摘要：文檔協(xié)作翻譯小組人手緊缺，有興趣的朋友可以加入我們，完全公益性質(zhì)。交流群網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫訪問優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫層提供了很多方法來幫助開發(fā)者充分的利用他們的數(shù)據(jù)庫。使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫優(yōu)化技巧包括索引。整體插入創(chuàng)建對象時(shí)，盡可能使用來減少查詢的數(shù)量。

  
Django 文檔協(xié)作翻譯小組人手緊缺，有興趣的朋友可以加入我們，完全公益性質(zhì)。
  
  
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網(wǎng)站：http://python.usyiyi.cn/django/index.html

Django的數(shù)據(jù)庫層提供了很多方法來幫助開發(fā)者充分的利用他們的數(shù)據(jù)庫。這篇文檔收集了相關(guān)文檔的一些鏈接，添加了大量提示，并且按照優(yōu)化數(shù)據(jù)庫使用的步驟的概要來組織。

作為通用的編程實(shí)踐，性能的重要性不用多說。弄清楚你在執(zhí)行什么查詢以及你的開銷花在哪里。你也可能想使用外部的項(xiàng)目，像django-debug-toolbar，或者直接監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫的工具。

記住你可以優(yōu)化速度、內(nèi)存占用，甚至二者一起，這取決于你的需求。一些針對其中一個(gè)的優(yōu)化會(huì)對另一個(gè)不利，但有時(shí)會(huì)對二者都有幫助。另外，數(shù)據(jù)庫進(jìn)程做的工作，可能和你在Python代碼中做的相同工作不具有相同的開銷。決定你的優(yōu)先級是什么，是你自己的事情，你必須要權(quán)衡利弊，按需使用它們，因?yàn)檫@取決于你的應(yīng)用和服務(wù)器。

對于下面提到的任何事情，要記住在任何修改后驗(yàn)證一下，確保修改是有利的，并且足夠有利，能超過你代碼中可讀性的下降。下面的所有建議都帶有警告，在你的環(huán)境中大體原則可能并不適用，或者會(huì)起到相反的效果。

...包括：

索引。在你決定哪些索引應(yīng)該添加 之后，這一條具有最高優(yōu)先級。使用Field.db_index或者M(jìn)eta.index_together在Dhango中添加它們?？紤]在你經(jīng)常使用filter()、exclude()、order_by()和其它方法查詢的字段上面添加索引，因?yàn)樗饕兄诩铀俨檎?。注意，設(shè)計(jì)最好的索引方案是一個(gè)復(fù)雜的、數(shù)據(jù)庫相關(guān)的話題，它取決于你應(yīng)用的細(xì)節(jié)。持有索引的副作用可能會(huì)超過查詢速度上的任何收益。

合理使用字段類型。

我們假設(shè)你已經(jīng)完成了上面這些顯而易見的事情。這篇文檔剩下的部分，著重于講解如何以不做無用功的方式使用Django。這篇文檔也沒有強(qiáng)調(diào)用在開銷大的操作上其它的優(yōu)化技巧，像general purpose caching。

理解查詢集(QuerySets) 是通過簡單的代碼獲取較好性能至關(guān)重要的一步。特別是：

要避免性能問題，理解以下幾點(diǎn)非常重要：

QuerySets是延遲的。

什么時(shí)候它們被計(jì)算出來。

數(shù)據(jù)在內(nèi)存中如何存儲。

和整個(gè)QuerySet的緩存相同，ORM對象的屬性的結(jié)果中也存在緩存。通常來說，不可調(diào)用的屬性會(huì)被緩存。例如下面的博客模型示例：

>>> entry = Entry.objects.get(id=1)
>>> entry.blog   # Blog object is retrieved at this point
>>> entry.blog   # cached version, no DB access

但是通常來講，可調(diào)用的屬性每一次都會(huì)訪問數(shù)據(jù)庫。

>>> entry = Entry.objects.get(id=1)
>>> entry.authors.all()   # query performed
>>> entry.authors.all()   # query performed again

