Django中关联模型字段为FK后无法创建模型对象的问题

我已将Django的Auth模型重写为自定义模型，将USERNAME_FIELD设置为phone_number。OTPLog模型用于记录发送给客户端的消息日志，为避免数据库中重复存储手机号，我将OTPLog的phone_number字段关联为User模型中phone_number字段的外键。

代码实现 #

自定义User模型：

class User(AbstractUser):
    phone_number = models.CharField(
        unique=True,
        max_length=11,
        validators=[RegexValidator(regex=consts.PHONE_REGEX_PATTERN)]
    )

    USERNAME_FIELD = 'phone_number'

OTPLog模型：

class OTPLog(models.Model):
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    expiry_date = models.DateTimeField(default=default_otp_duration)
    phone_number = models.ForeignKey(settings.AUTH_USER_MODEL, to_field='phone_number', on_delete=models.DO_NOTHING, db_index=True)

遇到的问题 #

执行otplog = OTPLog.objects.create(phone_number='01145279126')时抛出异常：

ValueError: Cannot assign "'01145279126'": "OTPLog.phone_number" must be a "User" instance

通过User实例调用otplog = OTPLog.objects.create(phone_number=user)可成功创建对象，但这并非期望的方式。我仅需要外键约束，即当指定手机号对应用户不存在时，无法创建OTPLog对象。请问该如何解决此问题？

方法一：直接使用外键的_id后缀字段赋值 #

Django的外键字段在数据库层面会生成一个以字段名_id命名的列，当你通过to_field='phone_number'指定关联User模型的手机号字段后，这个列存储的就是User表中的手机号值。因此可以直接给这个后缀字段赋值：

otplog = OTPLog.objects.create(phone_number_id='01145279126')

• 优势：无需查询User实例，直接用手机号创建OTPLog
• 约束生效：如果手机号不存在于User表中，数据库会抛出IntegrityError，自动触发外键约束，满足需求

方法二：封装自定义创建方法（提升代码可读性） #

如果觉得_id后缀不够直观，可以在OTPLog模型中封装一个类方法统一处理：

class OTPLog(models.Model):
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    expiry_date = models.DateTimeField(default=default_otp_duration)
    phone_number = models.ForeignKey(settings.AUTH_USER_MODEL, to_field='phone_number', on_delete=models.DO_NOTHING, db_index=True)

    @classmethod
    def create_with_phone(cls, phone_number):
        # 手机号不存在时会抛出User.DoesNotExist异常，可根据业务需求捕获处理
        user = User.objects.get(phone_number=phone_number)
        return cls.objects.create(phone_number=user)

使用方式：

otplog = OTPLog.create_with_phone('01145279126')

原理说明 #

Django的外键字段在Python层面要求接收关联模型的实例，即使指定了to_field，直接传入字段值（手机号）会被判定为无效。而通过_id后缀字段赋值，是直接操作数据库层面的关联字段值，绕过了Python层面对实例的要求，同时保留了数据库的外键约束。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mahdi Gheidi