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電商項目需求分析與數(shù)據(jù)庫設計
各位小伙伴好，我是IT策士。上一節(jié)我們搭好了項目骨架，創(chuàng)建了 users、products、cart、orders、payment 五個 app，并且讓開發(fā)服務器跑了起來。今天我們要做一個項目里 最不能馬虎 的環(huán)節(jié)——需求分析與數(shù)據(jù)庫設計。數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的地基，地基歪了，后面所有的功能都會“塌方”。
接下來我們會先把電商平臺的核心業(yè)務梳理清楚，然后畫出實體關(guān)系圖，最后動手把 Django 的模型代碼寫出來并真正建表。
一、電商平臺需求分析
1.1 用戶角色
一個典型的電商平臺至少包含兩類角色：
普通用戶（買家）：瀏覽商品、加入購物車、下單、支付、查看訂單、管理地址。
管理員：通過 Django Admin 管理商品、分類、訂單、用戶。
本系列主要實現(xiàn)的是 面向買家 的電商系統(tǒng)，管理員的功能會大量依賴 Django Admin 來完成，不會單獨開發(fā)一套管理后臺。
1.2 核心功能模塊
拆解成六大模塊，正好對應我們創(chuàng)建的五個 app + 一個抽象層（支付雖獨立 app，但屬于訂單模塊的延伸）：
1.3 業(yè)務流程主線
一個完整的購物流程大致如下，這也是我們后面開發(fā)的主線：
用戶注冊并登錄；
瀏覽商品列表 / 搜索商品 / 查看詳情；
將中意的 SKU 加入購物車；
在購物車頁面確認商品、數(shù)量，點擊“去結(jié)算”；
進入確認訂單頁，選擇收貨地址，提交訂單；
跳轉(zhuǎn)支付寶沙箱付款；
支付成功后返回，查看我的訂單。
這套流程會把我們所有的 app 串聯(lián)起來，因此數(shù)據(jù)庫設計必須能承載這些流轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)。
二、數(shù)據(jù)庫設計——從 E-R 圖到數(shù)據(jù)表
2.1 核心實體梳理
根據(jù)需求，我們可以抽象出以下幾個核心實體：
用戶（User）
收貨地址（Address）
商品分類（Category）
商品 SPU（Standard Product Unit）
商品 SKU（Stock Keeping Unit）——實際售賣的單位
商品圖片（ProductImage）
購物車條目（CartItem）
訂單（Order）
訂單商品條目（OrderItem）
支付記錄（Payment）
名詞解釋：SPU 代表“標準化產(chǎn)品單元”，比如 iPhone 15；SKU 代表“庫存量單位”，是具體到規(guī)格的商品，比如“iPhone 15 128G 午夜色”。一款 SPU 下可以有多個 SKU。
2.2 實體間關(guān)系（E-R 圖）
因為 Markdown 不能直接畫圖，我用最直白的“連線描述法”來表示：
[用戶] 1 ──── N [收貨地址] （一個用戶有多個地址）
[商品分類] 1 ──── N [商品分類] （自關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)無限級分類樹）
[商品分類] 1 ──── N [SPU]
[SPU] 1 ──── N [SKU]
[SKU] 1 ──── N [商品圖片]
[用戶] 1 ──── N [購物車條目] （一個用戶有多個購物車項）
[SKU] 1 ──── N [購物車條目]
[用戶] 1 ──── N [訂單]
[訂單] 1 ──── N [訂單商品條目]
[SKU] 1 ──── N [訂單商品條目]
[訂單] 1 ──── 1 [支付記錄]注意：訂單里的收貨地址我們會做“快照”處理，不直接外鍵關(guān)聯(lián)地址表，防止用戶修改地址后影響歷史訂單。
三、配置 AUTH_USER_MODEL（非常重要?。?/span>
Django 自帶的 User 模型字段有限，而我們后續(xù)需要手機號等字段，所以推薦 從一開始就替換用戶模型。配置一旦定下來，就不要輕易改了，否則數(shù)據(jù)庫遷移會有大麻煩。
在 django_ecommerce/settings.py 末尾添加：
# 自定義用戶模型
AUTH_USER_MODEL = 'users.User'配置好之后，Django 的內(nèi)置認證系統(tǒng)就會以我們 users app 下的 User 模型為基準。
四、動手編寫模型代碼
下面我們依次編輯各 app 下的 models.py。我會把每個字段的作用解釋清楚。
4.1 用戶模塊（apps/users/models.py）
from django.db import models
from django.contrib.auth.models import AbstractUser
class User(AbstractUser):
"""自定義用戶模型，擴展手機號字段"""
phone = models.CharField(
max_length=11,
unique=True,
null=True,
blank=True,
verbose_name='手機號'
)
email_active = models.BooleanField(
default=False,
verbose_name='郵箱激活狀態(tài)'
)
class Meta:
db_table = 'tb_users'
verbose_name = '用戶'
verbose_name_plural = verbose_name
def __str__(self):
return self.username
class Address(models.Model):
"""收貨地址"""
user = models.ForeignKey(
User,
on_delete=models.CASCADE,
related_name='addresses',
verbose_name='所屬用戶'
)
receiver = models.CharField(max_length=20, verbose_name='收件人')
phone = models.CharField(max_length=11, verbose_name='聯(lián)系電話')
province = models.CharField(max_length=20, verbose_name='省份')
city = models.CharField(max_length=20, verbose_name='城市')
district = models.CharField(max_length=20, verbose_name='區(qū)/縣')
detail = models.CharField(max_length=255, verbose_name='詳細地址')
is_default = models.BooleanField(
default=False,
verbose_name='是否默認地址'
)
create_time = models.DateTimeField(
auto_now_add=True,
verbose_name='創(chuàng)建時間'
)
update_time = models.DateTimeField(
auto_now=True,
verbose_name='更新時間'
