本课时讲解 Rails 中 Model 和 Model 间的关联关系。
如果你对一对一关系，一对多关系，多对多关系并不十分了解的话，或者你对关系型数据库并不十分了解的话，建议你在阅读下面的内容前，先熟悉一下相关内容。因为我并不想照本宣科的讲解手册。我想讲的，是对它的理解，并且把我们的精力，放到设计我们的商城中。
本章涉及的知识，可以查看 Active Record Associations，或者 ActiveRecord::Associations::ClassMethods。
接下来的内容，希望能帮助你理解模型间的关联关系。
在前面的章节里，我们为商城设计了界面，并且使用了3个 model:
我们在前面讲解的过程中，已经提到了 Product 和 Variant 的关系。一个 Product 有多个 Variant。现在我们需要增加几个模型，模型是根据功能来的，我们的网店要增加哪些功能呢？
在我们的网店里，一个 User 有一个地址，每次购物的时候，会读取这个地址作为送货地址。
一个 Product 有多个 Variant，每个 Variant 保存它的颜色，大小等属性。
一个用户会有多个订单 Order，每个订单会显示购买的商品 Product，以及多条购买记录，每条记录显示购买的 Variant 的每个数量和应付的价格，这里我们使用 LineItem 表示订单的订单项。
两个 model 之间，通过外键进行关联，Rails 中默认的外键名称是所属 model 的 名称_id，比如，User 有一条 Address 记录，那么 addresses 表上，需要增加一个数字类型的字段 user_id。而 User 的主键通常为 id 字段。有一些遗留的数据库，使用的外键可能不是按照 Rails 默认的格式，所以在声明外键关联时，需要指定 foreign_key。
在我们创建 Model 的时候，可以在 generate 命令上增加外键关联，我们现在创建 Address 这个 Model
rails g model address user:references state city address address2 zipcode receiver phone在创建的 migration 文件中：
create_table :addresses do |t|
t.references :user, index: true, foreign_key: true自动增加了外键关联，并且将 user_id 加入索引。如果是更改其他数据库，需要在 migration 文件内单独设置索引：
add_index "addresses", ["user_id"], name: "index_addresses_on_user_id"模型间的关系，都是通过外键实现的，下面我们详细介绍模型间的关系，并且实现我们商城的 Model。
一对一关系的设定，再一次体现了 Rails 在开发中的便捷：
class User < ActiveRecord::Base
has_one :address
end
class Address < ActiveRecord::Base
belongs_to :user
end在一对一关系中，belongs_to :user 中，:user 是单数，has_one :address 中，:address 也是单数。
我们进入到 console 里来测试一下：
user = User.first
user.address
=> nil如何为 user 保存 address 呢？
一种是使用 Address 的类方法 create：
Address.create(user_id: user.id, ...)我们也可以省去 id 的写法，直接写上所属的实例：
Address.create(user: user, ...)一种是使用实例方法：
address = Address.new
address.user = user
address.save或者：
user.address = Address.create( ... )这种方法会产生两句 SQL，先是 insert 一个 address 到数据库，然后更新它的 user_id 为刚才的 user。我们可以换一个方法：
user.address = Address.new( ... )它只产生一条 insert SQL，并且会带上 user_id 的值。
在创建关联关系时，还有这样的方法：
user.create_address( ... )
user.build_address( ... )build_xxx 相当于 Address.new。create_xxx也会产生两条 SQL，每条 SQL 都包含在一个 transaction 中。
所以我们得出结论：
把一个未保存的实例，赋值给一对一关系时，它会自动保存，并且只有一条 sql 产生。
先 create 一个实例，再把赋值给一对一关系时，是先保存，再更新，产生两条 sql。
当我们编写表单的时候，一个表单针对的是一个资源。当这个资源拥有（has_one 或 has_many）子资源时，我们可以在提交表单的时候，将它拥有的资源也保存到数据库中。
这时，我们需要在 User中，做一个声明：
class User < ActiveRecord::Base
has_one :address
accepts_nested_attributes_for :address
endaccepts_nested_attributes_for 会为 User 增加一个新的方法 address_attributes=(attributes)，这样，在创建 User 的 时候：
user_hash = { email: "test@123.com", password: "123456", password_confirmation: "123456", address_attributes: { receiver: "Some One", state: "Beijing", city: "Beijing", phone: "123456"} }
u = User.create(user_hash)
u.address只要保存 User 的时候，传递入 Address 的参数，就可以把关联的 address 一并保存到数据库中了。
更新记录的时候，也可以使用同样的方法：
