импорта приложения; django.contrib.contenttypes, например, становится app_label для contenttypes.

model

Имя класса модели.

Кроме того, доступно следующее свойство:

name

Человекопонятное имя типа содержимого. Оно взято из атрибута verbose_name модели.

Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как это работает. Если у вас уже установлено приложение contenttypes, а затем вы добавляете the sites application в ваш параметр INSTALLED_APPS и запускаете manage.py migrate для его установки, модель django.contrib.sites.models.Site будет установлена в вашу базу данных. Вместе с ней будет создан новый экземпляр ContentType со следующими значениями:

• app_label будет установлено в 'sites' (последняя часть пути Python django.contrib.sites).
• model будет установлено в 'site'.

Методы экземпляров ContentType

Каждый экземпляр ContentType имеет методы, позволяющие получить модель, которую он представляет, или извлечь объекты из этой модели из экземпляра ContentType:

ContentType.get_object_for_this_type(**kwargs)

Принимает набор допустимых условий поиска для модели, которую представляет ContentType, и выполняет a get() lookup для этой модели, возвращая соответствующий объект.

ContentType.model_class()

Возвращает класс модели, представленный этим экземпляром ContentType.

Например, мы можем найти ContentType для модели User:

>>> from django.contrib.contenttypes.models import ContentType
>>> user_type = ContentType.objects.get(app_label='auth', model='user')
>>> user_type
<ContentType: user>

А затем использовать его для запроса конкретного User или для получения доступа к классу модели User:

>>> user_type.model_class()
<class 'django.contrib.auth.models.User'>
>>> user_type.get_object_for_this_type(username='Guido')
<User: Guido>

Вместе get_object_for_this_type() и model_class() позволяют использовать два очень важных случая:

1. Используя эти методы, вы можете писать высокоуровневый общий код, выполняющий запросы к любой установленной модели — вместо импорта и использования одного конкретного класса модели, вы можете передать app_label и model в запрос ContentType во время выполнения и затем работать с классом модели или извлекать объекты из неё.
2. Вы можете связать другую модель с ContentType как способ привязки экземпляров к конкретным классам моделей, и использовать эти методы для получения доступа к этим классам моделей.

Несколько интегрированных приложений Django используют последний метод. Например, the permissions system в фреймворке аутентификации Django использует модель Permission с внешним ключом к ContentType; это позволяет Permission представлять понятия, такие как «может добавлять запись в блог» или «может удалять новостную статью».

Менеджер ContentTypeManager

class ContentTypeManager

ContentType также имеет пользовательский менеджер, ContentTypeManager, который добавляет следующие методы:

clear_cache()

Очищает внутренний кэш, используемый ContentType для отслеживания моделей, для которых были созданы экземпляры ContentType. Вероятно, вам никогда не придётся вызывать этот метод самостоятельно; Django вызовет его автоматически, когда это потребуется.

get_for_id(id)

Поиск ContentType по идентификатору. Поскольку этот метод использует тот же общий кэш, что и get_for_model(), предпочтительнее использовать этот метод, чем обычный ContentType.objects.get(pk=id)

get_for_model(model, for_concrete_model=True)

Принимает класс модели или экземпляр модели и возвращает экземпляр ContentType, представляющий эту модель. for_concrete_model=False позволяет извлечь ContentType прокси-модели.

get_for_models(*models, for_concrete_models=True)

Принимает переменное количество классов моделей и возвращает словарь, сопоставляющий классы моделей с экземплярами ContentType, представляющими их. for_concrete_models=False позволяет извлечь ContentType прокси-моделей.

get_by_natural_key(app_label, model)

Возвращает экземпляр ContentType, уникально идентифицированный заданным именем приложения и именем модели. Основная цель этого метода — позволить объектам ContentType ссылаться с помощью естественного ключа во время десериализации.

Метод get_for_model() особенно полезен, когда вам нужно работать с ContentType, но вы не хотите тратить время на получение метаданных модели для выполнения ручного поиска:

>>> from django.contrib.auth.models import User
>>> ContentType.objects.get_for_model(User)
<ContentType: user>

Общие отношения

Добавление внешнего ключа из одной из ваших собственных моделей к ContentType позволяет вашей модели эффективно связывать себя с другим классом модели, как в примере модели Permission выше. Но можно пойти ещё дальше и использовать ContentType для создания действительно общих (иногда называемых «полиморфными») отношений между моделями.

