数据库访问优化============== Django 的数据库层提供了多种
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数据库访问优化
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Django 的数据库层提供了多种方法来帮助开发者尽可能的远离数据库底层。本文档收集了
多种文档的链接，并增加了许多技巧。当你尝试优化数据库使用时，可以把本文作为一个
大纲作为参考。
评估第一
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作为通常的编程实践，这是不言而喻的。要知道到 :ref:`你到底在做什么查询，这些查询
的成本是多少
django-debug-toolbar_ 之类的其他项目或直接监视你的数据库的工具。
请记住，你可能为了速度或者内存或者两者兼而有之作优化，这视你的需要而定。当你为
其中一个目标优化后可能会损害另一个目标，但有时也会两者都受惠。同时作数据库优化
可能还不如优化 Python 代码。这些都取决于你的重点在哪里，平衡点在哪里。优化依赖
于你的应用和服务器，因此我们必须进行评估。
在进行优化时应牢记在每次变动之后应当进行评估，以确保变动有益的，并且益处在远大
于降低代码可读性带来的害处。下文 **所有** 建议都有一个附加警示：在你的环境中，
一般的原则可能失效，甚至是有害的。
.. _django-debug-toolbar: https://www.wendangku.net/doc/dd1939970.html,/django-debug-toolbar/
使用标准数据库技术
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...包括：
* 建立索引。在你评估应当建立哪些索引 *之后* ，建立索引第一件要做的事。可以使用
:attr:`django.db.models.Field.db_index` 来建立索引。
* 选择适当的字段类型。
本文我们假设你已经把上述显而易见的事情都做好了。下文主要关注在你做了必要的工作
的情况下如何使用 Django 。同时本文也不涉及重量级的操作，如 :doc:`一般目标下的
缓存 ` 。
理解查询集
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理解 :doc:`查询集 ` 是非常重要的，只有理解了查询集才可能
用简明的代码获得优异的性能。尤其要掌握以下几点：
理解查询集的执行
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为避免性能问题，以下几点必须理解：
* :ref:`查询集是惰性的
* :ref:`查询集是何时执行的
* :ref:`数据是如何存放在内存中的
理解缓存属性
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和缓存整个 ``查询集`` 一样， ORM 对象的属性也是有缓存的。通常，不可调用的属性
会被缓存。例如，假设 :ref:`一个示例博客模型
>>> entry = Entry.objects.get(id=1)
>>> entry.blog # 获得 Blog 对象
>>> entry.blog # 只调用缓存，不操作数据库
但是通常可调用的属性每次都会引发数据库查询::
>>> entry = Entry.objects.get(id=1)
>>> entry.authors.all() # 执行查询
>>> entry.authors.all() # 再次执行查询
在
阅读模板代码时要小心，因为模板代码是不允许使用圆括号的，但仍会自动调用可调用
的属性。
还要小心你自定义的属性，因为自定义属性是否调用缓存是你自己决定的。
使用 ``with`` 模板标记
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要使用 ``查询集`` 的缓存行为，你可能需要使用 :ttag:`with` 模板标记。
使用 ``iterator()``
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当你有大量对象时， ``查询集`` 缓存行为可能消耗大量内存，在这种情况下使用
:meth:`~django.db.models.QuerySet.iterator()` 可能有帮助。
不要在 Python 执行数据库操作，尽量在数据库中实现
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例如：
* 在多数基本层面，通过使用 :ref:`过滤和排除
* 使用 :ref:`F() 对象查询表达式
* 通过使用 :doc:`统计 ` 来在数据库中进行统计。
如果上述内容还不足生成你所需要的 SQL ，那么可以：
使用 ``QuerySet.extra()``
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一个不是很轻便但是更有力的方法是使用
:meth:`~django.db.models.QuerySet.extra()` 。它可以允许在查询中显式地加入一些
SQL 。如果还不够，可以：
使用原始 SQL
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你可以使用 :doc:`自己写的 SQL 语句 ` 来获取数据或生成模型。在
使用原始 SQL 之前，请先使用 ``django.db.connection.queries`` 来查看 Django 是
如何为你生成 SQL 的。
一次性获取你所要的一切
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分批从数据库中获得你要的数据往往比一次性获得所有数据效率低。当在一个循环中这样
获得数据时时效率更低，这会带查询数量的激增。所以请：
使用 ``QuerySet.select_related()``
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彻底理解 :ref:`QuerySet.select_related()
* 在视图代码中，
* 在适当的 :doc:`管理器和缺省管理器 ` 中。请小心确认何时
使用了或者没有使用管理器，有时这是一个容易迷惑的问题，小心阴沟里翻船。
不要获取你不需要的东西
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使用 ``QuerySet.values()`` 和 ``values_list()``
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当你只需要一个包含值的 ``dict`` 或 ``list`` ，且不需要 ORM 模型对象时，请正确
使用 :meth:`~django.db.models.QuerySet.values()` 。这个方法可用于在模板代码中
代替模型对象，因为你提供的字典提供了同样的属性。.
