Django框架--ORM操作

1. 查询操作

1.1 filter()

用法：

• 用于过滤查询结果，返回符合条件的记录。
• 支持链式调用。

示例：

queryset = MyModel.objects.filter(field=value)

SQL 查询示例：

SELECT * FROM MyModel WHERE field = value;

性能特点：

• 根据过滤条件生成 SQL 查询。
• 支持复杂查询条件，性能取决于查询条件和索引。

1.2 exclude()

用法：

• 用于排除符合条件的记录。
• 结果集为所有不符合条件的记录。

示例：

queryset = MyModel.objects.exclude(field=value)

SQL 查询示例：

SELECT * FROM MyModel WHERE field != value;

性能特点：

• 类似于 filter()，但条件是排除的。
• 适用于排除某些不需要的记录。

1.3 get()

用法：

• 用于获取唯一的记录。如果查询条件匹配到多个记录，会引发 MultipleObjectsReturned 异常。

示例：

obj = MyModel.objects.get(id=1)

SQL 查询示例：

SELECT * FROM MyModel WHERE id = 1 LIMIT 1;

性能特点：

• 执行带有 LIMIT 1 的查询。
• 适用于查找唯一记录。

1.4 aggregate()

用法：

• 用于对查询结果进行聚合操作，如计数、求和、平均值等。

示例：

from django.db.models import Count, Sum

result = MyModel.objects.aggregate(total=Count('field'))

SQL 查询示例：

SELECT COUNT(field) AS total FROM MyModel;

性能特点：

• 使用聚合函数进行计算，性能依赖于数据量和聚合函数。 只返回聚合结果，不包括具体的记录数据。

1.5 annotate()

用法：

• 用于给每个记录添加计算字段或聚合结果。

示例：

from django.db.models import Count

queryset = MyModel.objects.annotate(num_related=Count('related_model'))

SQL 查询示例：

SELECT MyModel.*, COUNT(RelatedModel.id) AS num_related
FROM MyModel
LEFT JOIN RelatedModel ON MyModel.id = RelatedModel.parent_model_id
GROUP BY MyModel.id;

性能特点：

• 添加计算字段，使用 LEFT JOIN 和聚合操作。 执行带有 GROUP BY 的查询，计算每个记录的聚合数据。

1.6 values()

用法：

• 返回一个包含字典的 QuerySet，每个字典代表一行数据。

示例：

queryset = MyModel.objects.values('field1', 'field2')

SQL 查询示例：

SELECT field1, field2 FROM MyModel;

性能特点：

• 只返回指定字段，减少数据传输量。

1.7 values_list()

用法：

• 返回一个包含元组的 QuerySet，每个元组代表一行数据。

示例：

queryset = MyModel.objects.values_list('field1', 'field2')

SQL 查询示例：

SELECT field1, field2 FROM MyModel;

性能特点：

• 返回元组数据，适合处理不需要字段名称的结果。

2. 更新操作

2.1 update()

用法：

• 用于批量更新符合条件的记录。

示例：

MyModel.objects.filter(condition).update(field=value)

SQL 查询示例：

UPDATE MyModel SET field = value WHERE condition;

性能特点：

• 高效的批量更新操作，不会触发 save() 方法。

3. 删除操作

3.1 delete()

用法：

• 用于删除符合条件的记录。删除操作会触发模型的 delete() 方法。

示例：

MyModel.objects.filter(condition).delete()

SQL 查询示例：

DELETE FROM MyModel WHERE condition;

性能特点：

• 删除操作会在数据库中实际删除记录，可能触发级联删除和信号处理。

4. 关联查询

4.1 select_related()

用法：

• 用于一对一和外键关系的优化查询，通过 INNER JOIN 一次性加载所有关联数据。

示例：

queryset = MyModel.objects.select_related('related_model')

SQL 查询示例：

SELECT MyModel.*, RelatedModel.*
FROM MyModel
INNER JOIN RelatedModel ON MyModel.related_model_id = RelatedModel.id;

性能特点：

• 高效减少数据库查询次数，但可能丢失主表记录（因 INNER JOIN）。

4.2 prefetch_related()

用法：

• 用于一对多和多对多关系的优化查询，通过多个查询在 Python 层面合并结果。

示例：

queryset = MyModel.objects.prefetch_related('related_model')

SQL 查询示例：

-- 第一个查询
SELECT * FROM MyModel;

-- 第二个查询
SELECT * FROM RelatedModel WHERE related_model_id IN (1, 2, 3, ...);

性能特点：

• 不丢失主表记录，适用于复杂关系，但可能增加查询时间和内存使用。

4.3 . 查询（点操作符）

用法：

• 用于通过点操作符访问外键字段。

示例：

queryset = MyModel.objects.filter(related_model__field=value)

SQL 查询示例：

SELECT * FROM MyModel
INNER JOIN RelatedModel ON MyModel.related_model_id = RelatedModel.id
WHERE RelatedModel.field = value;

性能特点：

• 主表记录仅在关联表中有匹配记录时才会返回，可能导致额外查询（N+1 问题）。

1：首先执行一个查询，从主表中获取数据（比如，获取 N 个对象）。

N：对于每个从主表返回的记录，再执行额外的查询去获取关联数据（比如，获取每个对象的外键关系的详细信息）。

books = Book.objects.all()

for book in books:

print(book.author.name)

解决 N+1 问题的常见方法是使用 select_related()（一对一或外键关系）和 prefetch_related()（多对多或反向外键关系）来减少数据库查询次数。

4.4 __ 查询（双下划线语法）

用法：

• 用于跨表字段查询，支持条件过滤和字段选择。

示例：

queryset = MyModel.objects.filter(related_model__field=value).values('field')

SQL 查询示例：

SELECT MyModel.field, RelatedModel.field
FROM MyModel
INNER JOIN RelatedModel ON MyModel.related_model_id = RelatedModel.id
WHERE RelatedModel.field = value;

性能特点：

• 支持复杂查询，但可能丢失主表记录（因 INNER JOIN），查询复杂性高。

总结与比较

• 查询操作： filter() 和 exclude() 支持灵活的条件查询，get() 用于获取唯一记录，aggregate() 和 annotate() 用于聚合和计算，values() 和 values_list() 用于简化数据获取。
• 更新操作： update() 高效批量更新记录。
• 删除操作： delete() 删除记录并触发相关信号和级联删除。
• 关联查询：

• select_related： 适用于一对一和外键关系，通过 INNER JOIN 加载数据，丢失主表记录的风险。
• prefetch_related： 适用于一对多和多对多关系，通过多个查询加载数据，确保主表记录。
• . 查询： 通过点操作符访问外键字段，可能导致额外查询（N+1 问题）。
• __ 查询： 支持复杂的跨表查询，使用 INNER JOIN，主表记录可能丢失。