)
class Meta:
db_table = 'tb_address'
verbose_name = '收貨地址'
verbose_name_plural = verbose_name
ordering = ['-is_default', '-create_time']
def __str__(self):
return f"{self.receiver} - {self.phone}"4.2 商品模塊（apps/products/models.py）
from django.db import models
class Category(models.Model):
"""商品分類（支持無限級樹形結(jié)構(gòu)）"""
name = models.CharField(max_length=50, verbose_name='分類名稱')
parent = models.ForeignKey(
'self',
on_delete=models.CASCADE,
null=True,
blank=True,
related_name='children',
verbose_name='父級分類'
)
level = models.PositiveSmallIntegerField(
default=1,
verbose_name='分類層級'
)
sort = models.PositiveIntegerField(
default=0,
verbose_name='排序值'
)
is_active = models.BooleanField(
default=True,
verbose_name='是否啟用'
)
create_time = models.DateTimeField(
auto_now_add=True,
verbose_name='創(chuàng)建時間'
)
class Meta:
db_table = 'tb_category'
verbose_name = '商品分類'
verbose_name_plural = verbose_name
def __str__(self):
return self.name
class SPU(models.Model):
"""標準化產(chǎn)品單元"""
name = models.CharField(max_length=100, verbose_name='產(chǎn)品名稱')
brand = models.CharField(max_length=50, null=True, blank=True, verbose_name='品牌')
desc = models.TextField(null=True, blank=True, verbose_name='產(chǎn)品描述')
category = models.ForeignKey(
Category,
on_delete=models.PROTECT,
related_name='spus',
verbose_name='所屬分類'
)
create_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name='創(chuàng)建時間')
update_time = models.DateTimeField(auto_now=True, verbose_name='更新時間')
class Meta:
db_table = 'tb_spu'
verbose_name = 'SPU'
verbose_name_plural = verbose_name
def __str__(self):
return self.name
class SKU(models.Model):
"""庫存量單位——真正可以買賣的商品"""
spu = models.ForeignKey(
SPU,
on_delete=models.CASCADE,
related_name='skus',
verbose_name='所屬 SPU'
)
name = models.CharField(max_length=200, verbose_name='SKU 名稱')
# 使用 JSON 字段存儲規(guī)格信息，如 {"顏色":"午夜色","內(nèi)存":"256G"}
specs = models.JSONField(default=dict, verbose_name='規(guī)格信息')
price = models.DecimalField(
max_digits=10,
decimal_places=2,
verbose_name='銷售價'
)
cost_price = models.DecimalField(
max_digits=10,
decimal_places=2,
null=True,
blank=True,
verbose_name='成本價'
)
stock = models.PositiveIntegerField(default=0, verbose_name='庫存數(shù)量')
sales = models.PositiveIntegerField(default=0, verbose_name='銷量')
is_active = models.BooleanField(default=True, verbose_name='是否上架')
create_time = models.DateTimeField(auto_now_add=True, verbose_name='創(chuàng)建時間')
update_time = models.DateTimeField(auto_now=True, verbose_name='更新時間')
class Meta:
db_table = 'tb_sku'
verbose_name = 'SKU'
verbose_name_plural = verbose_name
def __str__(self):
return self.name
class ProductImage(models.Model):
"""商品圖片"""
sku = models.ForeignKey(
SKU,
on_delete=models.CASCADE,
related_name='images',
verbose_name='所屬 SKU'
)
image = models.ImageField(
upload_to='products/%Y/%m/',
verbose_name='圖片'
)
is_main = models.BooleanField(default=False, verbose_name='是否主圖')
sort = models.PositiveIntegerField(default=0, verbose_name='排序')
class Meta:
db_table = 'tb_product_image'
verbose_name = '商品圖片'
verbose_name_plural = verbose_name
def __str__(self):
return f"{self.sku.name} 的圖片"4.3 購物車模塊（apps/cart/models.py）
from django.db import models
from django.conf import settings
class CartItem(models.Model):
"""購物車條目"""
user = models.ForeignKey(
settings.AUTH_USER_MODEL,