user_hash = { email: "changed@123.com", address_attributes: { receiver: "Other One" } }
user.update(user_hash)但是，这里要注意，上面的方法会把之前旧记录的 user_id 设为 nil，然后插入一条新的记录。这并不能真正起到更新的作用，除非所有属性都重新复制，不然，新的 address 记录只有 receiver 这个值。
我们在 accepts_nested_attributes_for 后增加一个参数：
accepts_nested_attributes_for :address, update_only: true这样，update 时候会更新已有的记录。
如果我们不能增加 update_only 属性，为了避免创建无用的记录，需要在 hash 里指定子资源的 id：
user_hash = { email: "changed@123.com", address_attributes: { id: 1, receiver: "Other One" } }
user.update(user_hash)accepts_nested_attributes_for 方法，在 Form 中有其对应的方法：
<%= f.fields_for :address do |address_form| %>
<%= address_form.hidden_field :id unless resource.new_record? %>
<div class="form-group">
<%= address_form.label :state, class: "control-label" %><br />
<%= address_form.text_field :state, class: "form-control" %>
</div>
...
<% end %>打开 代码，在编辑一个用户的时候，我为它增加了一个 f.fields_for 的子表单，对应了子资源的属性。
我想，这段代码这并不难理解，不过我们用了 Devise 这个 gem，还需要做一点额外的处理。
打开 application_controller.rb，我们需要让 devise 支持传进来新增的参数：
class ApplicationController < ActionController::Base
before_action :configure_permitted_parameters, if: :devise_controller?
protected
def configure_permitted_parameters
devise_parameter_sanitizer.for(:sign_up) { |u| u.permit(:email, :password, :password_confirmation, :address_attributes) }
devise_parameter_sanitizer.for(:account_update) { |u| u.permit(:email, :password, :password_confirmation, :current_password, address_attributes: [:state, :city, :address, :address2, :zipcode, :receiver, :phone] ) }
end
end在我们注册账号的时候，并没有创建 address ，但是在编辑的时候，因为它是 nil，所以不会显示这个子表单，所以我们需要在编辑的时候创建一个空的 address：
views/devise/registrations/edit.html.erb
<%= form_for(resource, as: resource_name, url: registration_path(resource_name), html: { method: :put }) do |f| %>
<% resource.build_address if resource.address.nil? %>
...当然，我们也可以在注册的时候提供地址表单，大家不妨一试。
在上一节里，我们介绍了 delete 和 destroy 方法，我们可以使用这两个方法把关联的 address 删除掉：
u.address.delete
SQL (10.0ms) DELETE FROM "addresses" WHERE "addresses"."id" = ? [["id", 2]]或者：
u.address.destroy
(0.1ms) begin transaction
SQL (0.7ms) DELETE FROM "addresses" WHERE "addresses"."id" = ? [["id", 3]]
(9.2ms) commit transaction两者的区别在上一节介绍过，我们注意到，delete 直接发送数据库删除命令，而 destroy 会将删除命令放置到一个 sql 的事物中，因为它会触发模型中的回调，如果回调抛出异常，删除动作会失败。
在删除某个资源的时候，我们想把它拥有的资源一并删除，这时，我们需要给 has_one 方法，增加一个参数：
has_one :address, dependent: :destroydependent 可以接收五个参数：
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| :destroy | 删除拥有的资源 |
| :delete | 直接发送删除命令，不会执行回调 |
| :nullify | 将拥有的资源外键设为 null |
| :restrict_with_exception | 如果拥有资源，会抛出异常，也就是说，当它 has_one 为 nil 的时候，才能正常删除它自己 |
| :restrict_with_error | 如有拥有资源，会增加一个 errors 信息。 |
在 belongs_to 上，也可以设置 dependent，但它只有两个参数：
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| :destroy | 删除它所属的资源 |
| :delete | 删除它所属的资源，直接发送删除命令，不会执行回调 |
两种设定，出发角度是不同的，不过，删除本身的同时删除上层资源是比较危险的，需谨慎。
