使用Python 的切片語法來限制查詢集
記錄的數目 。它等同於SQL 的LIMIT
和OFFSET
子句。sql
Entry.objects.all()[:5] # (LIMIT 5) Entry.objects.all()[5:10] # (OFFSET 5 LIMIT 5)
不支持負的索引(例如Entry.objects.all()[-1]
)。一般,查詢集
的切片返回一個新的查詢集
—— 它不會執行查詢。數據庫
articleList=models.Article.objects.all() for article in articleList: print(article.title)
查詢集
是惰性執行的 —— 建立查詢集
不會帶來任何數據庫的訪問。你能夠將過濾器保持一成天,直到查詢集
須要求值時,Django 纔會真正運行這個查詢。django
queryResult=models.Article.objects.all() # not hits database print(queryResult) # hits database for article in queryResult: print(article.title) # hits database
通常來講,只有在「請求」查詢集
的結果時纔會到數據庫中去獲取它們。當你確實須要結果時,查詢集
經過訪問數據庫來求值緩存
每一個查詢集
都包含一個緩存來最小化對數據庫的訪問。理解它是如何工做的將讓你編寫最高效的代碼。app
在一個新建立的查詢集
中,緩存爲空。首次對查詢集
進行求值 —— 同時發生數據庫查詢 ——Django 將保存查詢的結果到查詢集
的緩存中並返回明確請求的結果(例如,若是正在迭代查詢集
,則返回下一個結果)。接下來對該查詢集
的求值將重用緩存的結果。函數
請牢記這個緩存行爲,由於對查詢集
使用不當的話,它會坑你的。例如,下面的語句建立兩個查詢集
,對它們求值,而後扔掉它們:性能
print([a.title for a in models.Article.objects.all()]) print([a.create_time for a in models.Article.objects.all()])
這意味着相同的數據庫查詢將執行兩次,顯然倍增了你的數據庫負載。同時,還有可能兩個結果列表並不包含相同的數據庫記錄,由於在兩次請求期間有可能有Article被添加進來或刪除掉。爲了不這個問題,只需保存查詢集
並從新使用它:fetch
queryResult=models.Article.objects.all() print([a.title for a in queryResult]) print([a.create_time for a in queryResult])
查詢集不會永遠緩存它們的結果。當只對查詢集的部分進行求值時會檢查緩存, 若是這個部分不在緩存中,那麼接下來查詢返回的記錄都將不會被緩存。因此,這意味着使用切片或索引來限制查詢集將不會填充緩存。優化
例如,重複獲取查詢集對象中一個特定的索引將每次都查詢數據庫:ui
queryset = Entry.objects.all() print queryset[5] # Queries the database print queryset[5] # Queries the database again
然而,若是已經對所有查詢集求值過,則將檢查緩存:
queryset = Entry.objects.all() [entry for entry in queryset] # Queries the database print queryset[5] # Uses cache print queryset[5] # Uses cache
下面是一些其它例子,它們會使得所有的查詢集被求值並填充到緩存中:
[entry for entry in queryset] bool(queryset) entry in queryset list(queryset)
注:簡單地打印查詢集不會填充緩存。
queryResult=models.Article.objects.all() print(queryResult) # hits database print(queryResult) # hits database
簡單的使用if語句進行判斷也會徹底執行整個queryset而且把數據放入cache,雖然你並不須要這些 數據!爲了不這個,能夠用exists()方法來檢查是否有數據:
if queryResult.exists(): #SELECT (1) AS "a" FROM "blog_article" LIMIT 1; args=() print("exists...")
