Django ORM (Object Relational Mapping) является одной из самых мощных особенностей Django. Это позволяет нам взаимодействовать с базой данных, используя код Python, а не SQL.

Для демонстрации опишу такую модель:

from django.db import models  class Blog(models.Model):     name = models.CharField(max_length=250)     url = models.URLField()      def __str__(self):         return self.name  class Author(models.Model):     name = models.CharField(max_length=250)      def __str__(self):         return self.name  class Post(models.Model):     title = models.CharField(max_length=250)     content = models.TextField()     published = models.BooleanField(default=True)     blog = models.ForeignKey(Blog, on_delete=models.CASCADE)     authors = models.ManyToManyField(Author, related_name="posts") 

Я буду использовать django-extentions, чтобы получить полезную информацию с помощю с

python manage.py shell_plus --print-sql 

И так начнем:

>>> post = Post.objects.all() >>> post SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post"  LIMIT 21 Execution time: 0.000172s [Database: default] <QuerySet [<Post: Post object (1)>]> 

1. Используем кэшированные ForeignKey ids

>>> Post.objects.first().blog.id SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post"  ORDER BY "blog_post"."id" ASC  LIMIT 1 Execution time: 0.000225s [Database: default] SELECT "blog_blog"."id",        "blog_blog"."name",        "blog_blog"."url"   FROM "blog_blog"  WHERE "blog_blog"."id" = 1  LIMIT 21 Execution time: 0.000144s [Database: default] 1 

А так получаем 1 запрос в БД:

>>> Post.objects.first().blog_id SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post"  ORDER BY "blog_post"."id" ASC  LIMIT 1 Execution time: 0.000155s [Database: default] 1 

2. OneToMany Relations
Если мы используем OneToMany отношения мы используем ForeignKey поля и запрос выглядит примерно так:

>>> post = Post.objects.get(id=1) SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post"  WHERE "blog_post"."id" = 1  LIMIT 21 Execution time: 0.000161s [Database: default] 

И если мы хотим получить доступ к объекту блога из объекта поста, мы можем сделать:

>>> post.blog SELECT "blog_blog"."id",        "blog_blog"."name",        "blog_blog"."url"   FROM "blog_blog"  WHERE "blog_blog"."id" = 1  LIMIT 21 Execution time: 0.000211s [Database: default] <Blog: Django tutorials> 

Тем не менее, это вызвало новый запрос, чтобы получить информацию из блога. Так что используйте select_related, чтобы избежать этого. Чтобы использовать его, мы можем обновить наш оригинальный запрос:

>>> post = Post.objects.select_related("blog").get(id=1) SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."blog_id",        "blog_blog"."id",        "blog_blog"."name",        "blog_blog"."url"   FROM "blog_post"  INNER JOIN "blog_blog"     ON ("blog_post"."blog_id" = "blog_blog"."id")  WHERE "blog_post"."id" = 1  LIMIT 21 Execution time: 0.000159s [Database: default] 

Обратите внимание, что Django использует JOIN сейчас! И время выполнения запроса меньше, чем раньше. Кроме того, теперь post.blog будет кэширован!

>>> post.blog <Blog: Django tutorials> 

select_related так же работает с QurySets:

>>> posts = Post.objects.select_related("blog").all() >>> for post in posts: ...     post.blog ... SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."blog_id",        "blog_blog"."id",        "blog_blog"."name",        "blog_blog"."url"   FROM "blog_post"  INNER JOIN "blog_blog"     ON ("blog_post"."blog_id" = "blog_blog"."id") Execution time: 0.000241s [Database: default] <Blog: Django tutorials> 

3. ManyToMany Relations:
Чтобы получить авторов постов мы используем что-то вроде этого:

>>> for post in Post.objects.all(): ...     post.authors.all() ... SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post" Execution time: 0.000242s [Database: default] SELECT "blog_author"."id",        "blog_author"."name"   FROM "blog_author"  INNER JOIN "blog_post_authors"     ON ("blog_author"."id" = "blog_post_authors"."author_id")  WHERE "blog_post_authors"."post_id" = 1  LIMIT 21 Execution time: 0.000125s [Database: default] <QuerySet [<Author: Dmytro Parfeniuk>, <Author: Will Vincent>, <Author: Guido van Rossum>]> SELECT "blog_author"."id",        "blog_author"."name"   FROM "blog_author"  INNER JOIN "blog_post_authors"     ON ("blog_author"."id" = "blog_post_authors"."author_id")  WHERE "blog_post_authors"."post_id" = 2  LIMIT 21 Execution time: 0.000109s [Database: default] <QuerySet [<Author: Dmytro Parfeniuk>, <Author: Will Vincent>]> 

