Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化(一)
在数据库有外键的时候,使用 select_related() 和 prefetch_related() 可以很好的减少数据库请求的次数,从而提高性能。本文通过一个简单的例子详解这两个函数的作用。虽然QuerySet的文档中已经详细说明了,但本文试图从QuerySet触发的SQL语句来分析工作方式,从而进一步了解Django具体的运作方式。
本来打算写成一篇单独的文章的,但是写完select_related()之后发现长度已经有点长了,所以还是写成系列,大概在两到三篇。整个完成之后将会在这里添加上其他文章的链接。
1. 实例的背景说明
假定一个个人信息系统,需要记录系统中各个人的故乡、居住地、以及到过的城市。数据库设计如下:
Models.py 内容如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
|
from django.db import models class Province(models.Model): name = models.CharField(max_length = 10 ) def __unicode__( self ): return self .name class City(models.Model): name = models.CharField(max_length = 5 ) province = models.ForeignKey(Province) def __unicode__( self ): return self .name class Person(models.Model): firstname = models.CharField(max_length = 10 ) lastname = models.CharField(max_length = 10 ) visitation = models.ManyToManyField(City, related_name = "visitor" ) hometown = models.ForeignKey(City, related_name = "birth" ) living = models.ForeignKey(City, related_name = "citizen" ) def __unicode__( self ): return self .firstname + self .lastname |
注1:创建的app名为“QSOptimize”
注2:为了简化起见,`qsoptimize_province` 表中只有2条数据:湖北省和广东省,`qsoptimize_city`表中只有三条数据:武汉市、十堰市和广州市
2. select_related()
对于一对一字段(OneToOneField)和外键字段(ForeignKey),可以使用select_related 来对QuerySet进行优化
作用和方法
在对QuerySet使用select_related()函数后,Django会获取相应外键对应的对象,从而在之后需要的时候不必再查询数据库了。以上例说明,如果我们需要打印数据库中的所有市及其所属省份,最直接的做法是:
1
2
3
4
|
>>> citys = City.objects. all () >>> for c in citys: ... print c.province ... |
这样会导致线性的SQL查询,如果对象数量n太多,每个对象中有k个外键字段的话,就会导致n*k+1次SQL查询。在本例中,因为有3个city对象就导致了4次SQL查询:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
|
SELECT `QSOptimize_city`.`id`, `QSOptimize_city`.` name `, `QSOptimize_city`.`province_id` FROM `QSOptimize_city` SELECT `QSOptimize_province`.`id`, `QSOptimize_province`.` name ` FROM `QSOptimize_province` WHERE `QSOptimize_province`.`id` = 1 ; SELECT `QSOptimize_province`.`id`, `QSOptimize_province`.` name ` FROM `QSOptimize_province` WHERE `QSOptimize_province`.`id` = 2 ; SELECT `QSOptimize_province`.`id`, `QSOptimize_province`.` name ` FROM `QSOptimize_province` WHERE `QSOptimize_province`.`id` = 1 ; |
注:这里的SQL语句是直接从Django的logger:‘django.db.backends’输出出来的
如果我们使用select_related()函数:
1
2
3
4
|
>>> citys = City.objects.select_related(). all () >>> for c in citys: ... print c.province ... |
就只有一次SQL查询,显然大大减少了SQL查询的次数:
1
2
3
4
|
SELECT `QSOptimize_city`.`id`, `QSOptimize_city`.` name `, `QSOptimize_city`.`province_id`, `QSOptimize_province`.`id`, `QSOptimize_province`.` name ` FROM `QSOptimize_city` INNER JOIN `QSOptimize_province` ON (`QSOptimize_city`.`province_id` = `QSOptimize_province`.`id`) ; |
这里我们可以看到,Django使用了INNER JOIN来获得省份的信息。顺便一提这条SQL查询得到的结果如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
|
+----+-----------+-------------+----+-----------+ | id | name | province_id | id | name | +----+-----------+-------------+----+-----------+ | 1 | 武汉市 | 1 | 1 | 湖北省 | | 2 | 广州市 | 2 | 2 | 广东省 | | 3 | 十堰市 | 1 | 1 | 湖北省 | +----+-----------+-------------+----+-----------+ 3 rows in set (0.00 sec) |
使用方法
*fields 参数
select_related() 接受可变长参数,每个参数是需要获取的外键(父表的内容)的字段名,以及外键的外键的字段名、外键的外键的外键…。若要选择外键的外键需要使用两个下划线“__”来连接。
例如我们要获得张三的现居省份,可以用如下方式:
1
2
|
>>> zhangs = Person.objects.select_related( 'living__province' ).get(firstname = u "张" ,lastname = u "三" ) >>> zhangs.living.province |
触发的SQL查询如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
|