如果在 has_one 中设置了 dependent: :destroy 或 dependent: :delete，当子资源失去该关联关系时，它也会被删除。
user.address = nil如果不设置，一个子资源失去关系时，外键设置为 null。
当一个子资源失去关联关系，和它在关联关系中被删除，是一样的。我们在设计时，应尽量避免产生孤立的记录，这些记录外键为 null，或者所属的资源已经被删除，他们是无意义的存在。
在电商系统里，一个用户是有多个订单（Order）的，User 中使用的是 has_many 方法：
class User < ActiveRecord::Base
has_many :orders
end除了名称变为复数形式，返回的结果是数组，其他情形和“一对一”是一样的。
我们使用 generate 创建 Order：
rails g model order user:references number payment_state shipment_statenumber 是订单的唯一编号，payment_state 是付款状态，shipment_state 是发货状态。
payment_state 的状态顺序是：pending（等待支付），paid（已支付）。
shipment_state 的状态顺序是：pending（等待发货），shipped（已发货）。
这两种状态，我们只做简单的设计，实际中要复杂得多。
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一对多关系返回的，是 CollectionProxy 实例。
当添加一对多关系时，可以很“形象”的使用：
product.variants << Variant.new
product.variants << [Variant.new, Variant.new]执行 << 的时候，variant 的 product_id 会自动保存为 product.id。
如果 variant 是一个未保存到数据库的实例，<< 执行的时候会自动将它保存，并且赋予它 product_id 值。这是一步完成的，只有一条 SQL。
但是，如果是下面的情形：
product.variants << Variant.create会把 variant 先保存到数据库，然后再更新它的 product_id 字段，这会产生两条 SQL。
这里也可以使用 build 方法，和上面“一对一关系”不同的是，它需要在 collection 上执行：
variant = product.variants.build( ... )
variant.savebuild 返回的是一个未保存的实例。查看 product.variants，会看到它包含了一个未保存的 variant（ID 为 nil）。
另一种情形：
product.variants.build( ... )
product.save当这个 product.save 的时候，这个 variant 也会保存到数据库中。
删除资源的时候，可以使用几个方法：
product.variants.delete(...)
product.variants.destroy(...)
product.variants.cleardelete 不会真正删除掉资源，而是把它的外键（product_id）设为 nil，而 destroy 会真正的删除掉它并出发回调。
他们都可以传递进一个实例，或者实例的集合，而并不管这个实例是否真的属于它。
product.variants.delete(Variant.find(1))
product.variants.delete(Variant.find(1,2,3))这样是不是太霸道了？所以，建议用第三个方法更稳妥些。clear 方法会把外键置为 nil。
如果再 has_many 上声明了 dependent: :destroy，会用 destroy 方式把它们删除（有回调）。如果声明的是 dependent: :delete_all，会用 delete 方法（跳过回调）。这和一对一中描述是一致的。
注意：
has_many 和 has_one 上的 dependent 选项，适用以下两种情形：
我们来看下一节。
当改动关系的时候，可以直接使用 =，假设我们有 ID 为 1，2，3，4 的 Variant：
product.variants = Variant.find(1,2)这时会自动把 ID:1，ID:2 的 product_id 外键设为 null。
再次选择 ID:3，ID:4 的 variant：
product.variants = Variant.find(3,4)会自动把 ID:3，ID:4 的 product_id 外键设置为 product.id。
如果在 has_many 设置了 dependent: :destroy，当 UD:1 和 ID:2 失去关联的时候，会把它们从数据库中删除掉。这与 has_one 中的 dependent 选项是一样的。详见本章前面 4.3.3.4 删除自身同时删除关联的子资源。
“一对多”关系中，belongs_to 方法可以增加 counter_cache 属性：
class Order < ActiveRecord::Base
belongs_to :user, counter_cache: true
end这时，我们需要给 users 表增加一个字段：orders_count，当我们把一个 order 保存到一对多的关系中时，orders_count 会自动 +1，当把一个资源从关系中删除，该字段会 -1。如此我们不必去增加计算一个 user 有多少个 orders，只需要读该字段就可以了。
向 Users 表添加 orders_count 字段：
rails g migration add_orders_count_to_users orders_count:integer当一个资源可能属于多种资源时，可以用到多态。举个栗子：
商品可以评论，文章可以评论，而评论 model 对任何一个资源都是一样的功能，所以，评论在 belongs_to 的后面，增加：
class Comment < ActiveRecord::Base
belongs_to :commentable, polymorphic: true
endComment 的迁移文件，也相应的增加设定：
