【速存】深入理解Django ORM:编写高效的数据库查询

Django作为一个高级Python Web框架,其自带的对象关系映射(ORM)是其最强大的特性之一。ORM允许开发者以编程语言原生的方式操作数据库,而无需编写原始的SQL查询。本文展示如何在Django项目中利用ORM执行各种数据库查询,并提供详细的代码示例及其解释。

基础查询操作

查询所有对象
from myapp.models import MyModel

# 获取MyModel表中的所有对象
all_entries = MyModel.objects.all()

for entry in all_entries:
    print(entry)
  • from myapp.models import MyModel: 导入应用中定义的模型。
  • MyModel.objects.all(): 获取MyModel表中的所有对象。
  • for entry in all_entries: 遍历查询到的所有对象,并打印。
过滤查询
# 获取所有is_active为True的对象
active_entries = MyModel.objects.filter(is_active=True)

for entry in active_entries:
    print(entry)
  • MyModel.objects.filter(is_active=True): 使用filter方法筛选出字段is_active值为True的对象。
排除查询
# 获取除了is_active为True之外的所有对象
inactive_entries = MyModel.objects.exclude(is_active=True)

for entry in inactive_entries:
    print(entry)
  • MyModel.objects.exclude(is_active=True): 使用exclude方法排除字段is_active值为True的对象。
获取单个对象
# 获取主键为1的单个对象
try:
    entry = MyModel.objects.get(pk=1)
    print(entry)
except MyModel.DoesNotExist:
    print("MyModel with pk=1 does not exist.")
  • MyModel.objects.get(pk=1): 获取主键(Primary Key)为1的对象。
  • try...except: 异常处理,防止查询不到对象时抛出DoesNotExist异常。

复杂查询操作

链式查询
# 获取is_active为True且name以'D'开头的所有对象
filtered_entries = MyModel.objects.filter(is_active=True).filter(name__startswith='D')

for entry in filtered_entries:
    print(entry)
  • filter(is_active=True).filter(name__startswith='D'): 链式调用filter方法来组合筛选条件。
Q对象复杂查询
from django.db.models import Q

# 获取is_active为True或者name以'D'开头的所有对象
complex_entries = MyModel.objects.filter(Q(is_active=True) | Q(name__startswith='D'))

for entry in complex_entries:
    print(entry)
  • from django.db.models import Q: 导入Q对象。
  • Q(is_active=True) | Q(name__startswith='D'): 使用Q对象结合逻辑运算符|(或)构建复杂查询。
跨关联关系查询

假设MyModel有一个外键ForeignKey指向另一个模型RelatedModel

# 获取MyModel的所有对象,其关联的RelatedModel对象的name为'Sample'
related_entries = MyModel.objects.filter(relatedmodel__name='Sample')

for entry in related_entries:
    print(entry)
  • relatedmodel__name='Sample': 使用双下划线__跨关联关系查询RelatedModelname字段。
聚合与分组查询
from django.db.models import Count

# 对MyModel对象按is_active字段进行分组,并计算每组的数量
grouped_entries = MyModel.objects.values('is_active').annotate(count=Count('id'))

for entry in grouped_entries:
    print(f"Active: {entry['is_active']}, Count: {entry['count']}")
  • from django.db.models import Count: 导入Count聚合函数。
  • values('is_active').annotate(count=Count('id')): 使用values方法分组并使用annotate进行聚合,计算每组的数量。

性能优化查询

选择性字段查询
# 仅获取MyModel对象的id和name字段
partial_entries = MyModel.objects.only('id', 'name')

for entry in partial_entries:
    print(entry.id, entry.name)
  • MyModel.objects.only('id', 'name'): 使用only方法来限制查询只返回特定字段。
延迟字段查询
# 在需要时才查询MyModel对象的description字段
deferred_entries = MyModel.objects.defer('description')

for entry in deferred_entries:
    print(entry.description)  # 这里才会实际查询description字段
  • MyModel.objects.defer('description'): 使用defer方法延迟加载指定字段,直到实际访问该字段时才会执行查询。
使用select_related优化关联对象查询

假设MyModel有一个外键ForeignKey指向另一个模型RelatedModel

# 通过select_related获取MyModel和其关联的RelatedModel对象
entries_with_related = MyModel.objects.select_related('relatedmodel')

for entry in entries_with_related:
    print(entry.relatedmodel)
  • MyModel.objects.select_related('relatedmodel'): 使用select_related方法来优化对关联对象的查询,减少数据库的查询次数。
使用prefetch_related优化多对多和反向关联查询

假设MyModelOtherModel有多对多关系。

# 通过prefetch_related获取MyModel及其多对多关联的OtherModel对象
entries_with_others = MyModel.objects.prefetch_related('othermodel_set')

for entry in entries_with_others:
    for other in entry.othermodel_set.all():
        print(other)
  • MyModel.objects.prefetch_related('othermodel_set'): 使用prefetch_related方法来优化多对多和反向关联查询。

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