on_delete=models.CASCADE,
related_name='cart_items',
verbose_name='所屬用戶'
)
sku = models.ForeignKey(
'products.SKU',
on_delete=models.CASCADE,
verbose_name='商品 SKU'
)
quantity = models.PositiveIntegerField(
default=1,
verbose_name='購買數(shù)量'
)
is_checked = models.BooleanField(
default=True,
verbose_name='是否勾選'
)
create_time = models.DateTimeField(
auto_now_add=True,
verbose_name='添加時間'
)
update_time = models.DateTimeField(
auto_now=True,
verbose_name='更新時間'
)
class Meta:
db_table = 'tb_cart_item'
verbose_name = '購物車條目'
verbose_name_plural = verbose_name
# 一個用戶對同一個 SKU 只能有一條記錄
unique_together = ('user', 'sku')
def __str__(self):
return f"{self.user.username} - {self.sku.name}"4.4 訂單模塊（apps/orders/models.py）
from django.db import models
from django.conf import settings
class Order(models.Model):
"""訂單主表"""
# 訂單狀態(tài)常量
STATUS_CHOICES = (
(0, '待支付'),
(1, '待發(fā)貨'),
(2, '待收貨'),
(3, '已完成'),
(4, '已取消'),
)
order_no = models.CharField(
max_length=64,
unique=True,
verbose_name='訂單編號'
)
user = models.ForeignKey(
settings.AUTH_USER_MODEL,
on_delete=models.PROTECT,
related_name='orders',
verbose_name='下單用戶'
)
# 地址快照（存儲完整地址信息，不會被后續(xù)修改影響）
address_snapshot = models.JSONField(
verbose_name='收貨地址快照'
)
total_amount = models.DecimalField(
max_digits=10,
decimal_places=2,
verbose_name='訂單總金額'
)
freight = models.DecimalField(
max_digits=8,
decimal_places=2,
default=0,
verbose_name='運費'
)
pay_method = models.CharField(
max_length=20,
default='alipay',
verbose_name='支付方式'
)
status = models.SmallIntegerField(
choices=STATUS_CHOICES,
default=0,
verbose_name='訂單狀態(tài)'
)
remark = models.TextField(
null=True,
blank=True,
verbose_name='用戶備注'
)
create_time = models.DateTimeField(
auto_now_add=True,
verbose_name='創(chuàng)建時間'
)
update_time = models.DateTimeField(
auto_now=True,
verbose_name='更新時間'
)
pay_time = models.DateTimeField(
null=True,
blank=True,
verbose_name='支付時間'
)
class Meta:
db_table = 'tb_order'
verbose_name = '訂單'
verbose_name_plural = verbose_name
ordering = ['-create_time']
def __str__(self):
return self.order_no
class OrderItem(models.Model):
"""訂單商品條目"""
order = models.ForeignKey(
Order,
on_delete=models.CASCADE,
related_name='items',
verbose_name='所屬訂單'
)
sku = models.ForeignKey(
'products.SKU',
on_delete=models.PROTECT,
verbose_name='商品 SKU'
)
# 快照信息，避免商品修改后歷史訂單數(shù)據(jù)顯示異常
sku_name = models.CharField(max_length=200, verbose_name='商品名稱')
sku_specs = models.JSONField(verbose_name='規(guī)格快照')
price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2, verbose_name='成交單價')
quantity = models.PositiveIntegerField(verbose_name='購買數(shù)量')
class Meta:
db_table = 'tb_order_item'
verbose_name = '訂單商品'
verbose_name_plural = verbose_name
def __str__(self):
return f"{self.sku_name} x {self.quantity}"4.5 支付模塊（apps/payment/models.py）
from django.db import models
from django.conf import settings
class Payment(models.Model):
"""支付記錄"""
PAY_STATUS = (
(0, '未支付'),
(1, '支付成功'),
(2, '支付失敗'),
(3, '已退款'),
)
order = models.OneToOneField(
'orders.Order',
on_delete=models.PROTECT,
related_name='payment',
verbose_name='關(guān)聯(lián)訂單'
)
trade_no = models.CharField(
max_length=64,
null=True,
blank=True,
verbose_name='支付寶流水號'
)
amount = models.DecimalField(
max_digits=10,
decimal_places=2,
verbose_name='支付金額'
)
status = models.SmallIntegerField(
choices=PAY_STATUS,