Например, его можно использовать для системы тегов следующим образом:

from django.contrib.contenttypes.fields import GenericForeignKey
from django.contrib.contenttypes.models import ContentType
from django.db import models

class TaggedItem(models.Model):
    tag = models.SlugField()
    content_type = models.ForeignKey(ContentType, on_delete=models.CASCADE)
    object_id = models.PositiveIntegerField()
    content_object = GenericForeignKey('content_type', 'object_id')

    def __str__(self):
        return self.tag

Обычный ForeignKey может указывать только на одну другую модель, что означает, что если модель TaggedItem использовала ForeignKey, ей пришлось бы выбрать одну и только одну модель для хранения тегов. Приложение contenttypes предоставляет специальный тип поля (GenericForeignKey) для решения этой проблемы и позволяет установить отношение с любой моделью:

class GenericForeignKey

Настройка GenericForeignKey состоит из трёх частей:

1. Добавьте в свою модель ForeignKey к ContentType. Обычно это поле называется «content_type».
2. Добавьте в свою модель поле, которое может хранить значения первичных ключей из моделей, к которым вы будете устанавливать связь. Для большинства моделей это PositiveIntegerField. Обычно это поле называется «object_id».
3. Добавьте в свою модель GenericForeignKey и передайте ему имена двух полей, описанных выше. Если эти поля называются «content_type» и «object_id», вы можете опустить это — GenericForeignKey будет искать эти имена по умолчанию.

for_concrete_model

Если False, поле сможет ссылаться на прокси-модели. По умолчанию True. Это отражает аргумент for_concrete_model к get_for_model().

Это позволит создать API, аналогичный API обычного ForeignKey; у каждого TaggedItem будет поле content_object, которое возвращает связанный объект, и вы также можете назначить значение этому полю или использовать его при создании TaggedItem:

>>> from django.contrib.auth.models import User
>>> guido = User.objects.get(username='Guido')
>>> t = TaggedItem(content_object=guido, tag='bdfl')
>>> t.save()
>>> t.content_object
<User: Guido>

Если связанный объект удалён, поля content_type и object_id сохраняют свои первоначальные значения, а GenericForeignKey возвращает None:

>>> guido.delete()
>>> t.content_object  # returns None

Из-за способа реализации GenericForeignKey, вы не можете использовать такие поля напрямую с фильтрами (filter() и exclude(), например) через API базы данных. Поскольку GenericForeignKey не является обычным объектом поля, эти примеры не будут работать:

# This will fail
>>> TaggedItem.objects.filter(content_object=guido)
# This will also fail
>>> TaggedItem.objects.get(content_object=guido)

Точно так же, GenericForeignKey не отображаются в ModelForm.

Обратные обобщенные отношения

class GenericRelation

related_query_name

Отношение к связанному объекту обратно к этому объекту по умолчанию отсутствует. Установка related_query_name создает отношение от связанного объекта обратно к этому, что позволяет выполнять запросы и фильтрацию из связанного объекта.

Если вы знаете, какие модели вы будете чаще всего использовать, вы также можете добавить «обратное» обобщенное отношение, чтобы включить дополнительный API. Например:

from django.contrib.contenttypes.fields import GenericRelation
from django.db import models

class Bookmark(models.Model):
    url = models.URLField()
    tags = GenericRelation(TaggedItem)

Экземпляры Bookmark будут иметь атрибут tags, который можно использовать для извлечения связанных TaggedItems:

>>> b = Bookmark(url='https://www.djangoproject.com/')
>>> b.save()
>>> t1 = TaggedItem(content_object=b, tag='django')
>>> t1.save()
>>> t2 = TaggedItem(content_object=b, tag='python')
>>> t2.save()
>>> b.tags.all()
<QuerySet [<TaggedItem: django>, <TaggedItem: python>]>

Вы также можете использовать add(), create(), или set() для создания отношений:

>>> t3 = TaggedItem(tag='Web development')
>>> b.tags.add(t3, bulk=False)
>>> b.tags.create(tag='Web framework')
<TaggedItem: Web framework>
>>> b.tags.all()
<QuerySet [<TaggedItem: django>, <TaggedItem: python>, <TaggedItem: Web development>, <TaggedItem: Web framework>]>
>>> b.tags.set([t1, t3])
>>> b.tags.all()
<QuerySet [<TaggedItem: django>, <TaggedItem: Web development>]>

Вызов remove() будет массово удалять указанные объекты модели:

>>> b.tags.remove(t3)
>>> b.tags.all()
<QuerySet [<TaggedItem: django>]>
>>> TaggedItem.objects.all()
<QuerySet [<TaggedItem: django>]>

Метод clear() можно использовать для массового удаления всех связанных объектов для экземпляра:

>>> b.tags.clear()
>>> b.tags.all()
<QuerySet []>
>>> TaggedItem.objects.all()
<QuerySet []>

Определение GenericRelation с установленным related_query_name позволяет выполнять запросы из связанного объекта:

tags = GenericRelation(TaggedItem, related_query_name='bookmark')

Это позволяет фильтровать, сортировать и выполнять другие операции запросов на Bookmark из TaggedItem:

>>> # Get all tags belonging to bookmarks containing `django` in the url
>>> TaggedItem.objects.filter(bookmark__url__contains='django')
<QuerySet [<TaggedItem: django>, <TaggedItem: python>]>

Если вы не добавите related_query_name, вы можете выполнить те же типы поисков вручную:

>>> bookmarks = Bookmark.objects.filter(url__contains='django')
>>> bookmark_type = ContentType.objects.get_for_model(Bookmark)
>>> TaggedItem.objects.filter(content_type__pk=bookmark_type.id, object_id__in=bookmarks)
<QuerySet [<TaggedItem: django>, <TaggedItem: python>]>

Так же, как GenericForeignKey принимает имена полей типа содержимого и идентификатора объекта в качестве аргументов, так же и GenericRelation; если модель, которая имеет обобщенный внешний ключ, использует имена полей, отличные от значений по умолчанию, вы должны передать имена полей при настройке GenericRelation к ней. Например, если модель TaggedItem, упомянутая выше, использовала поля с именами content_type_fk и object_primary_key для создания обобщенного внешнего ключа, то GenericRelation обратно к ней должен быть определен следующим образом:

tags = GenericRelation(
    TaggedItem,
    content_type_field='content_type_fk',
    object_id_field='object_primary_key',
)

Обратите также внимание, что если вы удаляете объект, у которого есть GenericRelation, любые объекты, у которых есть GenericForeignKey, указывающий на него, будут также удалены. В приведенном выше примере это означает, что если объект Bookmark был удален, все объекты TaggedItem указывающие на него, будут удалены одновременно.

В отличие от ForeignKey, GenericForeignKey не принимает аргумент on_delete для настройки этого поведения; при необходимости вы можете избежать каскадного удаления, не используя GenericRelation, а альтернативное поведение может быть обеспечено посредством сигнала pre_delete.

Обобщенные отношения и агрегация

API агрегации баз данных Django работает с GenericRelation. Например, вы можете узнать, сколько тегов есть у всех закладок:

>>> Bookmark.objects.aggregate(Count('tags'))
{'tags__count': 3}

Обобщенное отношение в формах

Модуль django.contrib.contenttypes.forms предоставляет:

• BaseGenericInlineFormSet
• Фабрику наборов форм, generic_inlineformset_factory(), для использования с GenericForeignKey.

class BaseGenericInlineFormSet

generic_inlineformset_factory(model, form=ModelForm, formset=BaseGenericInlineFormSet, ct_field="content_type", fk_field="object_id", fields=None, exclude=None, extra=3, can_order=False, can_delete=True, max_num=None, formfield_callback=None, validate_max=False, for_concrete_model=True, min_num=None, validate_min=False, absolute_max=None, can_delete_extra=True)

Возвращает GenericInlineFormSet, используя modelformset_factory().

Вы должны предоставить ct_field и fk_field если они отличаются от значений по умолчанию, content_type и object_id соответственно. Другие параметры аналогичны тем, которые документированы в modelformset_factory() и inlineformset_factory().

Аргумент for_concrete_model соответствует аргументу for_concrete_model в GenericForeignKey.

Изменено в Django 3.2:

Были добавлены аргументы absolute_max и can_delete_extra.

Обобщенные отношения в админке

Модуль django.contrib.contenttypes.admin предоставляет GenericTabularInline и GenericStackedInline (подклассы GenericInlineModelAdmin)

Эти классы и функции позволяют использовать обобщенные отношения в формах и админке. Для получения дополнительной информации см. документацию по наборам форм моделей и админке.

class GenericInlineModelAdmin

Класс GenericInlineModelAdmin наследует все свойства от класса InlineModelAdmin. Однако он добавляет несколько своих собственных для работы с обобщенным отношением:

ct_field

Имя поля внешнего ключа ContentType в модели. Значение по умолчанию content_type.

ct_fk_field

Имя целочисленного поля, представляющего идентификатор связанного объекта. Значение по умолчанию object_id.

class GenericTabularInline

class GenericStackedInline

Подклассы GenericInlineModelAdmin с выкладкой «в стопку» и «в таблицу» соответственно.