當queryset很是巨大時,cache會成爲問題。
處理成千上萬的記錄時,將它們一次裝入內存是很浪費的。更糟糕的是,巨大的queryset可能會鎖住系統 進程,讓你的程序瀕臨崩潰。要避免在遍歷數據的同時產生queryset cache,可使用iterator()方法 來獲取數據,處理完數據就將其丟棄。
objs = Book.objects.all().iterator() # iterator()能夠一次只從數據庫獲取少許數據,這樣能夠節省內存 for obj in objs: print(obj.title) #BUT,再次遍歷沒有打印,由於迭代器已經在上一次遍歷(next)到最後一次了,沒得遍歷了 for obj in objs: print(obj.title)
固然,使用iterator()方法來防止生成cache,意味着遍歷同一個queryset時會重複執行查詢。因此使 #用iterator()的時候要小心,確保你的代碼在操做一個大的queryset時沒有重複執行查詢。
總結:
queryset的cache是用於減小程序對數據庫的查詢,在一般的使用下會保證只有在須要的時候纔會查詢數據庫。 使用exists()和iterator()方法能夠優化程序對內存的使用。不過,因爲它們並不會生成queryset cache,可能 會形成額外的數據庫查詢。
處理相似搭配 pizza 和 topping 這樣簡單的多對多關係時,使用標準的ManyToManyField
就能夠了。可是,有時你可能須要關聯數據到兩個模型之間的關係上。
例如,有這樣一個應用,它記錄音樂家所屬的音樂小組。咱們能夠用一個ManyToManyField
表示小組和成員之間的多對多關係。可是,有時你可能想知道更多成員關係的細節,好比成員是什麼時候加入小組的。
對於這些狀況,Django 容許你指定一箇中介模型來定義多對多關係。 你能夠將其餘字段放在中介模型裏面。源模型的ManyToManyField
字段將使用through
參數指向中介模型。對於上面的音樂小組的例子,代碼以下:
from django.db import models class Person(models.Model): name = models.CharField(max_length=128) def __str__(self): # __unicode__ on Python 2 return self.name class Group(models.Model): name = models.CharField(max_length=128) members = models.ManyToManyField(Person, through='Membership') def __str__(self): # __unicode__ on Python 2 return self.name class Membership(models.Model): person = models.ForeignKey(Person) group = models.ForeignKey(Group) date_joined = models.DateField() invite_reason = models.CharField(max_length=64)
既然你已經設置好ManyToManyField
來使用中介模型(在這個例子中就是Membership
),接下來你要開始建立多對多關係。你要作的就是建立中介模型的實例:
>>> ringo = Person.objects.create(name="Ringo Starr") >>> paul = Person.objects.create(name="Paul McCartney") >>> beatles = Group.objects.create(name="The Beatles") >>> m1 = Membership(person=ringo, group=beatles, ... date_joined=date(1962, 8, 16), ... invite_reason="Needed a new drummer.") >>> m1.save() >>> beatles.members.all() [<Person: Ringo Starr>] >>> ringo.group_set.all() [<Group: The Beatles>] >>> m2 = Membership.objects.create(person=paul, group=beatles, ... date_joined=date(1960, 8, 1), ... invite_reason="Wanted to form a band.") >>> beatles.members.all() [<Person: Ringo Starr>, <Person: Paul McCartney>]
與普通的多對多字段不一樣,你不能使用add
、 create
和賦值語句(好比,beatles.members = [...]