要小心當(dāng)你閱讀模板代碼的時(shí)候 —— 模板系統(tǒng)不允許使用圓括號，但是會(huì)自動(dòng)調(diào)用callable對象，會(huì)隱藏上述區(qū)別。

要小心使用你自定義的屬性 —— 實(shí)現(xiàn)所需的緩存取決于你，例如使用cached_property裝飾符。

要利用QuerySet的緩存行為，你或許需要使用with模板標(biāo)簽。

當(dāng)你有很多對象時(shí)，QuerySet的緩存行為會(huì)占用大量的內(nèi)存。這種情況下，采用iterator()解決。

比如：

在最基礎(chǔ)的層面上，使用過濾器和反向過濾器對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行過濾。

使用F 表達(dá)式在相同模型中基于其他字段進(jìn)行過濾。

使用數(shù)據(jù)庫中的注解和聚合。

如果上面那些都不夠用，你可以自己生成SQL語句：

extra()是一個(gè)移植性更差，但是功能更強(qiáng)的方法，它允許一些SQL語句顯式添加到查詢中。如果這些還不夠強(qiáng)大：

編寫你自己的自定義SQL語句，來獲取數(shù)據(jù)或者填充模型。使用django.db.connection.queries來了解Django為你編寫了什么，以及從這里開始。

有兩個(gè)原因在get()中，用帶有unique或者db_index的列檢索獨(dú)立對象。首先，由于查詢經(jīng)過了數(shù)據(jù)庫的索引，所以會(huì)更快。其次，如果很多對象匹配查詢，查詢會(huì)更慢一些；列上的唯一性約束確保這種情況永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。

所以，使用博客模型的例子：

>>> entry = Entry.objects.get(id=10)

會(huì)快于：

>>> entry = Entry.object.get(headline="News Item Title")

因?yàn)閕d被數(shù)據(jù)庫索引，而且是唯一的。

下面這樣做會(huì)十分緩慢：

>>> entry = Entry.objects.get(headline__startswith="News")

首先， headline沒有被索引，它會(huì)使查詢變得很慢：

其次，這次查找并不確保返回唯一的對象。如果查詢匹配到多于一個(gè)對象，它會(huì)在數(shù)據(jù)庫中遍歷和檢索所有這些對象。如果記錄中返回了成百上千個(gè)對象，代價(jià)是非常大的。如果數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在分布式服務(wù)器上，網(wǎng)絡(luò)開銷和延遲也是一大因素，代價(jià)會(huì)是它們的組合。

在不同的位置多次訪問數(shù)據(jù)庫，一次獲取一個(gè)數(shù)據(jù)集，通常來說不如在一次查詢中獲取它們更高效。如果你在一個(gè)循環(huán)中執(zhí)行查詢，這尤其重要。有可能你會(huì)做很多次數(shù)據(jù)庫查詢，但只需要一次就夠了。所以：

充分了解并使用select_related()和prefetch_related()：

在視圖的代碼中，

以及在適當(dāng)?shù)墓芾砥骱湍J(rèn)管理器中。要意識到你的管理器什么時(shí)候被使用和不被使用；有時(shí)這很復(fù)雜，所以不要有任何假設(shè)。

當(dāng)你僅僅想要一個(gè)帶有值的字典或者列表，并不需要使用ORM模型對象時(shí)，可以適當(dāng)使用values()。對于在模板代碼中替換模型對象，這樣會(huì)非常有用 —— 只要字典中帶有的屬性和模板中使用的一致，就沒問題。

如果一些數(shù)據(jù)庫的列你并不需要（或者大多數(shù)情況下并不需要），使用defer()和only()來避免加載它們。注意如果你確實(shí)要用到它們，ORM會(huì)在另外的查詢之中獲取它們。如果你不能夠合理地使用這些函數(shù)，不如不用。