t.references :commentable, polymorphic: true, index: true如果是手动添加字段，需要这样来写：
t.string :commentable_type
t.integer :commentable_id说明，查找一个多态资源时，是根据拥有者的类型（type，一般是它的类名称）和 ID 进行匹配的。
拥有评论的 model，也需要改动下：
class Product < ActiveRecord::Base
has_many :commentable, as: :commentable
end
class Topic < ActiveRecord::Base
has_many :commentable, as: :commentable
end多态并不局限于一对多关系，一对一也同样适用。
has_one 和 has_many，是两个 model 间的操作。我们可以增加一个中间模型，描述之前两个 model间的关系。
我们先创建订单项（LineItem）这个 model，它属于一个订单，也属于一个商品类型（Variant）。
rails g model line_item order:references variant:references quantity:integer对于一个订单，我们有多个订单项，对于一个订单项，会关联购买的具体商品类型，那么，一个订单拥有的商品类型，就可以通过 through 查找到。
class Order < ActiveRecord::Base
belongs_to :user, counter_cache: true
has_many :line_items
has_many :variants, through: :line_items
endclass LineItem < ActiveRecord::Base
belongs_to :order
belongs_to :variant
end我们进到终端里进行查找：
order = Order.first
order.variants
=> SELECT "variants".* FROM "variants" INNER JOIN "line_items" ON "variants"."id" = "line_items"."variant_id" WHERE "line_items"."order_id" = ? [["order_id", 1]]
=> #<ActiveRecord::Associations::CollectionProxy []>可以看到，through 为使用了 inner join 的 sql 语法。
LineItem 是两个模型，Order 和 Variant 的中间模型，它表示订单中的每一项。但是，中间模型不一定要使用两个 belongs_to 连接两边的模型，比如：
class User < ActiveRecord::Base
has_many :orders
has_many :line_items, through: :orders
end进到终端，我们查看一个用户有哪些订单项：
user = User.first
user.line_items
=> SELECT "line_items".* FROM "line_items" INNER JOIN "orders" ON "line_items"."order_id" = "orders"."id" WHERE "orders"."user_id" = ? [["user_id", 1]]从左边可以查到右边资源，那么，可以通过中间表，从右边查找左边资源么？
我们给 Variant 增加关联：
class Variant < ActiveRecord::Base
belongs_to :product
has_many :line_item
has_many :orders, through: :line_item
end进入终端：
v = Variant.last
v.orders
=> SELECT "orders".* FROM "orders" INNER JOIN "line_items" ON "orders"."id" = "line_items"."order_id" WHERE "line_items"."variant_id" = ? [["variant_id", 2]]因为中间表 LineItem 拥有两边的外键，所以可以查找 variant 的 orders。但是 orders 上没有 line_item_id 字段，因为这不符合我们的业务逻辑，所以无法查找 line_item.user。如果需要查找，可以给 line_item 上增加 user_id 字段。
class LineItem < ActiveRecord::Base
belongs_to :order
belongs_to :variant
belongs_to :user
end中间模型的作用，除了连接两端模型外，更重要的是，它保存了业务中属于中间模型的数据，比如，订单项中的 quantity 字段。如果模型不必或者没有这种字段，可以不用增加 model，而直接使用中间表。
我们有一个功能：保存用户购买的商品类型。这时可以使用中间表，保存购买关系。
中间表具有两端模型的外键。两端模型使用 has_and_belongs_to_many 方法（简写：HABTM）。
在创建中间表的时候，也可以使用 migration，如果在表名中包含 JoinTable 字样，会自动创建中间表：
rails g migration CreateJoinTable users variants:uniq运行 rake db:migrate，查看 schema.rb：
create_table "users_variants", id: false, force: :cascade do |t|
t.integer "user_id", null: false
t.integer "variant_id", null: false
end
add_index "users_variants", ["variant_id", "user_id"], name: "index_users_variants_on_variant_id_and_user_id", unique: true调整一下 User 和 Variant model：
class User < ActiveRecord::Base
...