SELECT `QSOptimize_person`.`id`, `QSOptimize_person`.`firstname`, `QSOptimize_person`.`lastname`, `QSOptimize_person`.`hometown_id`, `QSOptimize_person`.`living_id`, `QSOptimize_city`.`id`, `QSOptimize_city`.` name `, `QSOptimize_city`.`province_id`, `QSOptimize_province`.`id`, `QSOptimize_province`.` name ` FROM `QSOptimize_person` INNER JOIN `QSOptimize_city` ON (`QSOptimize_person`.`living_id` = `QSOptimize_city`.`id`) INNER JOIN `QSOptimize_province` ON (`QSOptimize_city`.`province_id` = `QSOptimize_province`.`id`) WHERE (`QSOptimize_person`.`lastname` = '三' AND `QSOptimize_person`.`firstname` = '张' ); |
可以看到,Django使用了2次 INNER JOIN 来完成请求,获得了city表和province表的内容并添加到结果表的相应列,这样在调用 zhangs.living的时候也不必再次进行SQL查询。
1
2
3
4
5
6
|
+----+-----------+----------+-------------+-----------+----+-----------+-------------+----+-----------+ | id | firstname | lastname | hometown_id | living_id | id | name | province_id | id | name | +----+-----------+----------+-------------+-----------+----+-----------+-------------+----+-----------+ | 1 | 张 | 三 | 3 | 1 | 1 | 武汉市 | 1 | 1 | 湖北省 | +----+-----------+----------+-------------+-----------+----+-----------+-------------+----+-----------+ 1 row in set (0.00 sec) |
然而,未指定的外键则不会被添加到结果中。这时候如果需要获取张三的故乡就会进行SQL查询了:
1
|
>>> zhangs.hometown.province |
1
2
3
4
5
6
7
8
|
SELECT `QSOptimize_city`.`id`, `QSOptimize_city`.` name `, `QSOptimize_city`.`province_id` FROM `QSOptimize_city` WHERE `QSOptimize_city`.`id` = 3 ; SELECT `QSOptimize_province`.`id`, `QSOptimize_province`.` name ` FROM `QSOptimize_province` WHERE `QSOptimize_province`.`id` = 1 |
同时,如果不指定外键,就会进行两次查询。如果深度更深,查询的次数更多。
值得一提的是,从Django 1.7开始,select_related()函数的作用方式改变了。在本例中,如果要同时获得张三的故乡和现居地的省份,在1.7以前你只能这样做:
1
2
3
|
>>> zhangs = Person.objects.select_related( 'hometown__province' , 'living__province' ).get(firstname = u "张" ,lastname = u "三" ) >>> zhangs.hometown.province >>> zhangs.living.province |
但是1.7及以上版本,你可以像和queryset的其他函数一样进行链式操作:
1
2
3
|
>>> zhangs = Person.objects.select_related( 'hometown__province' ).select_related( 'living__province' ).get(firstname = u "张" ,lastname = u "三" ) >>> zhangs.hometown.province >>> zhangs.living.province |
如果你在1.7以下版本这样做了,你只会获得最后一个操作的结果,在本例中就是只有现居地而没有故乡。在你打印故乡省份的时候就会造成两次SQL查询。
depth 参数
select_related() 接受depth参数,depth参数可以确定select_related的深度。Django会递归遍历指定深度内的所有的OneToOneField和ForeignKey。以本例说明:
1
|
>>> zhangs = Person.objects.select_related(depth = d) |
d=1 相当于 select_related(‘hometown’,'living’)
d=2 相当于 select_related(‘hometown__province’,'living__province’)
无参数
select_related() 也可以不加参数,这样表示要求Django尽可能深的select_related。例如:zhangs = Person.objects.select_related().get(firstname=u”张”,lastname=u”三”)。但要注意两点:
- Django本身内置一个上限,对于特别复杂的表关系,Django可能在你不知道的某处跳出递归,从而与你想的做法不一样。具体限制是怎么工作的我表示不清楚。
- Django并不知道你实际要用的字段有哪些,所以会把所有的字段都抓进来,从而会造成不必要的浪费而影响性能。
小结
- select_related主要针一对一和多对一关系进行优化。
- select_related使用SQL的JOIN语句进行优化,通过减少SQL查询的次数来进行优化、提高性能。
- 可以通过可变长参数指定需要select_related的字段名。也可以通过使用双下划线“__”连接字段名来实现指定的递归查询。没有指定的字段不会缓存,没有指定的深度不会缓存,如果要访问的话Django会再次进行SQL查询。
- 也可以通过depth参数指定递归的深度,Django会自动缓存指定深度内所有的字段。如果要访问指定深度外的字段,Django会再次进行SQL查询。
- 也接受无参数的调用,Django会尽可能深的递归查询所有的字段。但注意有Django递归的限制和性能的浪费。
- Django >= 1.7,链式调用的select_related相当于使用可变长参数。Django < 1.7,链式调用会导致前边的select_related失效,只保留最后一个。
Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化(一)的更多相关文章
- 这个贴子的内容值得好好学习--实例详解Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化
感觉要DJANGO用得好,ORM必须要学好,不管理是内置的,还是第三方的ORM. 最最后还是要到SQL.....:( 这一关,慢慢练啦.. 实例详解Django的 select_related 和 p ...
- Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化(三)
4.一些实例 如果我们想要获得所有家乡是湖北的人,最无脑的做法是先获得湖北省,再获得湖北的所有城市,最后获得故乡是这个城市的人.就像这样: 1 2 3 4 5 >>> hb = Pr ...
- Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化(二)
3. prefetch_related() 对于多对多字段(ManyToManyField)和一对多字段,可以使用prefetch_related()来进行优化.或许你会说,没有一个叫OneToMan ...
- 转载 :实例详解Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化(一)
在数据库有外键的时候,使用 select_related() 和 prefetch_related() 可以很好的减少数据库请求的次数,从而提高性能.本文通过一个简单的例子详解这两个函数的作用.虽然Q ...
- 实例具体解释Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化(二)
这是本系列的第二篇,内容是 prefetch_related() 函数的用途.实现途径.以及用法. 本系列的第一篇在这里 第三篇在这里 3. prefetch_related() 对于多对多字段(Ma ...
- 详解Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化
在数据库有外键的时候,使用 select_related() 和 prefetch_related() 可以很好的减少数据库请求的次数,从而提高性能.本文通过一个简单的例子详解这两个函数的作用. 1. ...
- Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化
引言 在数据库存在外键的其情况下,使用select_related()和prefetch_related()很大程度上减少对数据库的请求次数以提高性能 1.实例准备 模型: from django.d ...
- 转 实例详解Django的 select_related 和 prefetch_related 函数对 QuerySet 查询的优化(三)
这是本系列的最后一篇,主要是select_related() 和 prefetch_related() 的最佳实践. 第一篇在这里 讲例子和select_related() 第二篇在这里 讲prefe ...
- 转 实例具体解释DJANGO的 SELECT_RELATED 和 PREFETCH_RELATED 函数对 QUERYSET 查询的优化(二)
https://blog.csdn.net/cugbabybear/article/details/38342793 这是本系列的第二篇,内容是 prefetch_related() 函数的用途.实现 ...
随机推荐
- Struts2学习笔记--Struts例子及开发流程
参考资料:http://blog.csdn.net/hntyzgn2010/article/details/5547753 http://chenlh.iteye.com/blog/464341 入门 ...
- ubuntu安装openssh-server
openssh-server是依赖于openssh-clienr的,那ubuntu不是自带了openssh-client吗? 原因是自带的openssh-clien与所要安装的openssh-serv ...
- cf Magic Numbers
http://codeforces.com/contest/320/problem/A #include <cstdio> #include <cstring> using n ...
- VS2010使用Qt库
有参考文件可以看出,应该还是简单的. = =! Qt库的安装目录bin下,我把它添加到Path环境变量中也无用,真是搞不懂,按理来说windows搜索完当前目录会去Path指定的路径下搜索啊?为什么必 ...
- MySQL常用Json函数
官方文档:JSON Functions Name Description JSON_APPEND() Append data to JSON document JSON_ARRAY() Create ...
- dos判断系统版本的语句,
是我在单位批量安装软件使用的批处理,判断方法如下,仅供参考,本人不懂任何编程,大家凑合着看: winxp和win7判断: net config workstation |(find /i " ...
- 使IE6支持:hover效果
:hover是在CSS中用来制作效果最常用到的一个伪类,比如:标签或div上的鼠标悬停效果 li:hover,div:hover等. 但这种效果是css2及以上版本才添加的,对于只支持css1的浏览器 ...
- 【剑指offer】面试题37:两个链表的第一个公共结点
题目: 输入两个链表,找出它们的第一个公共结点. 思路: 由链表的定义知是单链表.对于单链表,如果两个链表有公共结点,则两个链表必然是像Y型相交.则先计算出各个链表的长度,让长链表的头指针先走多出来的 ...
- python部落刷题宝学到的内置函数
最近加入了python部落,感觉里面的刷题宝很有意思,玩了一下,知道了许多以前并不清楚的内置函数,然后感觉到快要记不住了,所以开始陈列一下 1.divmod(a,b):取a除以b的商和余数,功效等价于 ...
- 齐B小短裙
女模周蕊微博引关注 火了齐B小短裙毁了干爹[图]_网易新闻中心 齐B小短裙