使用 ``QuerySet.defer()`` 和 ``only()``
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如果数据库中有不需要（或者大多数情况下不需要）的列时请使用
:meth:`~django.db.models.QuerySet.defer()` 和
:meth:`~django.db.models.QuerySet.only()` ，这样可以载入这些列。注意，如果你
*不* 使用它们， ORM 将只能通过一个单独的查询去获取这些列，这样就不好了。
同时，应当看到当使用延时的字段构建模型时， Django 内部还是需要花费一定成本的。
因此不要不经过评估就乱用延时字段，毕竟为了一行数据，哪怕最后只一小部分列，数据
库还是得从磁盘读入大多数非文本或非字符类型的数据的。 ``defer()`` 和 ``only()``
方法最适用于避免载入大量文本情形下，因为把大量文本转换为 Python 对象还是很消耗
资源的。但是还是要唠叨一句：先评估，再优化。
使用 QuerySet.count()
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...如果你只想要计数，那么 QuerySet.count() 比 ``len(queryset)`` 好。
使用 QuerySet.exists()
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...如果你只想要发现是否起码存在一个结果，那么 QuerySet.exists() 比
``if queryset`` 好。
但是：
不要过度使用 ``count()`` 和 ``exists()``
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如果你还需要查询集中的其他数据，那么就不要使用 ``count()`` 和 ``exists()`` 。
例如，假设有一个电子邮件模型，这个模型有一个 ``body`` 属性并且有一个对应 User的
多对多关系。下面的模板代码是最优的：
.. code-block:: html+django
{% if display_inbox %}
{% with emails=user.emails.all %}
{% if emails %}
You have {{ emails|length }} email(s)
{% for email in emails %}
{{ email.body }}
{% endfor %}
{% else %}
No messages today.
{% endif %}
{% endwith %}
{% endif %}
以上代码最优的理由如下：
1. 因为查询集是惰性的，所以如果 'display_inbox' 为假，那么就不会执行数据库查询。
#. 使用 ``with`` 就意味我们把 ``user.emails.all`` 储存到变量中以备后用，也就是
允许缓存它用于以后反复使用。
#. ``{% if emails %}`` 这行代码引发 ``QuerySet.__nonzero__()`` 被调用，引发
``user.emails.all()`` 查询在数据库中执行，并且至少使第一行转化为一个 ORM
对象。如果有结果则返回 True ，否则返回 False 。
#. 使用 ``{{ emails|length }}`` 就是调用 ``QuerySet.__len__()`` ，这里调用缓存
而不会再做查询。
#. ``for`` 循环反复作用于缓存上。
总而言之，以上代码只会做一次或不做查询。代码中最重要的优化就是使用 ``with``
标记。如果在任何地方使用 ``QuerySet.exists()`` 或 ``QuerySet.count()`` 就会带来
额外的查询。
使用 ``QuerySet.update()`` 和 ``delete()``
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如果有大量对象要赋值并保存，那么与其一个一个分别执行，不如使用一个批量
SQL UPDATE 语句 :ref:`QuerySet.update()
只要有可能就应当使用 :ref:`批量删除
注意，这
些批量操作语句不能调用每个实例的 ``save()`` 或 ``delete()`` 方法，这就
意味着你加在这些方法上的自定义行为就不会被执行，包括由一般数据库对象
:doc:`信号 ` 驱动的任何东西也不会被执行。
直接使用外键的值
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如果你只需要一个外键的值，那么请直接使用你已获得的对象上的外键值，而不要获取
整个关系对象再获得其主键。例如应当这样::
entry.blog_id
不应当这样::
entry.blog.id