)來建立關係:
# THIS WILL NOT WORK >>> beatles.members.add(john) # NEITHER WILL THIS >>> beatles.members.create(name="George Harrison") # AND NEITHER WILL THIS >>> beatles.members = [john, paul, ringo, george]
爲何不能這樣作? 這是由於你不能只建立 Person
和 Group
之間的關聯關係,你還要指定 Membership
模型中所須要的全部信息;而簡單的add
、create
和賦值語句是作不到這一點的。因此它們不能在使用中介模型的多對多關係中使用。此時,惟一的辦法就是建立中介模型的實例。
remove()
方法被禁用也是出於一樣的緣由。可是clear()
方法倒是可用的。它能夠清空某個實例全部的多對多關係:
>>> # Beatles have broken up >>> beatles.members.clear() >>> # Note that this deletes the intermediate model instances >>> Membership.objects.all() []
class UserInfo(AbstractUser): """ 用戶信息 """ nid = models.BigAutoField(primary_key=True) nickname = models.CharField(verbose_name='暱稱', max_length=32) telephone = models.CharField(max_length=11, blank=True, null=True, unique=True, verbose_name='手機號碼') avatar = models.FileField(verbose_name='頭像',upload_to = 'avatar/',default="/avatar/default.png") create_time = models.DateTimeField(verbose_name='建立時間', auto_now_add=True) fans = models.ManyToManyField(verbose_name='粉絲們', to='UserInfo', through='UserFans', related_name='f', through_fields=('user', 'follower')) def __str__(self): return self.username class UserFans(models.Model): """ 互粉關係表 """ nid = models.AutoField(primary_key=True) user = models.ForeignKey(verbose_name='博主', to='UserInfo', to_field='nid', related_name='users') follower = models.ForeignKey(verbose_name='粉絲', to='UserInfo', to_field='nid', related_name='followers') class Blog(models.Model): """ 博客信息 """ nid = models.BigAutoField(primary_key=True) title = models.CharField(verbose_name='我的博客標題', max_length=64) site = models.CharField(verbose_name='我的博客後綴', max_length=32, unique=True) theme = models.CharField(verbose_name='博客主題', max_length=32) user = models.OneToOneField(to='UserInfo', to_field='nid') def __str__(self): return self.title class Category(models.Model): """ 博主我的文章分類表 """ nid = models.AutoField(primary_key=True) title = models.CharField(verbose_name='分類標題', max_length=32) blog = models.ForeignKey(verbose_name='所屬博客', to='Blog', to_field='nid') class Article(models.Model): nid = models.BigAutoField(primary_key=True) title = models.CharField(max_length=50, verbose_name='文章標題') desc = models.CharField(max_length=255, verbose_name='文章描述') read_count = models.IntegerField(default=0) comment_count= models.IntegerField(default=0) up_count = models.IntegerField(default=0) down_count = models.IntegerField(default=0) category = models.ForeignKey(verbose_name='文章類型', to='Category', to_field='nid', null=True) create_time = models.DateField(verbose_name='建立時間') blog = models.ForeignKey(verbose_name='所屬博客', to='Blog', to_field='nid') tags = models.ManyToManyField( to="Tag", through='Article2Tag', through_fields=('article', 'tag'), ) class ArticleDetail(models.Model): """ 文章詳細表 """ nid = models.AutoField(primary_key=True) content = models.TextField(verbose_name='文章內容', ) article = models.OneToOneField(verbose_name='所屬文章', to='Article', to_field='nid') class Comment(models.Model): """ 評論表 """ nid = models.BigAutoField(primary_key=True) article = models.ForeignKey(verbose_name='評論文章', to='Article', to_field='nid') content = models.CharField(verbose_name='評論內容', max_length=255) create_time = models.DateTimeField(verbose_name='建立時間', auto_now_add=True) parent_comment = models.ForeignKey('self', blank=True, null=True, verbose_name='父級評論') user = models.ForeignKey(verbose_name='評論者', to='UserInfo', to_field='nid') up_count = models.IntegerField(default=0) def __str__(self): return self.content class ArticleUpDown(models.Model): """ 點贊表 """ nid = models.AutoField(primary_key=True) user = models.ForeignKey('UserInfo', null=True) article = models.ForeignKey("Article", null=True) models.BooleanField(verbose_name='是否贊') class CommentUp(models.Model): """ 點贊表 """ nid = models.AutoField(primary_key=True) user = models.ForeignKey('UserInfo', null=True) comment = models.ForeignKey("Comment", null=True) class Tag(models.Model): nid = models.AutoField(primary_key=True) title = models.CharField(verbose_name='標籤名稱', max_length=32) blog = models.ForeignKey(verbose_name='所屬博客', to='Blog', to_field='nid') class Article2Tag(models.Model): nid = models.AutoField(primary_key=True) article = models.ForeignKey(verbose_name='文章', to="Article", to_field='nid') tag = models.ForeignKey(verbose_name='標籤', to="Tag", to_field='nid')
對於一對一字段(OneToOneField)和外鍵字段(ForeignKey),可使用select_related 來對QuerySet進行優化。
select_related 返回一個QuerySet
,當執行它的查詢時它沿着外鍵關係查詢關聯的對象的數據。它會生成一個複雜的查詢並引發性能的損耗,可是在之後使用外鍵關係時將不須要數據庫查詢。
簡單說,在對QuerySet使用select_related()函數後,Django會獲取相應外鍵對應的對象,從而在以後須要的時候沒必要再查詢數據庫了。
下面的例子解釋了普通查詢和select_related()
查詢的區別。
查詢id=2的文章的分類名稱,下面是一個標準的查詢:
# Hits the database. article=models.Article.objects.get(nid=2) # Hits the database again to get the related Blog object. print(article.category.title)
''' SELECT "blog_article"."nid", "blog_article"."title", "blog_article"."desc", "blog_article"."read_count", "blog_article"."comment_count", "blog_article"."up_count", "blog_article"."down_count", "blog_article"."category_id", "blog_article"."create_time", "blog_article"."blog_id", "blog_article"."article_type_id" FROM "blog_article" WHERE "blog_article"."nid" = 2; args=(2,) SELECT "blog_category"."nid", "blog_category"."title", "blog_category"."blog_id" FROM "blog_category" WHERE "blog_category"."nid" = 4; args=(4,) '''
若是咱們使用select_related()函數:
articleList=models.Article.objects.select_related("category").all() for article_obj in articleList: # Doesn't hit the database, because article_obj.category # has been prepopulated in the previous query. #再也不查詢數據庫,由於第一次查詢,數據已經填充進去了 print(article_obj.category.title)
這是針對category的外鍵查詢,若是是另一個外鍵呢?讓咱們一塊兒看下:
article=models.Article.objects.select_related("category").get(nid=1) print(article.articledetail)
觀察logging結果,發現依然須要查詢兩次,因此須要改成:
article=models.Article.objects.select_related("category","articledetail").get(nid=1) print(article.articledetail)
或者:1.7之後支持鏈式操做
article=models.Article.objects .select_related("category") .select_related("articledetail") .get(nid=1) # django 1.7 支持鏈式操做 print(article.articledetail)
SELECT "blog_article"."nid", "blog_article"."title", ...... "blog_category"."nid", "blog_category"."title", "blog_category"."blog_id", "blog_articledetail"."nid", "blog_articledetail"."content", "blog_articledetail"."article_id" FROM "blog_article" LEFT OUTER JOIN "blog_category" ON ("blog_article"."category_id" = "blog_category"."nid") LEFT OUTER JOIN "blog_articledetail" ON ("blog_article"."nid" = "blog_articledetail"."article_id") WHERE "blog_article"."nid" = 1; args=(1,)
# 查詢id=1的文章的用戶姓名 article=models.Article.objects.select_related("blog").get(nid=1) print(article.blog.user.username)
依然須要查詢兩次:
SELECT "blog_article"."nid", "blog_article"."title", ...... "blog_blog"."nid", "blog_blog"."title", FROM "blog_article" INNER JOIN "blog_blog" ON ("blog_article"."blog_id" = "blog_blog"."nid") WHERE "blog_article"."nid" = 1; SELECT "blog_userinfo"."password", "blog_userinfo"."last_login", ...... FROM "blog_userinfo" WHERE "blog_userinfo"."nid" = 1;