另外，當(dāng)建立起一個(gè)帶有延遲字段的模型時(shí)，要意識到一些（小的、額外的）消耗會(huì)在Django內(nèi)部產(chǎn)生。不要不分析數(shù)據(jù)庫就盲目使用延遲字段，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫必須從磁盤中讀取大多數(shù)非text和VARCHAR數(shù)據(jù)，在結(jié)果中作為多帶帶的一行，即使其中的列很少。 defer()和only()方法在你可以避免加載大量文本數(shù)據(jù)，或者可能要花大量時(shí)間處理而返回給Python的字段時(shí)，特別有幫助。像往常一樣，應(yīng)該先寫出個(gè)大概，之后再優(yōu)化。

...如果你想要獲取大小，不要使用 len(queryset)。

...如果你想要知道是否存在至少一個(gè)結(jié)果，不要使用if queryset。

但是：

如果你需要查詢集中的其他數(shù)據(jù)，就把它加載出來。

例如，假設(shè)Email模型有一個(gè)body屬性，并且和User有多對多的關(guān)聯(lián)，下面的的模板代碼是最優(yōu)的：

{% 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 %}

這是因?yàn)椋?/p>

因?yàn)椴樵兗茄舆t加載的，如果‘display_inbox’為False，不會(huì)查詢數(shù)據(jù)庫。

使用with意味著我們?yōu)榱艘院蟮氖褂?，把user.emails.all儲存在一個(gè)變量中，允許它的緩存被復(fù)用。

{% if emails %}的那一行調(diào)用了QuerySet.bool()，它導(dǎo)致user.emails.all()查詢在數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行，并且至少在第一行以一個(gè)ORM對象的形式返回。如果沒有任何結(jié)果，會(huì)返回False，反之為True。

{{ emails|length }}調(diào)用了QuerySet.len()方法，填充了緩存的剩余部分，而且并沒有執(zhí)行另一次查詢。

for循環(huán)的迭代器訪問了已經(jīng)緩存的數(shù)據(jù)。

總之，這段代碼做了零或一次查詢。唯一一個(gè)慎重的優(yōu)化就是with標(biāo)簽的使用。在任何位置使用QuerySet.exists()或者QuerySet.count()都會(huì)導(dǎo)致額外的查詢。

通過QuerySet.update()使用批量的SQL UPDATE語句，而不是獲取大量對象，設(shè)置一些值再多帶帶保存。與此相似，在可能的地方使用批量deletes。

但是要注意，這些批量的更新方法不會(huì)在多帶帶的實(shí)例上面調(diào)用save()或者delete()方法，意思是任何你向這些方法添加的自定義行為都不會(huì)被執(zhí)行，包括由普通數(shù)據(jù)庫對象的信號驅(qū)動(dòng)的任何方法。

如果你僅僅需要外鍵當(dāng)中的一個(gè)值，要使用對象上你已經(jīng)取得的外鍵的值，而不是獲取整個(gè)關(guān)聯(lián)對象再得到它的主鍵。例如，執(zhí)行：

entry.blog_id

而不是：

entry.blog.id

排序并不是沒有代價(jià)的；每個(gè)需要排序的字段都是數(shù)據(jù)庫必須執(zhí)行的操作。如果一個(gè)模型具有默認(rèn)的順序（Meta.ordering），并且你并不需要它，通過在查詢集上無參調(diào)用order_by() 來移除它。

向你的數(shù)據(jù)庫添加索引可能有助于提升排序性能。

創(chuàng)建對象時(shí)，盡可能使用bulk_create()來減少SQL查詢的數(shù)量。例如：

Entry.objects.bulk_create([
    Entry(headline="Python 3.0 Released"),
    Entry(headline="Python 3.1 Planned")
])

...更優(yōu)于：

Entry.objects.create(headline="Python 3.0 Released")
Entry.objects.create(headline="Python 3.1 Planned")

注意該方法有很多注意事項(xiàng)，所以確保它適用于你的情況。

這也可以用在ManyToManyFields中，所以：

my_band.members.add(me, my_friend)

...更優(yōu)于：

my_band.members.add(me)
my_band.members.add(my_friend)

...其中Bands和Artists具有多對多關(guān)聯(lián)。