Похоже, мы получили запрос для каждого объекта поста. По этому, мы должны использовать prefetch_related. Это похоже на select_related но используется с ManyToMany Fields:

>>> for post in Post.objects.prefetch_related("authors").all(): ...     post.authors.all() ... SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post" Execution time: 0.000300s [Database: default] SELECT ("blog_post_authors"."post_id") AS "_prefetch_related_val_post_id",        "blog_author"."id",        "blog_author"."name"   FROM "blog_author"  INNER JOIN "blog_post_authors"     ON ("blog_author"."id" = "blog_post_authors"."author_id")  WHERE "blog_post_authors"."post_id" IN (1, 2) Execution time: 0.000379s [Database: default] <QuerySet [<Author: Dmytro Parfeniuk>, <Author: Will Vincent>, <Author: Guido van Rossum>]> <QuerySet [<Author: Dmytro Parfeniuk>, <Author: Will Vincent>]> 

Что только что произошло??? Мы сократили количество запросов с 2 до 1, чтобы получить 2 QuerySet-a!

4. Prefetch object
prefetch_related достаточно для большинства случаев, но это не всегда помогает избежать дополнительных запросовю К примеру, если мы используем фильтрацию Django не может использовать наши кэшированные posts, так как они не были отфильтрованы, когда они были запрошены в первом запросе. И мы будем получим:

>>> authors = Author.objects.prefetch_related("posts").all() >>> for author in authors: ...     print(author.posts.filter(published=True)) ... SELECT "blog_author"."id",        "blog_author"."name"   FROM "blog_author" Execution time: 0.000580s [Database: default] SELECT ("blog_post_authors"."author_id") AS "_prefetch_related_val_author_id",        "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."published",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post"  INNER JOIN "blog_post_authors"     ON ("blog_post"."id" = "blog_post_authors"."post_id")  WHERE "blog_post_authors"."author_id" IN (1, 2, 3) Execution time: 0.000759s [Database: default] SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."published",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post"  INNER JOIN "blog_post_authors"     ON ("blog_post"."id" = "blog_post_authors"."post_id")  WHERE ("blog_post_authors"."author_id" = 1 AND "blog_post"."published" = 1)  LIMIT 21 Execution time: 0.000299s [Database: default] <QuerySet [<Post: Post object (1)>, <Post: Post object (2)>]> SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."published",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post"  INNER JOIN "blog_post_authors"     ON ("blog_post"."id" = "blog_post_authors"."post_id")  WHERE ("blog_post_authors"."author_id" = 2 AND "blog_post"."published" = 1)  LIMIT 21 Execution time: 0.000336s [Database: default] <QuerySet [<Post: Post object (1)>, <Post: Post object (2)>]> SELECT "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."published",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post"  INNER JOIN "blog_post_authors"     ON ("blog_post"."id" = "blog_post_authors"."post_id")  WHERE ("blog_post_authors"."author_id" = 3 AND "blog_post"."published" = 1)  LIMIT 21 Execution time: 0.000412s [Database: default] <QuerySet [<Post: Post object (1)>]> 

То есть, мы использовали prefetch_related, чтобы уменьшить количество запросов, но мы фактически увеличили его. Чтобы этого избежать, мы можем настроить запрос с помощью объекта Prefetch:

>>> authors = Author.objects.prefetch_related( ...     Prefetch( ...             "posts", ...             queryset=Post.objects.filter(published=True), ...             to_attr="published_posts", ...     ) ... ) >>> for author in authors: ...     print(author.published_posts) ... SELECT "blog_author"."id",        "blog_author"."name"   FROM "blog_author" Execution time: 0.000183s [Database: default] SELECT ("blog_post_authors"."author_id") AS "_prefetch_related_val_author_id",        "blog_post"."id",        "blog_post"."title",        "blog_post"."content",        "blog_post"."published",        "blog_post"."blog_id"   FROM "blog_post"  INNER JOIN "blog_post_authors"     ON ("blog_post"."id" = "blog_post_authors"."post_id")  WHERE ("blog_post"."published" = 1 AND "blog_post_authors"."author_id" IN (1, 2, 3)) Execution time: 0.000404s [Database: default] [<Post: Post object (1)>, <Post: Post object (2)>] [<Post: Post object (1)>, <Post: Post object (2)>] [<Post: Post object (1)>] 

Мы использовали определенный запрос для получения постов через параметр запроса и сохранили отфильтрованные сообщения в новом атрибуте. Как мы видим, теперь у нас есть только 2 запроса в базу данных.