這是由於第一次查詢沒有query到userInfo表,因此,修改以下:
article=models.Article.objects.select_related("blog__user").get(nid=1) print(article.blog.user.username)
SELECT "blog_article"."nid", "blog_article"."title", ...... "blog_blog"."nid", "blog_blog"."title", ...... "blog_userinfo"."password", "blog_userinfo"."last_login", ...... FROM "blog_article" INNER JOIN "blog_blog" ON ("blog_article"."blog_id" = "blog_blog"."nid") INNER JOIN "blog_userinfo" ON ("blog_blog"."user_id" = "blog_userinfo"."nid") WHERE "blog_article"."nid" = 1;
對於多對多字段(ManyToManyField)和一對多字段,可使用prefetch_related()來進行優化。
prefetch_related()和select_related()的設計目的很類似,都是爲了減小SQL查詢的數量,可是實現的方式不同。後者是經過JOIN語句,在SQL查詢內解決問題。可是對於多對多關係,使用SQL語句解決就顯得有些不太明智,由於JOIN獲得的表將會很長,會致使SQL語句運行時間的增長和內存佔用的增長。如有n個對象,每一個對象的多對多字段對應Mi條,就會生成Σ(n)Mi 行的結果表。
prefetch_related()的解決方法是,分別查詢每一個表,而後用Python處理他們之間的關係。
# 查詢全部文章關聯的全部標籤 article_obj=models.Article.objects.all() for i in article_obj: print(i.tags.all()) #4篇文章: hits database 5
改成prefetch_related:
# 查詢全部文章關聯的全部標籤 article_obj=models.Article.objects.prefetch_related("tags").all() for i in article_obj: print(i.tags.all()) #4篇文章: hits database 2
SELECT "blog_article"."nid", "blog_article"."title", ...... FROM "blog_article"; SELECT ("blog_article2tag"."article_id") AS "_prefetch_related_val_article_id", "blog_tag"."nid", "blog_tag"."title", "blog_tag"."blog_id" FROM "blog_tag" INNER JOIN "blog_article2tag" ON ("blog_tag"."nid" = "blog_article2tag"."tag_id") WHERE "blog_article2tag"."article_id" IN (1, 2, 3, 4);
def select_related(self, *fields) 性能相關:表之間進行join連表操做,一次性獲取關聯的數據。 model.tb.objects.all().select_related() model.tb.objects.all().select_related('外鍵字段') model.tb.objects.all().select_related('外鍵字段__外鍵字段') def prefetch_related(self, *lookups) 性能相關:多表連表操做時速度會慢,使用其執行屢次SQL查詢在Python代碼中實現連表操做。 # 獲取全部用戶表 # 獲取用戶類型表where id in (用戶表中的查到的全部用戶ID) models.UserInfo.objects.prefetch_related('外鍵字段') from django.db.models import Count, Case, When, IntegerField Article.objects.annotate( numviews=Count(Case( When(readership__what_time__lt=treshold, then=1), output_field=CharField(), )) ) students = Student.objects.all().annotate(num_excused_absences=models.Sum( models.Case( models.When(absence__type='Excused', then=1), default=0, output_field=models.IntegerField() )))
# 加select_related 主動作鏈表,至關於直接鏈表把數據全取出來了, # 不加:for循環幾回,就再次查幾回數據庫 # select_related('author_detail')參數是fk的字段,可能有多個外鍵,因此能夠寫多個 ret=models.Author.objects.all().select_related('author_detail') for i in ret: print(i.author_detail.addr) ret = models.Author.objects.all() for i in ret: print(i.author_detail.addr) # 用了fk,可是不作鏈表,作屢次查詢,把結果集都放到對象中 # 兩次查詢,至關於select * from author_detail where nid in [1,2] ret=models.Author.objects.all().prefetch_related('author_detail') for i in ret: print(i.author_detail.addr) # 總結:數據量少,能夠用select_related # 數據量比較多用prefetch_related
extra(select=None, where=None, params=None, tables=None, order_by=None, select_params=None)
有些狀況下,Django的查詢語法難以簡單的表達複雜的 WHERE
子句,對於這種狀況, Django 提供了 extra()
QuerySet
修改機制 — 它能在 QuerySet
生成的SQL從句中注入新子句
extra能夠指定一個或多個 參數
,例如 select
, where
or tables
. 這些參數都不是必須的,可是你至少要使用一個!要注意這些額外的方式對不一樣的數據庫引擎可能存在移植性問題.(由於你在顯式的書寫SQL語句),除非萬不得已,儘可能避免這樣作
The select
參數可讓你在 SELECT
從句中添加其餘字段信息,它應該是一個字典,存放着屬性名到 SQL 從句的映射。
queryResult=models.Article .objects.extra(select={'is_recent': "create_time > '2017-09-05'"})
結果集中每一個 Entry 對象都有一個額外的屬性is_recent, 它是一個布爾值,表示 Article對象的create_time 是否晚於2017-09-05.
