Django model 进阶以及优化

一、QuerySet

可迭代

querysey=models.Book.objects.all()
for book in querysey:
    print(book.title)

可切片

Book.objects.all()[:3]
Book.objects.all()[3:6]
# 不支持负的索引，例如Book.objects.all()[0:-1]。通常，查询集的切片返回一个新的查询集，它不会执行查询。

惰性查询

QuerySet 是懒惰的 -- 创建查询集不会带来任何数据库的访问；直到查询集需要求值时，Django 才会真正运行这个查询。

queryset = models.Book.objects.all()  # not hits database
print(queryset)                       # hits database
for book in queryset:
    print(book.title)                 # Hits database

缓存机制

每个查询集都包含一个缓存来最小化对数据库的访问。理解它是如何工作的将让你编写最高效的代码。

在一个新创建的查询集中，缓存为空。首次对查询集进行求值，同时发生数据库查询，Django 将保存查询的结果到查询集的缓存中并返回明确请求的结果（例如，如果正在迭代查询集，则返回下一个结果）。接下来对该查询集的求值将重用缓存的结果。

请牢记这个缓存行为，因为对查询集使用不当的话，它会坑你的。例如，下面的语句创建两个查询集，对它们求值，然后扔掉它们：

print(book.title for book in models.Book.objects.all())  # hits database
print(book.price for book in models.Book.objects.all())  # hits database

这意味着相同的数据库查询将执行两次，显然倍增了你的数据库负载。同时，还有可能两个结果列表并不包含相同的数据库记录，因为在两次请求期间有可能有 book 被添加进来或删除掉。为了避免这个问题，只需保存查询集并重新使用它：

queryset = models.Book.objects.all()
print(book.title for book in queryset)
print(book.price for book in queryset)
# 下面也是一次数据库查询
for book in querysey:
    print(book.title)
    print(book.price)

何时查询集不会被缓存?

当只对查询集的部分进行求值时会检查缓存， 如果这个部分不在缓存中，那么接下来查询返回的记录都将不会被缓存。所以，这意味着使用切片或索引来限制查询集将不会填充缓存。

例如，重复获取查询集对象中一个特定的索引将每次都查询数据库：

queryset = models.Book.objects.all()
print(queryset[1])  # hits database
print(queryset[1])  # hits database

然而，如果已经对全部查询集求值过，则将检查缓存：

queryset = models.Book.objects.all()
[book for book in queryset]  # hits database
print(queryset[1])           # use cache
print(queryset[1])           # use cache

简单地打印查询集不会填充缓存：

queryset = models.Book.objects.all()
print(queryset)  # hits database
print(queryset)  # hits database

iterator()

当queryset非常巨大时，cache会成为问题。

处理成千上万的记录时，将它们一次装入内存是很浪费的。更糟糕的是，巨大的queryset可能会锁住系统进程，让程序濒临崩溃。要避免在遍历数据的同时产生 queryset cache，可以使用 iterator() 方法来获取数据，处理完数据就将其丢弃。

# iterator() 可以一次只从数据库获取少量数据，这样可以节省内存
objs = models.Book.objects.all().iterator()
for obj in objs:
    print(obj.title)
# 注意，再次遍历没有打印，因为迭代器已经在上一次遍历（next）到最后一次了，没得遍历了
for obj in objs:
    print(obj.title)

当然，使用 iterator() 方法来防止生成cache，意味着遍历同一个 queryset 时会重复执行查询。所以使用 iterator() 的时候要当心，确保你的代码在操作一个大的 queryset 时没有重复执行查询。

总结

queryset 的 cache 是用于减少程序对数据库的查询，在通常的使用下会保证只有在需要的时候才会查询数据库。 使用 exists() 和 iterator() 方法可以优化程序对内存的使用。不过，由于它们并不会生成queryset cache，可能会造成额外的数据库查询。

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