has_and_belongs_to_many :variants
end
class Variant < ActiveRecord::Base
...
has_and_belongs_to_many :users
end在终端里测试：
user.variants
=> SELECT "variants".* FROM "variants" INNER JOIN "users_variants" ON "variants"."id" = "users_variants"."variant_id" WHERE "users_variants"."user_id" = ? [["user_id", 1]]
variant.users
=> SELECT "users".* FROM "users" INNER JOIN "users_variants" ON "users"."id" = "users_variants"."user_id" WHERE "users_variants"."variant_id" = ? [["variant_id", 2]]利用中间表，实现了多对多关系。
查看一个用户购买了哪些商品类型，和查看一个商品类型被哪些用户购买，这就是多对多关系。
保存和删除多对多关系，和一对多关系的操作是一样的。因为我们在创建 migration 时，增加了索引唯一校验，在操作时要做好异常处理，或者保存前进行判断。
user.variants << variant
user.variants << variant
=> SQLite3::ConstraintException: columns variant_id, user_id are not unique: ...ActiveRecord 在查询关联关系时，使用的是 inner join 查询，我们可以单独使用 join 方法，实现该查询。
比如，一个简单的 join 查询：
% Order.joins(:line_items)
=> SELECT "orders".* FROM "orders" INNER JOIN "line_items" ON "line_items"."order_id" = "orders"."id"也可以查询多个关联的：
% Order.joins(:line_items, :user)
=> SELECT "orders".* FROM "orders" INNER JOIN "line_items" ON "line_items"."order_id" = "orders"."id" INNER JOIN "users" ON "users"."id" = "orders"."user_id"或者嵌套关联：
% Order.joins(line_items: [:variant])
=> SELECT "orders".* FROM "orders" INNER JOIN "line_items" ON "line_items"."order_id" = "orders"."id" INNER JOIN "variants" ON "variants"."id" = "line_items"."variant_id"但是，在一些更复杂的查询中，我们需要改变 inner join 查询为 left join 或 right join：
User.select("users.*, orders.*").joins("LEFT JOIN `orders` ON orders.user_id = users.id")这时返回的是全部用户，即便它没有订单。这在生成一些报表时是有用的。
在设计模型的时候，一个模型即可以是 Catalog（类别），也可以是 Subcatalog（子类别），我们为网店添加 类别 Model：
rails g model catalog parent_catalog:references name parent:boolean看一下 catalog.rb：
class Catalog < ActiveRecord::Base
has_many :subcatalogs, class_name: "Catalog", foreign_key: "parent_catalog_id"
belongs_to :parent_catalog, class_name: "Catalog"
has_many :products
end这样，我们可以实现分类，也可以吧商品加入到某个分类中。
我们查找关联关系的时候，是可以在两边同时查找，比如：
class User < ActiveRecord::Base
has_one :address
end
class Address < ActiveRecord::Base
belongs_to :user
end我们可以 user.address，也可以 address.user，这叫做 Bi-directional，双向关联。（和它相反，Uni-directional，单向关联）
但是，这在我们的内存查找中，会引起问题：
u = User.first
a = u.address
u.email == a.user.email
=> true
u.email = "a@1.com"
u.email == a.user.email
=> false原因是：
u.object_id
=> 70241969456560
a.user.object_id
=> 70241969637580两个类并不是在内存中指向同一个地址，他们是不同的两个类。
为了避免这个问题，我们需要使用 inverse_of：
class User < ActiveRecord::Base
has_one :address, inverse_of: :user
end
class Address < ActiveRecord::Base
belongs_to :user, inverse_of: :address
end当 model 的关联关系上，已经有 polymorphic，through，as 时，可以不用加 inverse_of，它自然会指向同一个 object，大家可以使用 user 和 order 之间的关联验证。对于 user 和 address 之间，还是应该加上 inverse_of 选项。
关联关系的测试，可以使用 shoulda-matchers 这个 gem。它为 Rails 的模型间关联提供了方便的测试方法。
比如：
RSpec.describe User, type: :model do
it { should have_many(:orders) }
end
RSpec.describe Order, type: :model do
it { should belong_to(:user) }
end更多模型间关联关系测试的方法，可以查看 ActiveRecord matchers