default=0,
verbose_name='支付狀態(tài)'
)
create_time = models.DateTimeField(
auto_now_add=True,
verbose_name='創(chuàng)建時間'
)
update_time = models.DateTimeField(
auto_now=True,
verbose_name='更新時間'
)
class Meta:
db_table = 'tb_payment'
verbose_name = '支付記錄'
verbose_name_plural = verbose_name
def __str__(self):
return f"支付記錄 {self.trade_no or '待支付'}"五、讓模型生效——生成遷移與建表
模型代碼只是 Python 類，要想變成數(shù)據(jù)庫中的表，還得靠 Django 遷移系統(tǒng)。我們先確保所有代碼保存完畢，然后在項目根目錄執(zhí)行以下命令。
5.1 生成遷移文件
python manage.py makemigrations控制臺輸出示例：
Migrations for 'cart':
apps/cart/migrations/0001_initial.py
- Create model CartItem
Migrations for 'orders':
apps/orders/migrations/0001_initial.py
- Create model Order
- Create model OrderItem
Migrations for 'payment':
apps/payment/migrations/0001_initial.py
- Create model Payment
Migrations for 'products':
apps/products/migrations/0001_initial.py
- Create model Category
- Create model SPU
- Create model SKU
- Create model ProductImage
Migrations for 'users':
apps/users/migrations/0001_initial.py
- Create model User
- Create model AddressDjango 會為每個 app 生成一個 0001_initial.py 遷移文件，記錄了我們寫的所有模型。如果出現(xiàn)報錯，比如忘記安裝 Pillow 導致 ImageField 無法使用，可以先 pip install Pillow 再執(zhí)行命令。
5.2 應用到數(shù)據(jù)庫
控制臺輸出示例：
Operations to perform:
Apply all migrations: admin, auth, cart, contenttypes, orders, payment, products, sessions, users
Running migrations:
Applying contenttypes.0001_initial... OK
Applying contenttypes.0002_remove_content_type_name... OK
Applying auth.0001_initial... OK
Applying auth.0002_alter_permission_name_max_length... OK
...
Applying users.0001_initial... OK
Applying admin.0001_initial... OK
Applying admin.0002_logentry_remove_auto_add... OK
Applying admin.0003_logentry_add_action_flag_choices... OK
Applying cart.0001_initial... OK
Applying orders.0001_initial... OK
Applying payment.0001_initial... OK
Applying products.0001_initial... OK
Applying sessions.0001_initial... OK看到一連串的 OK，代表所有表都已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建成功了。
5.3 檢查生成的表
Django 默認使用 SQLite，數(shù)據(jù)存儲在項目根目錄下的 db.sqlite3 文件中。我們可以用 dbshell 命令直接連進去看一眼：
進入 sqlite shell 后，輸入 .tables 查看所有表：
輸出（關(guān)鍵部分）：
auth_group tb_category
auth_group_permissions tb_sku
auth_permission tb_spu
auth_user tb_product_image
auth_user_groups tb_cart_item
auth_user_user_permissions tb_order
django_admin_log tb_order_item
django_content_type tb_payment
django_migrations tb_address
django_session tb_users可以看到，除了 Django 自帶的 auth_*、django_* 表外，我們自定義的 tb_users、tb_address、tb_category、tb_spu、tb_sku、tb_product_image、tb_cart_item、tb_order、tb_order_item、tb_payment 都已經(jīng)整整齊齊地出現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫里了。
提示：SQLite 查看表結(jié)構(gòu)可以用
.schema tb_users等命令，這里就不一一演示了。
六、總結(jié)與下集預告
今天我們花了大力氣把整個電商平臺的數(shù)據(jù)庫“地基”打好了，完成了：
從用戶角色到功能模塊的完整需求分析；
梳理出 10 個核心實體，并明確了它們之間的關(guān)系；
配置了自定義用戶模型
AUTH_USER_MODEL；在五個 app 中編寫了完整的模型代碼；
成功執(zhí)行了
makemigrations與migrate，在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了所有業(yè)務表。
現(xiàn)在你的項目已經(jīng)有模有樣了：打開 db.sqlite3，就能看到一張張按照我們心意設計的表。
但模型里還有很多細節(jié)值得深挖：on_delete 的六種行為有什么區(qū)別？related_name 到底怎么用？Django 遷移系統(tǒng)背后的原理是什么？ 第 3 篇，我將帶大家深入 Django 模型的進階用法，同時完善字段的參數(shù)、索引、元選項等，并且演示數(shù)據(jù)遷移的高級技巧——包括怎么修改一個已有數(shù)據(jù)的表結(jié)構(gòu)而不丟數(shù)據(jù)。記得準時來看！
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