練習:
# in sqlite: article_obj=models.Article.objects .filter(nid=1) .extra(select={"standard_time":"strftime('%%Y-%%m-%%d',create_time)"}) .values("standard_time","nid","title") print(article_obj) # <QuerySet [{'title': 'MongoDb 入門教程', 'standard_time': '2017-09-03', 'nid': 1}]>
where
/ tables
您可使用where
定義顯式SQL WHERE
子句 - 也許執行非顯式鏈接。您可使用tables
手動將表添加到SQL FROM
子句。
where
和tables
都接受字符串列表。全部where
參數均爲「與」任何其餘搜索條件。
舉例來說:
queryResult=models.Article .objects.extra(where=['nid in (1,3) OR title like "py%" ','nid>2'])
extra, 額外查詢條件以及相關表,排序 models.UserInfo.objects.filter(id__gt=1) models.UserInfo.objects.all() # id name age ut_id models.UserInfo.objects.extra(self, select=None, where=None, params=None, tables=None, order_by=None, select_params=None) # a. 映射 # select # select_params=None # select 此處 from 表 # b. 條件 # where=None # params=None, # select * from 表 where 此處 # c. 表 # tables # select * from 表,此處 # c. 排序 # order_by=None # select * from 表 order by 此處 models.UserInfo.objects.extra( select={'newid':'select count(1) from app01_usertype where id>%s'}, select_params=[1,], where = ['age>%s'], params=[18,], order_by=['-age'], tables=['app01_usertype'] ) """ select app01_userinfo.id, (select count(1) from app01_usertype where id>1) as newid from app01_userinfo,app01_usertype where app01_userinfo.age > 18 order by app01_userinfo.age desc """ result = models.UserInfo.objects.filter(id__gt=1).extra( where=['app01_userinfo.id < %s'], params=[100,], tables=['app01_usertype'], order_by=['-app01_userinfo.id'], select={'uid':1,'sw':"select count(1) from app01_userinfo"} ) print(result.query) # SELECT (1) AS "uid", (select count(1) from app01_userinfo) AS "sw", "app01_userinfo"."id", "app01_userinfo"."name", "app01_userinfo"."age", "app01_userinfo"."ut_id" FROM "app01_userinfo" , "app01_usertype" WHERE ("app01_userinfo"."id" > 1 AND (app01_userinfo.id < 100)) ORDER BY ("app01_userinfo".id) DESC
# 在對象中加入字段 ret=models.Author.objects.all().filter(nid__gt=1).extra(select={'n':'select count(*) from app01_book where nid>%s'},select_params=[1]) print(ret[0].n) print(ret.query) # 給字段重命名 ret=models.Author.objects.all().filter(author_detail__telephone=132234556).extra(select={'bb':"app01_authordatail.telephone"}).values('bb') print(ret) print(ret.query)
from django.db import connection, connections cursor = connection.cursor() # connection=default數據 cursor = connections['db2'].cursor() cursor.execute("""SELECT * from auth_user where id = %s""", [1]) row = cursor.fetchone() row = cursor.fetchall()
ret=models.Author.objects.raw('select * from app01_author where nid>1') print(ret) for i in ret: print(i) print(ret.query) # 會把book的字段放到author對象中 ret=models.Author.objects.raw('select * from app01_book where nid>1') print(ret) for i in ret: print(i.price) print(type(i))
建立對象時,儘量使用bulk_create()來減小SQL查詢的數量。例如:
Entry.objects.bulk_create([ Entry(headline="Python 3.0 Released"), Entry(headline="Python 3.1 Planned") ])
...更優於:
Entry.objects.create(headline="Python 3.0 Released") Entry.objects.create(headline="Python 3.1 Planned")
注意該方法有不少注意事項,因此確保它適用於你的狀況。
這也能夠用在ManyToManyFields中,因此:
my_band.members.add(me, my_friend)
...更優於:
my_band.members.add(me) my_band.members.add(my_friend)
...其中Bands和Artists具備多對多關聯。