Django 中 @property 装饰器和 eager load 的用法

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一位 Django 开发者想要使用 @property 装饰器来定义一个属性,这个属性的值需要从数据库中获取。但是,每次访问这个属性时,都会触发一次数据库查询。开发者希望知道是否存在一种方法可以对 @property 装饰器使用 eager load,以避免多次查询数据库。

2、解决方案

Django 中没有明确的 eager load 的概念,但可以使用 select_related() 和 prefetch_related() 方法来实现类似的效果。

  • select_related(): 这个方法可以将某个模型及其相关模型的数据一起加载到内存中。例如,如果有一个 Player 模型和一个 Role 模型,并且 Player 模型有一个 roles 属性,指向 Role 模型的多个实例,那么可以使用以下代码将 Player 模型及其相关 Role 模型的数据一起加载到内存中:
players = Player.objects.select_related('roles')
  • prefetch_related(): 这个方法可以将某个模型及其相关模型的数据预加载到内存中。与 select_related() 不同的是,prefetch_related() 不会立即加载相关模型的数据,而是在需要的时候才加载。例如,如果有一个 Player 模型和一个 Role 模型,并且 Player 模型有一个 roles 属性,指向 Role 模型的多个实例,那么可以使用以下代码将 Player 模型及其相关 Role 模型的数据预加载到内存中:
players = Player.objects.prefetch_related('roles')

需要注意的是,select_related() 和 prefetch_related() 只能用于查询操作,不能用于 @property 装饰器。

如果需要使用 @property 装饰器来定义一个属性,并且这个属性的值需要从数据库中获取,那么可以使用 @cached_property 装饰器来对这个属性进行缓存。@cached_property 装饰器可以将属性的值缓存起来,以便在下次访问这个属性时直接从缓存中获取,而不需要再次查询数据库。例如,如果有一个 Player 模型和一个 Role 模型,并且 Player 模型有一个 roles 属性,指向 Role 模型的多个实例,那么可以使用以下代码来定义一个带有 @cached_property 装饰器的 role 属性:

class Player(models.Model):
    roles = models.ManyToManyField(Role, related_name='players')

    @cached_property
    def role(self):
        return ", ".join([r.name for r in self.roles.all().order_by('name')])

这样,每次访问 Player 模型的 role 属性时,都会先从缓存中获取属性的值。如果没有找到,则会查询数据库并将其放入缓存中。下次访问这个属性时,就会直接从缓存中获取属性的值,而不需要再次查询数据库。

代码例子

以下是一个使用 select_related() 和 prefetch_related() 的代码示例:

from django.db import models

class Player(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)

class Role(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)

players = Player.objects.select_related('roles')

for player in players:
    print(player.name)
    for role in player.roles.all():
        print(role.name)

players = Player.objects.prefetch_related('roles')

for player in players:
    print(player.name)
    for role in player.roles.all():
        print(role.name)

以下是一个使用 @cached_property 的代码示例:

from django.db import models

class Player(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)

class Role(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)

class Team(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)

class PlayerTeam(models.Model):
    player = models.ForeignKey(Player, on_delete=models.CASCADE)
    team = models.ForeignKey(Team, on_delete=models.CASCADE)

class PlayerRole(models.Model):
    player = models.ForeignKey(Player, on_delete=models.CASCADE)
    role = models.ForeignKey(Role, on_delete=models.CASCADE)

class Player(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=255)
    roles = models.ManyToManyField(Role, related_name='players')
    teams = models.ManyToManyField(Team, through=PlayerTeam, related_name='players')

    @cached_property
    def role_names(self):
        return ", ".join([r.name for r in self.roles.all()])

    @cached_property
    def team_names(self):
        return ", ".join([t.name for t in self.teams.all()])